C和C++语言学习总结 超、凢脫俗 2022-08-24 06:08 144阅读 0赞 **C和C++语言学习总结** 【整理】:Ackarlix 知识结构: 1、if,for,switch,goto 2、\#define,const 3、文件拷贝的代码,动态生成内存,复合表达式,strcpy,memcpy,sizeof 4、函数参数传递,内存分配方式,内存错误表现,malloc与new区别 5、类重载、隐藏与覆盖区别,extern问题,函数参数的缺省值问题,宏代码与内联函数区别 6、构造和析构的次序,String函数定义 具体实现: 1、if,for,switch,goto if: bool int float pointer char 变量的使用方法 bool bParam; int iParam; float fParam; int\* pParam; char cParam; if(bParam) ,if(!bParam); if(iParam == 0 ),if(iParam != 0 ); if(fParam>= -0.00001 && fParam <= 0.00001); if(pParam == NULL),if(pParam != NULL); if(cParam == '/0'),if(cParam != '/0'); if/else/return 的使用方法 if(condition) 可以等价为 return (condition?x:y); \{ return x; \} else \{ return y; \} for: 执行效率问题: int row,col,sum; int a\[100\]\[5\]; for(row=0;row <100;row++) 效率低于 for(col=0;col <5;col++) \{ \{ for(col=0;col <5;col++) for(row=0;row <100;row++) \{ \{ sum = sum+a\[row\]\[col\]; sum = sum+a\[row\]\[col\]; \} \} \} \} int i; for(i=0;i <N;i++) 效率低于 if(condition) \{ \{ if(condition) for(i=0;i <N;i++) DoSomething(); DoSomething(); else \} DoOtherthing(); else \} \{ for(i=0;i <N;i++) DoOtherthing(); \} for (int x=0;x <=N-1;x++) 直观性差于 for (int x=0;x <N;x++) switch: switch(variable) \{ case value1: ... break; case value2: ... break; default: ... break; \} switch(c)中的c的数据类型可以是int,char,long,unsigned int,bool. variable必须是整数或者强制为整数,由于char实际上是ASCII码,所以也可以. c不可以是double,float,char\*. goto: goto主要用于 \{... \{... \{.... goto error; \} \} \} error: ... 2、\#define,const \#define和const区别 1、\#define C语言 const C语言 C++语言 const常量有数据类型,编译器会进行类型安全检查,而\#define没有数据类型, const的常量可以进行调试,但宏常量不能进行调试. 2、const的使用方法 在全局定义 const float PI=3.1415926 在类中定义 class A \{... A(int size); const int SIZE; \}; A::A(int size):SIZE(size) \{ ... \} 对参数和函数的定义(const只能修饰输入参数,不能修饰输出参数) const int x=1; 表示x的值是1,在程序中不能改变; const int\* x; 表示x代表的地址所指向的内容是不能改变得; int const\* x; 与const int\* x;的表示的意思一样; int \* const x; 表示x代表的地址是不能改变的; 当是输入参数时,不需要是void Func(const int i),void Func(const int& i),可以是void Func(int i) 因为输入参数采用"值传递"(const int i),由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该输入参数本来就无需保护,所以不要加const修饰; 不用const int& i的原因在于内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程,而复制也非常快,"值传递"和"引用传递"的效率几乎相当. 当是输入参数时,不需要是void Func(const A a),void Func(A a),可以是void Func(A& a)或void Func(const A& a) 不用const A a,A a的原因是函数的效率比较低,因为函数体内将产生A类型的临时对象用于复制参数a,而临时对象的构造、复制和析构过程都需要消耗时间 最好用const A&a的原因是A&a中的a可以被改变,A&a和const A&a的好处在于都不会产生临时对象,效率高; const A Func(const A&a )const的好处 第一个const表示返回的是个内部产生的对象,它不能被修改 const A Func(...) \{...