核心关键字及作用

以下是 C++ 中常用关键字的分类总结，按功能领域分组：

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一、数据类型定义

关键字	作用
int	声明整型变量（通常4字节）
double	声明双精度浮点类型（8字节）
char	声明字符类型（1字节）
bool	声明布尔类型（true/false）
void	表示"无类型"（函数返回值/无参函数/泛型指针）
auto	自动类型推导（C++11起）
decltype	获取表达式类型（C++11）

示例：

auto num = 42;          // 推导为 int
decltype(num) count = 10;

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二、类型修饰符

关键字	作用
const	定义常量（不可修改）
constexpr	定义编译期常量（C++11）
volatile	防止编译器优化（用于硬件寄存器等）
mutable	允许在const成员函数中修改成员变量
signed	声明有符号类型（默认）
unsigned	声明无符号类型

示例：

constexpr int MAX = 100;  // 编译期常量
volatile bool flag = true; // 易变对象

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三、流程控制

分支控制	循环控制	跳转控制
if/else	for	break
switch	while	continue
case	do/while	return
default	range-for	goto（不推荐）
? :(三元运算符)

range-for示例：

for (auto& num : {1,2,3}) {  // C++11范围循环
    cout << num << " ";
}

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四、存储类别

关键字	作用
static	静态变量（程序生命周期）/ 类静态成员
extern	声明外部定义的变量/函数
thread_local	线程局部存储（C++11）
register	建议编译器将变量放入寄存器（C++17起弃用）
mutable	允许const成员函数修改的成员

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五、面向对象

类别	关键字	作用
类定义	class / struct / union	定义类/结构体/联合体
访问控制	public / protected / private	访问权限控制
继承	virtual / override / final	虚函数/显式覆盖/禁止覆盖(C++11)
多态	dynamic_cast / typeid	运行时类型识别(RTTI)
构造/析构	new / delete	动态内存管理
特殊成员	this / operator / friend	当前对象指针/运算符重载/友元声明

示例：

class Base {
public:
    virtual void foo() final {} // 禁止覆盖
};

class Derived : public Base {
public:
    void bar() override {}     // 显式覆盖
};

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六、异常处理

关键字	作用
try	异常检测代码块
catch	异常捕获
throw	抛出异常
noexcept	声明函数不抛出异常(C++11)

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七、模板编程

关键字	作用
template	定义函数/类模板
typename	声明模板类型参数（可替代class）
requires	概念约束(C++20)

示例：

template<typename T>
requires std::integral<T> // C++20概念
T add(T a, T b) { 
    return a + b; 
}

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八、内存模型

关键字	作用
alignas	指定内存对齐要求(C++11)
alignof	获取类型对齐值(C++11)

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九、其他重要关键字

关键字	作用
namespace	定义命名空间（防止命名冲突）
using	使用命名空间/类型别名
enum / enum class	定义枚举类型（C++11强类型枚举更安全）
explicit	禁止隐式构造函数转换
sizeof	获取类型/对象大小
asm	内联汇编（平台相关）
module	模块声明（C++20模块系统）

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✨ 关键特性说明

1. const vs constexpr

   • const：运行时常量
   • constexpr：编译期可计算的常量（强制编译器优化）

2. override与final

   • 显式声明覆盖关系（增强代码可读性）
   • 阻止类继承或虚函数覆盖

3. noexcept优化

   void foo() noexcept; // 承诺不抛异常
   

   • 允许编译器进行深度优化
   • 违反时会直接调用std::terminate()

4. C++20概念约束

   template<std::floating_point T> // 预定义概念
   T sqrt(T val) { ... }
   

   • 提供编译期接口检查
   • 显著改善模板错误信息

最佳实践建议：

1. 优先使用nullptr替代NULL
2. 用constexpr取代宏常量
3. 面向对象设计使用override/final
4. 资源管理使用RAII模式而非手动new/delete