C++ Primer 学习笔记

内容概要

1. 后缀名  2. include 预处理指示符 3. 条件指示符 #ifndef #ifdef 4. 编译器自动定义预处理名字 5. assert 6. 标准错误 7. 动态内存 8. 内联函数 inline  9. 引用与指针 10. 异常处理 11. 命名空间Namespace 12. 常量 13. C++关键字 14. 变量初始化 15. \0的理解 16. const 指针的理解 17. bool类型 18. enum类型 19. 数组 20. vector类型 21. pair类型

1. 后缀名

C++源程序文件后缀名在不同产品中是不同的。一般而言为.cpp,也有记作.cc、.cxx、.c++。

在Unix系统中,text.c 习惯上被当作C++源程序文件

C++头文件后缀名在不同产品也是不同的。一般而言为.h,也有记作.hxx、.hpp。[通常.hpp是既包含声明又包含实现的c++文件,常见于一些开源代码中]

标准C++头文件,是没有后缀名,如#include<vector>

2. include 预处理指示符

preprocessor include directive

<> : 表明文件是一个工程或者标准头文件,会首先在系统目录下查找

“” : 用户提供的头文件,会首先在工程中查找

3. 条件指示符 #ifndef #ifdef

#ifdef用来判断是否已经定义了某个宏,#ifndef用来判断是否没有定义某个宏。配合使用的是#else和#endif。它们统称为条件编译指令。

#ifndef SOME_STRING      //如果没有定义SOME_STRING
#define SOME_STRING       //    则定义SOME_STRING
#else                     //如果已经定义了
  //some code             //    则做另一些事
#endif                    //宏结束

4. 编译器自动定义预处理名字

编译C++程序,编译器会自动定义预处理名字:__cplusplus

编译C程序,编译器会自动定义预处理名字:__STDC__

__LINE__: 记录文件已经被编译的行数

__FILE__: 正在编译的文件的名字

__TIME__: 当前被编译文件的编译时间 hh:mm:ss

__DATE__: 当前被编译文件的编译日期 Oct 5 2011

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5. assert

assert() 是C语言标准库中提供的一个通用预处理器宏。如果括号内的条件为真,则继续往下执行,如果不为真,则报错。assert宏只在debug版本有效,在release版本中会被自动忽略。使用宏,需要包含相应头文件,c标准库中为

#include <assert.h>

在C++ 中为 #include <cassert> (这是通用的转化准则,去掉.h 前缀c)

#include <cassert>

using namespace std;//这句是必须的,不然,assert仍然不可用

6. 标准输出、标准错误、标准日志

标准输出cout、标准错误cerr、标准日志clog。三者都可以输出信息,具体区别如下

cout 写标准输出流 standard output stream 有缓冲区
cerr 写标准错误流 standard error stream 无缓冲
clog 写标准错误流 standard error stream 有缓冲

标准输出流和标准错误流其实没有什么功能上的区别,仅仅是两个可以分别被重定向的流而已。三者的主要区别在于有无缓冲区。有缓冲区,则会先把数据缓冲在缓冲区内,缓冲区满时一起输出;无缓冲区则直接输出。从字面可以知道,cout通常用来正常的输出数据,cerr用来输出一些错误信息,clog用来输出日志数据。但实际中,三者的输出设备都是标准显示器。如下面的代码,都会在显示器上显示。

cerr << "This is my error" << endl;
cout << "This is my output" << endl;
clog << "This is my log" << endl;

7. 动态内存

动态对象,也就是new出来的对象,没有名字,我们通过指针间接的对它进行操作。详细的内容参考C++/C#中堆栈、对象内存模型、深浅拷贝、Array.Clone方法.

8. 内联函数 inline

将函数定义为内联函数有两种方法:对与全局函数,只要在该函数声明或定义时在前面加上关键词inline就可以了;对于类的成员函数,当函数的实现在类体内部时,该函数就被默认为inline函数,当函数的实现在类体外部时,只需像全局函数一样加上关键词inline就可以了。

最后一点要注意的是,即使你把一个函数声明或定义成了inline函数,也不能保证该函数一定能被编译器当作内联函数来处理,只能说是建议当作内联函数来处理,例如当你的函数体很大,编译器就基本不会把它当作内联函数来处理,这会因为频繁调用该函数而导致程序代码体积的极速膨胀,在内存较小的机器中,会影响指令高速缓冲装置的击中率。

内联是一种编译器请求(建议),而不是命令

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setA自动会被认为是inline函数

宏定义:预处理器处理

inline:编译器处理

9. 引用与指针

可以简单的这么理解它们的区别

指针是一个变量,保存了一个地址(p=0xFFFF0000);

引用是一个常量,内容是一个地址(const r = 0xFFFF0000)

具体的区别体现在

  • 指针指向一块内存,它的内容是所指内存的地址;引用是某块内存的别名。
  • 指针是一个实体,而引用仅是个别名;
  • 引用使用时无需解引用(*),指针需要解引用;
  • 引用只能在定义时被初始化一次,之后不可变;指针可变;(可以通过变量、常量的区别来理解)
  • 引用不能为空,指针可以为空;
  • “sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小,而“sizeof 指针”得到的是指针本身(所指向的变量或对象的地址)的大小;typeid(T) == typeid(T&) 恒为真,sizeof(T) == sizeof(T&) 恒为真,但是当引用作为成员时,其占用空间与指针相同(没找到标准的规定)。
  • 指针和引用的自增(++)运算意义不一样;(下图输出结果为4)

