C++编程思想重点笔记(上)

  1. C和C++指针的最重要的区别在于:C++是一种类型要求更强的语言。void *而言,这一点表现得更加突出。C虽然不允许随便地把一个类型的指针指派给另一个类型,但允许通过void *来实现。例如:

    
    
     bird* b;
     rock* r;
     void* v;
     v = r;
     b = v;
    
    

    C++不允许这样做,其编译器将会给出一个出错信息。如果真的想这样做,必须显式地使用映射,通知编译器和读者。

  2. 参数传递准则
    当给函数传递参数时,人们习惯上应该是通过常量引用来传递,这种简单习惯可以大大提高效率:传值方式需要调用构造函数和析构函数,然而如果不想改变参数,则可通过常量引用传递,它仅需要将地址压栈。 事实上,只有一种情况不适合用传递地址方式,这就是当传值是唯一安全的途径,否则将会破坏对象(而不是修改外部对象,这不是调用者通常期望的)。

  3. C++访问权限控制:public、private、protected
    其中protected只有在继承中才有不同含义,否则与private相同,也就是说两者只有一点不同:继承的结构可以访问protected成员,但不能访问private成员。

  4. 前置声明注意

    
    
     struct X;  // Declaration(incomplete type spec)
     struct Y
     {
       void f(X *memx);  
       void g(X memx);  // not allowed, the size of X is unknown.
     };
    
    

    这里f(X*)引用了一个X对象的地址,这是没有任何问题的,但如果是void g(X memx);就不行了,编译器会报错。这一点很关键,因为编译器知道如何传递一个地址,这一地址大小是一定的,而不用管被传递的对象类型大小。如果试图传递整个对象,编译器就必须知道X的全部定义以确定它的大小以及如何传递它,这就使程序员无法声明一个类似于Y :: g(X) 的函数。

  5. C++是纯的吗?
    如果某个类的一个函数被声明为friend,就意味着它不是这个类的成员函数,但却可以修改类的私有成员, 而且它必须被列在类的定义中,因此我们可以认为它是一个特权函数。这种类的定义提供了有关权限的信息,我们可以知道哪些函数可以改变类的私有部分。 因此,C++不是完全的面向对象语言,它只是一个混合产品。friend关键字就是用来解决部分的突发问题。它也说明了这种语言是不纯的。毕竟C + +语言的设计是为了实用,而不是追求理想的抽象。

  6. C++输入输出流的操纵算子(manipulator)有:endl、flush、ws、hex等。

    
    
     cout<<flush;   // 清空流   
     cout << hex << "0x" << i;  // 输出16进制   
     cin>>ws;  // 跳过空格
    
    

    iostream.h还包括以下的操纵算子:

    如何建立我们自己的操纵算子?
    我们可能想建立自己的操纵算子,这是相当简单的。一个像endl这样的不带参数的操纵算子只是一个函数,这个函数把一个ostream引用作为它的参数。对endl的声明是:

    
    
    ostream& endl(ostream&);
    
    

    例子:产生一个换行而不刷新这个流。人们认为nl比使用endl要好,因为后者总是清空输出流,这可能引起执行故障。

    
    
     ostream& nl(ostream& os) {
       return os << "\n";
     }
     int main() {
       cout << "newlines" << nl << "between" << nl << "each" << nl << "word" << nl;
      return 0;
     }
    
    
  7. C语言中const与C++中const的区别:
    常量引进是在早期的C++版本中,当时标准C规范正在制订。那时,常量被看作是一个好的思想而被包含在C中。但是,C中的const意思是“一个不能被改变的普通变量”,在C中,它总是占用存储而且它的名字是全局符。C编译器不能把const看成一个编译期间的常量。在C中, 如果写:

    
    
    const bufsize=100char buf[bufsize];
    
    

    尽管看起来好像做了一件合理的事,但这将得到一个错误结果。因为bufsize占用存储的某个地方,所以C编译器不知道它在编译时的值。在C语言中可以选择这样书写:

    
    
    const bufsize;
    
    

    这样写在C++中是不对的,而C编译器则把它作为一个声明,这个声明指明在别的地方有存储分配。因为C默认const是外部连接的,C++默认cosnt是内部连接的,这样,如果在C++中想完成与C中同样的事情,必须用extern把连接改成外部连接:

    
    
    extern const bufsize;//declaration only
    
    

    这种方法也可用在C语言中。
    注意:在C语言中使用限定符const不是很有用,即使是在常数表达式里(必须在编译期间被求出);想使用一个已命名的值,使用const也不是很有用的。C迫使程序员在预处理器里使用#define。

  8. 类里的const和enum
    下面的写法有什么问题吗?:

