当写C语言写多了,自然就喜欢C++了----小话C++(1)
[Mac 10.7.1 Lion x64 Intel-based gcc4.2.1 xcode4.2]
Q: 解释下标题吧。
A: 依稀记得,写一个数值绝对值的函数时,写到第三个,实在感觉很痛苦,重复了这么多遍,立刻体会了重载和STL的重要意义。
[cpp]
1. int abs(int n)
2. {
3. return n < 0 ? -n : n;
4. }
5.
6. long abs_long(long n)
7. {
8. return n < 0 ? -n : n;
9. }
10.
11. double abs_double(double n)
12. {
13. return n < 0 ? -n : n;
14. }
写到第三个函数的时候,感觉实在不爽,原来c++中的重载这么现实,很清楚c程序员的痛苦之处;对于基本类型,很多绝对值操作都是类似的,为什么还要写这么多函数?写代码不是比谁写的多,是比简洁易懂和稳定, STL更明白写上面代码的痛苦。
[cpp]
1. template<class T>
2. T abs(T a)
3. {
4. return a < 0 ? -a : a;
5. }
当然,也可以用宏来实现,不过不是很推荐:
[cpp]
1. #define ABS(a) ((a) < 0 ? (-a) : (a))
不小心就可能有问题:
[cpp]
1. std::cout << ABS(-12.4) << std::endl;
编译提示:
[cpp]
1. error C2105: '--' needs l-value
哦,原来ABS(-12.4)被宏替换成了--12.4.宏有的时候真得小心啊...
[cpp]
1. #define ABS(a) ((a) < 0 ? -(a) : (a))
这样编译就ok了。
另外,还有,用c语言的时候,经常会写到一个结构体以及对结构体的操作,必须申请空间来构造某个结构,写了N个malloc,直到每次写malloc都有种想吐的感觉,c++明白了这个痛苦之处,构造函数让写malloc到吐的程序员迅速爱上c++.
还有很多地方是c++对于c语言的一些改进,这里不一一介绍了。
Q: 在c++中,使用cstring头文件和string.h有什么区别?
A: 先来看两个例子:
[cpp]
1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <string.h>
4.
5. #define PRINT_D(intValue) printf(#intValue" is %d/n", (intValue));
6. #define PRINT_STR(str) printf(#str" is %s/n", (str));
7. #define FOR_EVER() { while(1) ; }
8.
9. int main()
10. {
11. size_t len = ::strlen("hello");
12. return 0;
13. }
如上,保存为std_strlen.c, 编译:
[cpp]
1. error: expected expression [1]
2. size_t len = ::strlen("hello");
3. ^
4. 1 error generated.
可以看出,c语言中并没有作用域运算符,这里编译错误;
[cpp]
1. #include <iostream>
2. #include <cstring>
3.
4. int main()
5. {
6. size_t len = ::strlen("hello");
7. return 0;
8. }
保存为main.cpp,编译,没出现什么问题。
这里就体现了cstring和string.h的不同之处:c++支持了作用域运算符::, 原先c库中的函数被默认当成c++中全局作用域的函数,当然也是std作用域的函数。如下:
[cpp]
1. len = std::strlen("hello");
上面的代码依然可以编译通过。现在再看看cstring和string.h头文件里面的内容:
cstring头文件(部分):
[cpp]
1. _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
2.
3. using ::memcpy;
4. using ::memmove;
5. using ::strcpy;
6. using ::strncpy;
7. using ::strcat;
8. using ::strncat;
9. using ::memcmp;
10. using ::strcmp;
11. using ::strcoll;
12. using ::strncmp;
13. using ::strxfrm;
14. using ::strcspn;
15. using ::strspn;
16. ......
17. ......
18.