\} const A a=Func(...);//不能是A a=Func(...); 第二个const表示输入的参数是引用传递,函数内部不会产生临时对象,而且这个对象不能被内部修改 第三个const表示此函数内部的所涉及的数据成员不能修改 class Stack \{ int m\_num; int GetCount(void) const; int Pop(void); \} int Stack::GetCount(void) const \{ m\_num++;//编译错误,企图修改数据成员m\_num; Pop();//编译错误,企图调用非const函数 \} 3、文件拷贝的代码 \#include <stdio.h> int main(int argc, char\* argv\[\]) \{ printf("Hello World!/n"); FILE\* in; FILE\* out; in=fopen("d://1.txt","rb"); out=fopen("d://2.txt","wb"); char ch=fgetc(in); while(!feof(in)) \{ fputc(ch,out); ch=fgetc(in); \} fclose(in); fclose(out); return 0; \} 动态生成内存的代码 \------------------------------------------ 正确代码: void GetMemory(char \*\*p, int num) \{ \*p = (char \*)malloc(sizeof(char) \* num); \} char\* GetMemory2(int num) \{ char\* p = (char \*)malloc(sizeof(char) \* num); return p; \} \------------------------------------------ 错误的代码: void GetMemory3(char \*p, int num) \{ p = (char \*)malloc(sizeof(char) \* num); \} \------------------------------------------ void Test(void) \{ char \*str = NULL; GetMemory(&str, 100); // 注意参数是&str,而不是str strcpy(str, "hello"); cout < < str < < endl; free(str); str=NULL; str=GetMemory2(100); strcpy(str, "hello"); cout < < str < < endl; free(str); str=NULL; GetMemory3(str, 100); // str 仍然为NULL strcpy(str, "hello"); // 运行错误 cout < < str < < endl;//运行错误 free(str);//运行错误 \} strcpy代码 char\* strcpy(char\* strDest,const char\* strSrc) \{ if(strDest==NULL||strSrc==NULL) return NULL; char\* pStr=strDest; while((\*strDest++=\*strSrc++)!='/0) NULL; return pStr; \} 复合表达式 d = (a = b + c) + r ; 该表达式既求a 值又求d 值.应该拆分为两个独立的语句: a = b + c; d = a + r; if (a < b < c) // a < b < c 是数学表达式而不是程序表达式 并不表示 if ((a <b) && (b <c)) 而是成了令人费解的 if ( (a <b) <c ) memcpy代码 void\* memcpy(char\* strDest,const char\* strSrc,size\_t size) \{ if(strDest==NULL||strSrc==NULL) return NULL; if(size <=0) return NULL; char\* pStr=strDest; while(size-->0) \*strDest++=\*strSrc++; return pStr; \} sizeof: i.在32位操作系统中,基本数据类型 类型 字节长度 char 1 short 2 short int 2 signed short 2 unsigned short 2 int 4 long int 4 signed int 4 unsigned int(unsigned) 4 long 4 unsigned long 4 float 4 double 8 void\* 4 (所有指针类型长度都一样)(char\*,int\*,float\*,double\*) enum 4 ii.在32位操作系统中,定义或函数中的大小 char a\[\]="hello"; char b\[100\]; char \*p=a; 类型 字节长度 sizeof(a) 6 sizeof(b) 100 sizeof(p) 4 void Func(char a\[100\]) \{ sizeof(a); //4 \} \#pragma pack(1) struct A \{ int i; char j; \}; sizeof(A) //5 \#pragma pack(1) struct A \{ int o; int j; union \{ int i\[10\],j,k; \}; \}; sizeof(A) //48 \#pragma pack(1) struct A \{ enum day\{monring, moon, aftermoon\}; \}; sizeof(A) //1 sizeof(A::day) //4 4、函数参数传递 C++语言中,函数的参数和返回值的传递方式有三种:值传递、指针传递和引用传递. "值传递"的示例程序.由于Func1 函数体内的x 是外部变量n 的一份拷贝, 改变x 的值不会影响n, 所以n 的值仍然是0. void Func1(int x) \{ x = x + 10; \} … int n = 0; Func1(n); cout < < "n = " < < n < < endl; // n = 0 "指针传递"的示例程序.