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引用和指针的定义方法

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类型转换时的引用

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由上图可知:如果不将b定义成const,那么当b发生变化时,并不会影响a的值,那就不再是引用的的概念了。当定义成const,b是只读,b仍然相当保存了a的地址,还是引用。

10. 异常处理

[cpp]void fun() throw(int,string){…}[/cpp]

详细用法参考C++异常处理实例

11. 命名空间Namespace

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命名空间是为了解决名称冲突问题,处在不同命名空间中的变量、方法、类等,即便名称相同,也不会冲突。

可以给命名空间定义别名,来方便使用。方法如下

[cpp]Namespace newName = oldName;[/cpp]

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12. 常量

C++ 语言可以用const来定义常量,也可以用 #define来定义常量。但是前者比后者有更多的优点:

(1) const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误(边际效应)。

(2) 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。

【规则】在C++ 程序中只使用const常量而不使用宏常量,即const常量完全取代宏常量。

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13. C++关键字 63个

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详见c\c++标准及各编译器的支持情况

14. 变量初始化

对于int、double:

  • 全局变量,编译器赋初始值0。
  • 局部变量,需要手动赋初始值。(new出来的变量也是一样)

对于char:

  • 全局和局部都是赋0(ASCII码)

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15. \0的理解

[cpp]const char* p = “Hello world”;[/cpp]

最后一位是\0,所以下面这条语句

[cpp]while(*p++)//先*p,后p++[/cpp]

->先*p,取出其中的内容,进行while判断,再p++。循环结束时,p指向\0的下一位。

->当字符串结束时,会有一个\0,此时*p不为真,while条件即为false,退出

16. const 指针的理解

紧跟在const关键字后面的就是不能变动的。

用法一:

[cpp]const char* p = “Hello Everyone!”;[/cpp]

表示char*是不能变动的,即p指针所指向的内存块的内容不能变,即”Hello Everyone!”不能变,但是str本身可以变,它可以指向另一块内存区,如

char* p1 = "Hello World"; //再定义一个字符串p1

p = p1;//把p1赋值给p,此时p指针指向了p1所指的内存区域 
//虽然这样,Hello Everyone!这块内存块就没有指针指向它了,成了垃圾。
//但语法上是正确的

//p[0] = 'a'; //错误,因为p指向的内存块的内容不能变

用法二:

[cpp]char* const p = “Hello Everyone!”;[/cpp]

表示str是不能变动的,即p指针所保存的地址不能变,只能一直指向某个固定的内存块,但是这个内存块本身的内容可以改。如

p[0] = '0';//正确,指向的内存块的内容可以变

char* str1 = "Hello World";

//p = p1;//错误,p保存的地址不能变,所以它不能再指向另一个内存块。

17. bool类型

1) 为什么要使用内置bool类型,而不是自己通过typedef、enum等模拟出来的bool类型?

  • 程序可读性好!
  • 给编译器优化代码的机会。
  • 内置bool类型一般均为 1 个字节。有些CPU将bool类型优化成存储器的某个位

2) C语言中的bool类型

clip_image022.jpgclip_image024.jpg

18. enum类型

1) 一个元素只能定义在一种enum中

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2) 没有++操作

[cpp]WeekDay day = Tuesday;day++;
//Error,No Operator ++ for day[/cpp]

3) 不能直接赋整型值

[cpp]WeekDay day;
day = 1;//Error,Cannot Convert int to enum[/cpp]

4) 返回值是索引值

[cpp]WeekDay day = Monday;
cout << day << endl; //结果是0[/cpp]

5) 后一个元素的默认索引值总是前一个元素的索引值+1

[cpp]enum WeekDay{Monday=1,Tuesday,Wednesday=1,Thursday,Friday,Saturday=9,Sunday};[/cpp]

则各元素依次的索引值分别是:1,2,1,2,3,9,10

19. 数组

1) C++编译器不对数组下表进行越界检查

下图代码中越界的下标也可以编译通过

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2) 数组之间不能直接赋值

int a[4] = {1,2,3,4};

//int b[4] = a;//Error

20. vector类型

建议使用vector代替array,除非特殊情况必须使用array。

21. pair类型

在单个对象内部把两个类型相同或不同的值关联起来。

22. ASCII 码

ASCII码 从32到127为可打印字符

数字0~9 为48~57

字母A~Z 为65~90

字母a~z 为 97~122

23. limits头文件

定义了各种类型的边界常量。

在C语言类库中,limits.h 或 climits 中,有一些宏定义

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在C++语言类库中,limits中,通过numeric_limits<type>::max/min(),获取边界值。

24. 强制类型转换书写格式

//c++
type (expr); 

//c
(type) expr;

25. 复合语句

由{ }括起来的语句序列。

包含一条或者多条声明语句的复合语句,也称为块block或语句块statement block

26. C\C++声明是否属于语句

对象的定义不是C语言的语句。所以放在block的开始部分。

对象的定义是C++语言的语句。所以可以放在block的任何部分。

这就是为什么C中要先定义后使用,C++可以边定义边使用。下面一段话摘自C++ Primer

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27. 链接指示符 extern “C”

之前在讲动态链接库时已经提及,下图摘自C++ Primer

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该文2011-04-23 13:07首发于我的CSDN专栏。有改动。

作者:JarvisChu
原文链接:C++ Primer 学习笔记
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