19. _GLIBCXX_END_NAMESPACE
string.h头文件(部分):
[cpp]
1. __BEGIN_DECLS
2. void *memchr(const void *, int, size_t);
3. int memcmp(const void *, const void *, size_t);
4. void *memcpy(void *, const void *, size_t);
5. void *memmove(void *, const void *, size_t);
6. void *memset(void *, int, size_t);
7. char *strcat(char *, const char *);
8. char *strchr(const char *, int);
9. int strcmp(const char *, const char *);
10. int strcoll(const char *, const char *);
11. char *strcpy(char *, const char *);
12. size_t strcspn(const char *, const char *);
13. char *strerror(int) __DARWIN_ALIAS(strerror);
14. size_t strlen(const char *);
15. char *strncat(char *, const char *, size_t);
16. int strncmp(const char *, const char *, size_t);
17. char *strncpy(char *, const char *, size_t);
18. char *strpbrk(const char *, const char *);
19. char *strrchr(const char *, int);
20. size_t strspn(const char *, const char *);
21. char *strstr(const char *, const char *);
22. char *strtok(char *, const char *);
23. size_t strxfrm(char *, const char *, size_t);
24. __END_DECLS
Q: c++中的引用到底和类似功能的指针有什么不同?
A: 从本质上来说,基本没什么不同;从使用上来看,是有不同的。如下例子:
[cpp]
1. #include <iostream>
2. #include <cstring>
3.
4. #define COUT_ENDL(str) std::cout << #str << " is " << (str) << std::endl;
5.
6. void swap(int &a, int &b)
7. {
8. int temp = a;
9. a = b;
10. b = temp;
11. }
12.
13. void swap(int *pa, int *pb)
14. {
15. int temp = *pa;
16. *pa = *pb;
17. *pb = temp;
18. }
19.
20.
21. int main()
22. {
23. int a = 1, b = 2;
24. swap(a, b);
25. COUT_ENDL(a)
26. COUT_ENDL(b)
27.
28. a = 1, b = 2;
29. swap(&a, &b);
30. COUT_ENDL(a)
31. COUT_ENDL(b)
32.
33. return 0;
34. }
保存为main.cpp.
void swap(int &a, int &b);函数的汇编如下:
[cpp]
1. 0x0000000100000c00 <_Z4swapRiS_+0>: push %rbp
2. 0x0000000100000c01 <_Z4swapRiS_+1>: mov %rsp,%rbp
3. 0x0000000100000c04 <_Z4swapRiS_+4>: mov %rdi,-0x8(%rbp)
4. 0x0000000100000c08 <_Z4swapRiS_+8>: mov %rsi,-0x10(%rbp)
5. 0x0000000100000c0c <_Z4swapRiS_+12>: mov -0x8(%rbp),%rsi
6. 0x0000000100000c10 <_Z4swapRiS_+16>: mov (%rsi),%eax
7. 0x0000000100000c12 <_Z4swapRiS_+18>: mov %eax,-0x14(%rbp)
8. 0x0000000100000c15 <_Z4swapRiS_+21>: mov -0x10(%rbp),%rsi
9. 0x0000000100000c19 <_Z4swapRiS_+25>: mov (%rsi),%eax
10. 0x0000000100000c1b <_Z4swapRiS_+27>: mov -0x8(%rbp),%rsi
11. 0x0000000100000c1f <_Z4swapRiS_+31>: mov %eax,(%rsi)