由于Func2 函数体内的x 是指向外部变量n 的指 针,改变该指针的内容将导致n 的值改变,所以n 的值成为10. void Func2(int \*x) \{ (\* x) = (\* x) + 10; \} … int n = 0; Func2(&n); cout < < "n = " < < n < < endl; // n = 10 "引用传递"的示例程序.由于Func3 函数体内的x 是外部变量n 的引用,x 和n 是同一个东西,改变x 等于改变n,所以n 的值成为10. void Func3(int &x) \{ x = x + 10; \} … int n = 0; Func3(n); cout < < "n = " < < n < < endl; // n = 10 内存分配方式 分配方式 变量类型 分配特点 静态存储区域分配 全局变量,static 变量 内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在. 栈分配 函数内局部变量 栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限. 堆分配(亦称动态内存分配) new ,malloc分配 用malloc 或new 申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存. 内存错误 内存分配未成功,却使用了它. 内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引用它. 内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界. 例如在使用数组时经常发生下标"多1"或者"少1"的操作.特别是在for 循环语句中,循环次数很容易搞错,导致数组操作越界. 忘记了释放内存,造成内存泄露. 放了内存却继续使用它. 函数的return 语句写错了,注意不要返回指向"栈内存"的"指针"或者"引用",因为该内存在函数体结束时被自动销毁. 程序中的对象调用关系过于复杂,实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存,此时应该重新设计数据结构,从根本上解决对象管理的混乱局面. 使用free 或delete 释放了内存后,没有将指针设置为NULL.导致产生"野指针". malloc与new区别 malloc 与free 是C++/C 语言的标准库函数,new/delete 是C++的运算符.它们都可用于申请动态内存和释放内存. 对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free 无法满足动态对象的要求.对象在创建的同时要自动执行构造函数, 对象在消亡之前要自动执行析构函数.由于malloc/free 是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free.因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete.注意new/delete 不是库函数. 5、类重载、隐藏与覆盖区别 成员函数被重载的特征: (1)相同的范围(在同一个类中); (2)函数名字相同; (3)参数不同; (4)virtual 关键字可有可无. 覆盖是指派生类函数覆盖基类函数,特征是: (1)不同的范围(分别位于派生类与基类); (2)函数名字相同; (3)参数相同; (4)基类函数必须有virtual 关键字. \#include <iostream.h> class Base \{ public: void f(int x) \{ cout < < "Base::f(int) " < < x < < endl; \} void f(float x) \{ cout < < "Base::f(float) " < < x < < endl; \} virtual void g(void) \{ cout < < "Base::g(void)" < < endl;\} void h(float x) \{ cout < < "Base::h(float) " < < x < < endl;\} void k(float x) \{ cout < < "Base::k(float) " < < x < < endl;\} \}; class Derived : public Base \{ public: virtual void g(void) \{ cout < < "Derived::g(void)" < < endl;\} void h(int x) \{ cout < < "Derived::h(int) " < < x < < endl; \} void k(float x) \{ cout < < "Derived::k(float) " < < x < < endl;\} \}; void main(void) \{ Derived d; Base\*pb = &d; Derived \*pd = &d; pb->f(42); // Base::f(int) 42 //重载 pb->f(3.14f); // Base::f(float) 3.14 //重载 pb->g(); // Derived::g(void) //覆盖 pd->g(); // Derived::g(void) //覆盖 pb->h(3.14f) // Base::h(float) 3.14 //隐藏 pd->h(3.14f) // Derived::h(int) 3 //隐藏 pb->k(3.14f) // Base::k(float) 3.14 //隐藏 pd->k(3.14f) // Derived::k(float) 3.14 //隐藏 \} extern问题 如果C++程序要调用已经被编译后的C 函数,该怎么办? 