• c++与c 的知识点


    一、指针

    1.1(顶层const)

    指针常量:顾名思义它就是一个常量,但是是指针修饰的。 定义以后不能再指向其他对象,类似于引用,说明指针变量不允许修改。如同次指针指向一个地址该地址不能被修改,但是该地址里的内容可以被修改。

    int * const p //指针常量

    int a,b;

    int * const p=&a //指针常量

    //那么分为一下两种操作

    *p=9;//操作成功 相当于a=9

    p=&b;//操作错误

    1.2 常量指针 (底层const)

    常量指针:如果在定义指针变量的时候,数据类型前用const修饰,被定义的指针变量就是指向常量的指针变量,指向常量的指针变量称为常量指针,格式如下

    常量指针本质是指针,并且这个指针是一个指向常量的指针,指针指向的变量的值不可通过该指针修改,但是指针指向的值可以改变。

    const int *p = &a; //常量指针

    int a,b;

    const int *p=&a //常量指针

    //那么分为一下两种操作

    *p=9;//操作错误

    p=&b;//操作成功

    总结:

    const在*左边,指针指向的对象的值不能改变,指针可以指向别的对象。

    const在*右边,指针不能改变其指向的对象,其所指对象自身的值可以改变。

    首先顶层const和底层const的说法和指针有很大的关系。指针本身是一个对象,但它又指向另一个对象,这就是指针的两种属性。

    对于指针本身是一个常量,也就说不能改变指针的指向,称其为顶层const属性

    对于指针指向的对象是一个常量,即指针指向的地址的值是一个常量,也就是说不能改变指针指向内存的值,称其为底层 const属性

    在代码表现上是:

    int* cosnt p1 = &a;//p1是顶层const

    cosnt int* p2 = &a;//p2是底层const

    区分很简单,看const修饰的是哪个。前者修饰的是p1,即指针本身,所以为顶层属性;后者修饰的*p2,即指针的指向地址的值,所以为底层属性。p1又称为常量指针,p2又称为指向常量的指针。

    1.3 函数指针作为某个函数的参数

    指针指向函数,传递指针,就是把回调函数传递过去了

    函数指针变量可以作为某个函数的参数来使用的,回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。

    简单讲:回调函数是由别人的函数执行时调用你实现的函数

    你到一个商店买东西,刚好你要的东西没有货,于是你在店员那里留下了你的电话,过了几天店里有货了,店员就打了你的电话,然后你接到电话后就到店里去取了货。在这个例子里,你的电话号码就叫回调函数,你把电话留给店员就叫登记回调函数,店里后来有货了叫做触发了回调关联的事件,店员给你打电话叫做调用回调函数,你到店里去取货叫做响应回调事件。

    1.3 宏定义

    宏定义只是简单的字符串替换,由预处理器来处理;而typedef 是在编译阶段由编译器处理的,它并不是简单的字符串替换,而给原有的数据类型起一个新的名字,将它作为一种新的数据类型

    指令 说明

    # 空指令,无任何效果。

    #include 包含一个源代码文件。

    #define 定义宏。

    #undef 取消已定义的宏。

    #if 如果条件为真,就编译下面的代码。

    #ifdef 如果宏定义了,就编译下面代码。

    #ifndef 如果宏没有定义,就编译下面的代码。

    #elif 如果前面的#if给定条件不为真,当前条件为真,则编译下面代码。 编译下面的代码

    #endif 结束一个 #if…#else 条件编译块。结束一个编译块。

    1.4 联合体(union)

    结构体和联合体(共用体)的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用体的所有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。 成员共享一块内存,进行修改覆盖。

    其实本质上,联合体就是对一块内存的多种解释,大小按最大的来。

    而在函数之外定义的变量则称为外部变量,外部变量也就是我们所讲的全局变量。它的存储方式为静态存储,其生存周期为整个程序的生存周期。全局变量可以为本文件中的其他函数所共用,它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。 然而,如果全局变量不在文件的开头定义,有效的作用范围将只限于其定义处到文件结束。如果在定义点之前的函数想引用该全局变量,则应该在引用之前用关键字 extern 对该变量作“外部变量声明”,表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明,就可以从“声明”处起,合法地使用该外部变量

