C和C++语言学习总结(二)

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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2008年11月21日