12. 0x0000000100000c21 <_Z4swapRiS_+33>: mov -0x14(%rbp),%eax
13. 0x0000000100000c24 <_Z4swapRiS_+36>: mov -0x10(%rbp),%rsi
14. 0x0000000100000c28 <_Z4swapRiS_+40>: mov %eax,(%rsi)
15. 0x0000000100000c2a <_Z4swapRiS_+42>: pop %rbp
16. 0x0000000100000c2b <_Z4swapRiS_+43>: retq
void swap(int *pa, int *pb);函数的汇编如下:
[cpp]
1. 0x0000000100000c30 <_Z4swapPiS_+0>: push %rbp
2. 0x0000000100000c31 <_Z4swapPiS_+1>: mov %rsp,%rbp
3. 0x0000000100000c34 <_Z4swapPiS_+4>: mov %rdi,-0x8(%rbp)
4. 0x0000000100000c38 <_Z4swapPiS_+8>: mov %rsi,-0x10(%rbp)
5. 0x0000000100000c3c <_Z4swapPiS_+12>: mov -0x8(%rbp),%rsi
6. 0x0000000100000c40 <_Z4swapPiS_+16>: mov (%rsi),%eax
7. 0x0000000100000c42 <_Z4swapPiS_+18>: mov %eax,-0x14(%rbp)
8. 0x0000000100000c45 <_Z4swapPiS_+21>: mov -0x10(%rbp),%rsi
9. 0x0000000100000c49 <_Z4swapPiS_+25>: mov (%rsi),%eax
10. 0x0000000100000c4b <_Z4swapPiS_+27>: mov -0x8(%rbp),%rsi
11. 0x0000000100000c4f <_Z4swapPiS_+31>: mov %eax,(%rsi)
12. 0x0000000100000c51 <_Z4swapPiS_+33>: mov -0x14(%rbp),%eax
13. 0x0000000100000c54 <_Z4swapPiS_+36>: mov -0x10(%rbp),%rsi
14. 0x0000000100000c58 <_Z4swapPiS_+40>: mov %eax,(%rsi)
15. 0x0000000100000c5a <_Z4swapPiS_+42>: pop %rbp
16. 0x0000000100000c5b <_Z4swapPiS_+43>: retq
可以看出,两段汇编代码完全一致。其实也可以这么理解,编译器对于引用其实就是默认看成传指针,当然这取决于编译器,不能确定的是所有使用引用和指针方式的代码的汇编代码都一致,但是至少它们最终完成的功能是一致的。
Q: 对于像上面的代码,同为swap函数,编译器最终如何将它们区分开?
A: 既然有不同,编译器自然能把它们区分开。正如上面的汇编中显示的,第一个swap函数在编译器内部的名称是_Z4swapRiS_,第二个swap函数的名称是_Z4swapPiS_.
使用nm命令查看生成的可执行文件内部的符号表(在这里工程默认生成的可执行为testForCpp):
可以看出,确实存在这两个名称。对于为什么会是这样的名字,这里只能提供一个常用的命名规则,一般会采用"返回值+(命名空间)+函数名+参数形式",具体对于不同编译器处理不尽相同。
Q: c++中的输入输出,cout, cin到底和printf、scanf函数有什么区别?
A: 从一个角度来说,cout和cin是对象;printf和scanf是函数;另外一个角度来说,cout的效率很可能比printf函数要低,因为它内部封装了许多函数,为了安全原因或者模块化的考虑,而printf相对比较直接。对于cout是否调用printf函数,应该说不能完全确定,尽管有说法是如此,也许是兼容的原因,不同平台应该有不同的考虑。
如下是cout等变量的声明:
[cpp]
1. extern istream cin; ///< Linked to standard input
2. extern ostream cout; ///< Linked to standard output
3. extern ostream cerr; ///< Linked to standard error (unbuffered)
4. extern ostream clog; ///< Linked to standard error (buffered)
Q: 对于虚函数可以实现动态绑定,可以认为c++是动态语言吗?
A: 按照动态语言的基本概念,标准c++算不上,它依然是要求比较严格的编译型语言。对于动态绑定,c++也仅仅用静态的方式实现了略微有些动态特性的功能。实现动态绑定,一般都有虚表的支持,编译器会根据类以及继承体系中虚函数函数的名称,组装出一个虚表,然后根据调用代码的具体含义简单地调用对应虚表位置的函数。虽然,表面看起来很单纯,实际上,编译器早可以计算出实际调用的是什么(当然除了参数为基类指针的单独函数除外,这也是为什么要有虚表的原因之一).
如果这个特性可以看成动态的话,那么c++也就是具备了一点点动态特性的语言而已。
xichen
摘自 陈曦的分享