    二、智能指针

    从比较简单的层面来看,智能指针是RAII(Resource Acquisition Is Initialization,资源获取即初始化)机制对普通指针进行的一层封装。这样使得智能指针的行为动作像一个指针,本质上却是一个对象,这样可以方便管理一个对象的生命周期。

    在c++中,智能指针一共定义了4种:

    auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr。其中,auto_ptr 在 C++11已被摒弃,在C++17中已经移除不可用。

    2.原始指针的问题

    原始指针的问题大家都懂,就是如果忘记删除,或者删除的情况没有考虑清楚,容易造成悬挂指针(dangling pointer)或者说野指针(wild pointer)。

    unique_ptr

    unique_ptr是独享被管理对象指针所有权(owership)的智能指针。unique_ptr对象封装一个原始指针,并负责其生命周期。当该对象被销毁时,会在其析构函数中删除关联的原始指针。

    需要注意的是,unique_ptr没有复制构造函数,不支持普通的拷贝和赋值操作。因为unique_ptr独享被管理对象指针所有权

    unique_ptr虽然不支持普通的拷贝和赋值操作,但却可以将所有权进行转移,使用std::move方法即可。

    unique最常见的使用场景,就是替代原始指针,为动态申请的资源提供异常安全保证。

    objtype *p = new objtype();

    p -> func();

    delete p

    前面我们分析了这部分代码的问题,如果我们修改一下

    unique_ptr p(new objtype());

    p -> func();

    delete p

    此时我们只要unique_ptr创建成功,unique_ptr对应的析构函数都能保证被调用,从而保证申请的动态资源能被释放掉。

    shared_ptr

    我们提到的智能指针,很大程度上就是指的shared_ptr,shared_ptr也在实际应用中广泛使用。它的原理是使用引用计数实现对同一块内存的多个引用。在最后一个引用被释放时,指向的内存才释放,这也是和 unique_ptr 最大的区别。当对象的所有权需要共享(share)时,share_ptr可以进行赋值拷贝。

    shared_ptr使用引用计数,每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存。每使用他一次,内部的引用计数加1,每析构一次,内部的引用计数减1,减为0时,删除所指向的堆内存。 shared_ptr p = make_shared(1); shared_ptr p2(p); shared_ptr p3 = p;

    不能将一个原始指针初始化多个shared_ptr,否则会可能产生多次的析构。

    weak_ptr 并不拥有其指向的对象,也就是说,让 weak_ptr 指向 shared_ptr 所指向对象,对象的引用计数并不会增加。

    三、引用

    C++ 引用 vs 指针 , 这个引用需要区别于Java的引用名称,java的引用含义更像是c++ 的指针含义

    引用变量是一个别名,也就是说,它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量,就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。引用很容易与指针混淆,它们之间有三个主要的不同:

    • 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。

    • 一旦引用被初始化为一个对象,就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。

    • 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化。

    四、c++ 语言特性

    继承的语法:class 子类 : 继承方式 父类, 继承中 先调用父类构造函数,再调用子类构造函数,析构顺序与构造相反。成员类包含另一个对象的顺序也是这样。

    1. 子类对象可以直接访问到子类中同名成员

    1. 子类对象加作用域可以访问到父类同名成员

    1. 当子类与父类拥有同名的成员函数,子类会隐藏父类中同名成员函数,加作用域可以访问到父类中同名函数。

    C++程序在执行时,将内存大方向划分为4个区域

    • 代码区:存放函数体的二进制代码,由操作系统进行管理的

    • 全局区:存放全局变量和静态变量以及常量

    • 栈区:由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等

    • 堆区:由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收

    对于构造函数。它不能被继承,仅仅能被调用。继承会破坏封装。父类实现细节暴露给子类

    虚方法是依照其执行时类型而非编译时类型进行动态绑定调用的。

    同一操作作用于不同的类的实例。将产生不同的运行结果。即不同类的对象收到相同的消息时。得到不同的结果。

    在定义和实现一个类的时候。能够在一个已经存在的类的基础之上来进行。把这个已经存在的类所定义的内容作为自己的内容,并能够增加若干新的内容,或改动原来的方法使之更适合特殊的须要,这就是继承。

