C++編程思想重點筆記（上）

1. C和C++指針的最重要的區別在於：C++是一種類型要求更強的語言。就void *而言，這一點表現得更加突出。C雖然不容許隨便地把一個類型的指針指派給另外一個類型，但容許經過void *來實現。例如：

    bird* b;
    rock* r;
    void* v;
    v = r;
    b = v;

   C++不容許這樣作，其編譯器將會給出一個出錯信息。若是真的想這樣作，必須顯式地使用映射，通知編譯器和讀者。

2. 參數傳遞準則
   當給函數傳遞參數時，人們習慣上應該是經過常量引用來傳遞，這種簡單習慣能夠大大提升效率：傳值方式須要調用構造函數和析構函數，然而若是不想改變參數，則可經過常量引用傳遞，它僅須要將地址壓棧。 事實上，只有一種狀況不適合用傳遞地址方式，這就是當傳值是惟一安全的途徑，不然將會破壞對象（而不是修改外部對象，這不是調用者一般指望的）。

3. C++訪問權限控制：public、private、protected
   其中protected只有在繼承中才有不一樣含義，不然與private相同，也就是說二者只有一點不一樣：繼承的結構能夠訪問protected成員，但不能訪問private成員。

4. 前置聲明注意

    struct X;  // Declaration(incomplete type spec)
    struct Y
    {
      void f(X *memx);  
      void g(X memx);  // not allowed, the size of X is unknown.
    };

   這裏f(X*)引用了一個X對象的地址，這是沒有任何問題的，但若是是void g(X memx);就不行了，編譯器會報錯。這一點很關鍵，由於編譯器知道如何傳遞一個地址，這一地址大小是必定的，而不用管被傳遞的對象類型大小。若是試圖傳遞整個對象，編譯器就必須知道X的所有定義以肯定它的大小以及如何傳遞它，這就使程序員沒法聲明一個相似於Y :: g(X) 的函數。

5. C++是純的嗎？
   若是某個類的一個函數被聲明爲friend，就意味着它不是這個類的成員函數，但卻能夠修改類的私有成員， 並且它必須被列在類的定義中，所以咱們能夠認爲它是一個特權函數。這種類的定義提供了有關權限的信息，咱們能夠知道哪些函數能夠改變類的私有部分。 所以，C++不是徹底的面嚮對象語言，它只是一個混合產品。friend關鍵字就是用來解決部分的突發問題。它也說明了這種語言是不純的。畢竟C + +語言的設計是爲了實用，而不是追求理想的抽象。

6. C++輸入輸出流的操縱算子（manipulator）有：endl、flush、ws、hex等。

    cout<<flush;   // 清空流   
    cout << hex << "0x" << i;  // 輸出16進制   
    cin>>ws;  // 跳過空格

   iostream.h還包括如下的操縱算子：

   如何創建咱們本身的操縱算子？
   咱們可能想創建本身的操縱算子，這是至關簡單的。一個像endl這樣的不帶參數的操縱算子只是一個函數，這個函數把一個ostream引用做爲它的參數。對endl的聲明是：

   ostream& endl(ostream&)；

   例子：產生一個換行而不刷新這個流。人們認爲nl比使用endl要好，由於後者老是清空輸出流，這可能引發執行故障。

    ostream& nl(ostream& os) {
      return os << "\n";
    }
    int main() {
      cout << "newlines" << nl << "between" << nl << "each" << nl << "word" << nl;
     return 0;
    }

7. C語言中const與C++中const的區別：
   常量引進是在早期的C++版本中，當時標準C規範正在制訂。那時，常量被看做是一個好的思想而被包含在C中。可是，C中的const意思是「一個不能被改變的普通變量」，在C中，它老是佔用存儲並且它的名字是全局符。C編譯器不能把const當作一個編譯期間的常量。在C中， 若是寫：

   const bufsize=100；
   char buf[bufsize]；

   儘管看起來好像作了一件合理的事，但這將獲得一個錯誤結果。由於bufsize佔用存儲的某個地方，因此C編譯器不知道它在編譯時的值。在C語言中能夠選擇這樣書寫：

   const bufsize；

   這樣寫在C++中是不對的，而C編譯器則把它做爲一個聲明，這個聲明指明在別的地方有存儲分配。由於C默認const是外部鏈接的，C++默認cosnt是內部鏈接的，這樣，若是在C++中想完成與C中一樣的事情，必須用extern把鏈接改爲外部鏈接：

   extern const bufsize;//declaration only

   這種方法也可用在C語言中。
   注意：在C語言中使用限定符const不是頗有用，即便是在常數表達式裏（必須在編譯期間被求出）；想使用一個已命名的值，使用const也不是頗有用的。C迫使程序員在預處理器裏使用#define。