假设某个C 函数的声明如下: void foo(int x, int y); 该函数被C 编译器编译后在库中的名字为\_foo,而C++编译器则会产生像\_foo\_int\_int之类的名字用来支持函数重载和类型安全连接.由于编译后的名字不同,C++程序不能直接调用C 函数.C++提供了一个C 连接交换指定符号extern"C"来解决这个问题.例如: extern "C" \{ void foo(int x, int y); … // 其它函数 \} 或者写成 extern "C" \{ \#include "myheader.h" … // 其它C 头文件 \} 这就告诉C++编译译器,函数foo 是个C 连接,应该到库中找名字\_foo 而不是找\_foo\_int\_int.C++编译器开发商已经对C 标准库的头文件作了extern"C"处理,所以我们可以用#include 直接引用这些头文件. 函数参数的缺省值问题 正确方法: void Foo(int x=0, int y=0); // 正确,缺省值出现在函数的声明中 void Foo(int x,int y) \{ ... \} 错误方法: void Foo(int x=0, int y=0) // 错误,缺省值出现在函数的定义体中 \{ ... \} 正确方法: void Foo(int x, int y=0, int z=0); 错误方法: void Foo(int x=0, int y, int z=0); 宏代码与内联函数区别 语言支持关系: C 宏代码 C++ 宏代码 内联函数 宏代码本身不是函数,但使用起来象函数.预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用,省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用、返回参数、执行return 等过程,从而提高了速度.使用宏代码最大的缺点是容易出错,预处理器在复制宏代码时常常产生意想不到的边际效应. 对于任何内联函数,编译器在符号表里放入函数的声明(包括名字、参数类型、返回值类型).如果编译器没有发现内联函数存在错误,那么该函数的代码也被放入符号表里.在调用一个内联函数时,编译器首先检查调用是否正确(进行类型安全检查,或者进行自动类型转换,当然对所有的函数都一样).如果正确,内联函数的代码就会直接替换函数调用,于是省去了函数调用的开销.这个过程与预处理有显著的不同,因为预处理器不能进行类型安全检查,或者进行自动类型转换.假如内联函数是成员函数,对象的地址(this)会被放在合适的地方,这也是预处理器办不到的. 内联函数使用方法: 关键字inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联,仅将inline 放在函数声明前面不起任何作用. 正确使用方法: void Foo(int x, int y); inline void Foo(int x, int y) // inline 与函数定义体放在一起 \{ … \} 错误使用方法: inline void Foo(int x, int y); // inline 仅与函数声明放在一起 void Foo(int x, int y) \{ … \} 6、构造和析构的次序 构造从类层次的最根处开始,在每一层中,首先调用基类的构造函数,然后调用成员对象的构造函数.析构则严格按照与构造相反的次序执行,该次序是唯一的,否则编译器将无法自动执行析构过程. String函数定义 class String \{ public: String(const char \*str = NULL); // 普通构造函数 String(const String &other); // 拷贝构造函数 ~ String(void); // 析构函数 String & operate =(const String &other); // 赋值函数 private: char \*m\_data; // 用于保存字符串 \}; // String 的析构函数 String::~String(void) \{ delete \[\] m\_data;// 由于m\_data 是内部数据类型,也可以写成delete m\_data; \} // String 的普通构造函数 String::String(const char \*str) \{ if(str==NULL) \{ m\_data = new char\[1\]; // 若能加NULL 判断则更好 \*m\_data = '/0'; \} else \{ int length = strlen(str); m\_data = new char\[length+1\]; // 若能加NULL 判断则更好 strcpy(m\_data, str); \} \} // 拷贝构造函数 String::String(const String &other) \{ int length = strlen(other.m\_data); m\_data = new char\[length+1\]; // 若能加NULL 判断则更好 strcpy(m\_data, other.m\_data); \} // 赋值函数 String & String::operate =(const String &other) \{ // (1) 检查自赋值 if(this == &other) return \*this; // (2) 释放原有的内存资源 delete \[\] m\_data; // (3)分配新的内存资源,并复制内容 int length = strlen(other.m\_data); m\_data = new char\[length+1\]; // 若能加NULL 判断则更好 strcpy(m\_data, other.m\_data); // (4)返回本对象的引用 return \*this; \}
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