    函数指针经常被用来作为回调(callback),c语言也会用包含函数指针成员的结构体模拟OOP,本质上是把C++编译器做的事情,转给程序员来做(C++为包含虚函数的类构建虚函数表,为包含虚函数的类对象附加虚函数表的指针)。 作者:C语言编程__Plus https://www.bilibili.com/read/cv6994053/ 出处:bilibili

    4.1 常函数

    • 成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数

    • 常函数内不可以修改成员属性

    • 成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改

    常对象:

    • 声明对象前加const称该对象为常对象

    • 常对象只能调用常函数

    友元的目的就是让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员:

    友元的关键字为 friend

    友元的三种实现

    • 全局函数做友元

    • 类做友元

    • 成员函数做友元

    4.2 auto

    其目的也是解决泛型编程中有些类型由模板参数决定,而难以表示它的问题。

    1. 模板函数依赖于模板参数的返回值

    1. 定义模板参数时,用于声明依赖模板参数的变量

    1. 这样list::iterator i = l1.begin()的声明迭代器i看起来繁琐冗长,我们实际可以用auto代替:auto i = l1.begin();

    4.3 struct

    C++的结构体可以包含函数,这样,C++的结构体也具有类的功能,与class不同的是,结构体包含的函数默认为public,而class中默认是private。

    (2)class继承默认是private继承,而从struct继承默认是public继承。

    结构体也可以继承结构体或者类。

    默认参数:

    C++中,定义函数时可以给形参指定一个默认的值,这样调用函数时如果没有给这个形参赋值(没有对应的实参),那么就使用这个默认的值。也就是说,调用函数时可以省略有默认值的参数。如果用户指定了参数的值,那么就使用用户指定的值,否则使用参数的默认值。

    Namespace

    1. 直接通过 namespace 作用域访问

    2. using 声明指定某个符号在某个作用域下可见

    3. using 编译指令指定名字空间中所有符号在在某个作用域下可见

    4.4 函数参数

    如果函数要使用参数,则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数

    形式参数就像函数内的其他局部变量,在进入函数时被创建,退出函数时被销毁。

    当调用函数时,有三种向函数传递参数的方式:

    调用类型描述
    传值调用该方法把参数的实际值赋值给函数的形式参数。在这种情况下,修改函数内的形式参数对实际参数没有影响。
    指针调用该方法把参数的地址赋值给形式参数。在函数内,该地址用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着,修改形式参数会影响实际参数。
    引用调用该方法把参数的引用赋值给形式参数。在函数内,该引用用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着,修改形式参数会影响实际参数。

    默认情况下,C++ 使用传值调用来传递参数。一般来说,这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的参数。之前提到的实例,调用 max() 函数时,使用了相同的方法。

    C++11 提供了对匿名函数的支持,称为 Lambda 函数(也叫 Lambda 表达式)。

    Lambda 表达式把函数看作对象。Lambda 表达式可以像对象一样使用,比如可以将它们赋给变量和作为参数传递,还可以像函数一样对其求值。

    Lambda 表达式本质上与函数声明非常类似。Lambda 表达式具体形式如下:

    [capture](parameters)->return-type{body}

    4.5 引用

    引用变量是一个别名,也就是说,它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量,就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

    引用很容易与指针混淆,它们之间有三个主要的不同:

    • 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。

    • 一旦引用被初始化为一个对象,就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向另一个对象。

    • 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化。

    引用通常用于函数参数列表和函数返回值。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的两个与 C++ 引用相关的重要概念:

    概念描述
    把引用作为参数C++ 支持把引用作为参数传给函数,这比传一般的参数更安全。
    把引用作为返回值可以从 C++ 函数中返回引用,就像返回其他数据类型一样。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/jx232515/article/details/127622409