    
    
     class bob {
         const size = 100;  // illegal
         int array[size];   // illegal
     }
    
    

    结果当然是编译不通过。why?因为const在类对象里进行了存储空间分配,编译器不能知道const的内容是什么,所以不能把它用作编译期间的常量。这意味着对于类里的常数表达式来说,const就像它在C中一样没有作用。

    在类里的const意思是“在这个特定对象的寿命期内,而不是对于整个类来说,这个值是不变的”。那么怎样建立一个可以用在常数表达式里的类常量呢?
    一个普通的办法是使用一个不带实例的无标记的enum。枚举的所有值必须在编译时建立,它对类来说是局部的,但常数表达式能得到它的值,这样,我们一般会看到:

    
    
     class bob {
         enum { size = 100 };  // legal
         int array[size];      // legal
     }
    
    

    使用enum是不会占用对象中的存储空间的,枚举常量在编译时被全部求值。我们也可以明确地建立枚举常量的值:enum { one=1,two=2,three};

  9. 类里面的const成员函数

    
    
     class X {
         int i;
     public:
         int f() const;      
     }
    
    

    这里f()是const成员函数,表示只能const类对象调用这个函数(const对象不能调用非const成员函数),如果我们改变对象中的任何一个成员或调用一个非const成员函数,编译器将发出一个出错信息。
    关键字const必须用同样的方式重复出现在定义里,否则编译器把它看成一个不同的函数:

    
    
    int X::f() const { return i;}

    任何不修改成员数据的函数应该声明为const函数,这样它可以由const对象使用。
    注意:构造函数和析构函数都不是const成员函数,因为它们在初始化和清理时,总是对对象作些修改。


    引申:如何在const成员函数里修改成员 —— 按位和与按成员const

    如果我们想要建立一个const成员函数,但仍然想在对象里改变某些数据,这时该怎么办呢?这关系到按位const和按成员const的区别。按位const意思是对象中的每个位是固定的,所以对象的每个位映像从不改变。按成员const意思是,虽然整个对象从概念上讲是不变的,但是某个成员可能有变化。当编译器被告知一个对象是const对象时,它将保护这个对象。

    这里我们要介绍在const成员函数里改变数据成员的两种方法。

    • 第一种方法已成为过去,称为“强制转换const”。它以相当奇怪的方式执行。取this(这个关键字产生当前对象的地址)并把它强制转换成指向当前类型对象的指针。看来this已经是我们所需的指针,但它是一个const指针,所以,还应把它强制转换成一个普通指针,这样就可以在运算中去掉常量性。下面是一个例子:

      class Y {
       int i, j;
      public:
       Y() { i = j = 0; }
       void f() const;
      };
      
      void Y::f() const {
      //!  i++;  // error
         ((Y*)this)->j++;  // ok , cast away const feature.
      }

      这种方法可行,在过去的程序代码里可以看到这种用法,但这不是首选的技术。问题是:this没有用const修饰,这在一个对象的成员函数里被隐藏,这样,如果用户不能见到源代码(并找到用这种方法的地方),就不知道发生了什么。

    • 第二种方法也是推荐的方法,就是在类声明里使用关键字mutable,以指定一个特定的数据成员可以在一个const对象里被改变。

      class Y {
       int i;
       mutable int j;
      public:
       Y() { i = j = 0; }
       void f() const;
      };
      
      void Y::f() const {
      //!  i++;  // error
         ((Y*)this)->j++;  // ok , mutable.
      }

       

  10. volatile关键字

    volatile的语法与const是一样的,但是volatile的意思是“在编译器认识的范围外,这个数据可以被改变”。不知何故,环境正在改变数据(可能通过多任务处理),所以,volatile告诉编译器不要擅自做出有关数据的任何假定—在优化期间这是特别重要的。如果编译器说:“我已经把数据读进寄存器,而且再没有与寄存器接触”。一般情况下,它不需要再读这个数据。但是,如果数据是volatile修饰的,编译器不能作出这样的假定,因为可能被其他进程改变了, 它必须重读这个数据而不是优化这个代码。

    注意:

    • 就像建立const对象一样,程序员也可以建立volatile对象,甚至还可以建立const volatile对 象,这个对象不能被程序员改变,但可通过外面的工具改变。
    • 就像const一样,我们可以对数据成员、成员函数和对象本身使用volatile,可以并且也只能为volatile对象调用volatile成员函数。
    • volatile的语法与const是一样的,所以经常把它们俩放在一起讨论。为表示可以选择两个中的任何一个,它们俩通称为c-v限定词

posted @ 2014-12-01 15:10 Alexia(minmin) 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
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