8. 類裏的const和enum
   下面的寫法有什麼問題嗎？：

    class bob {
        const size = 100;  // illegal
        int array[size];   // illegal
    }

   結果固然是編譯不經過。why？由於const在類對象裏進行了存儲空間分配，編譯器不能知道const的內容是什麼，因此不能把它用做編譯期間的常量。這意味着對於類裏的常數表達式來講，const就像它在C中同樣沒有做用。

   在類裏的const意思是「在這個特定對象的壽命期內，而不是對於整個類來講，這個值是不變的」。那麼怎樣創建一個能夠用在常數表達式裏的類常量呢？
   一個普通的辦法是使用一個不帶實例的無標記的enum。枚舉的全部值必須在編譯時創建，它對類來講是局部的，但常數表達式能獲得它的值，這樣，咱們通常會看到：

    class bob {
        enum { size = 100 };  // legal
        int array[size];      // legal
    }

   使用enum是不會佔用對象中的存儲空間的，枚舉常量在編譯時被所有求值。咱們也能夠明確地創建枚舉常量的值：enum { one=1,two=2,three}；

9. 類裏面的const成員函數

    class X {
        int i;
    public:
        int f() const;      
    }

   這裏f()是const成員函數，表示只能const類對象調用這個函數（const對象不能調用非const成員函數），若是咱們改變對象中的任何一個成員或調用一個非const成員函數，編譯器將發出一個出錯信息。
   關鍵字const必須用一樣的方式重複出如今定義裏，不然編譯器把它當作一個不一樣的函數：

   int X::f() const { return i；}

   任何不修改爲員數據的函數應該聲明爲const函數，這樣它能夠由const對象使用。
   注意：構造函數和析構函數都不是const成員函數，由於它們在初始化和清理時，老是對對象做些修改。

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   引伸：如何在const成員函數裏修改爲員 —— 按位和與按成員const

   若是咱們想要創建一個const成員函數，但仍然想在對象裏改變某些數據，這時該怎麼辦呢？這關係到按位const和按成員const的區別。按位const意思是對象中的每一個位是固定的，因此對象的每一個位映像從不改變。按成員const意思是，雖然整個對象從概念上講是不變的，可是某個成員可能有變化。當編譯器被告知一個對象是const對象時，它將保護這個對象。

   這裏咱們要介紹在const成員函數裏改變數據成員的兩種方法。

• 第一種方法已成爲過去，稱爲「強制轉換const」。它以至關奇怪的方式執行。取this（這個關鍵字產生當前對象的地址）並把它強制轉換成指向當前類型對象的指針。看來this已是咱們所需的指針，但它是一個const指針，因此，還應把它強制轉換成一個普通指針，這樣就能夠在運算中去掉常量性。下面是一個例子：

  class Y {
   int i, j;
  public:
   Y() { i = j = 0; }
   void f() const;
  };
  
  void Y::f() const {
  //!  i++;  // error
     ((Y*)this)->j++;  // ok , cast away const feature.
  }

  這種方法可行，在過去的程序代碼裏能夠看到這種用法，但這不是首選的技術。問題是：this沒有用const修飾，這在一個對象的成員函數裏被隱藏，這樣，若是用戶不能見到源代碼（並找到用這種方法的地方），就不知道發生了什麼。

• 第二種方法也是推薦的方法，就是在類聲明裏使用關鍵字mutable，以指定一個特定的數據成員能夠在一個const對象裏被改變。

  class Y {
   int i;
   mutable int j;
  public:
   Y() { i = j = 0; }
   void f() const;
  };
  
  void Y::f() const {
  //!  i++;  // error
     ((Y*)this)->j++;  // ok , mutable.
  }

   

10. volatile關鍵字
    

    volatile的語法與const是同樣的，可是volatile的意思是「在編譯器認識的範圍外，這個數據能夠被改變」。不知何故，環境正在改變數據（可能經過多任務處理），因此，volatile告訴編譯器不要擅自作出有關數據的任何假定—在優化期間這是特別重要的。若是編譯器說：「我已經把數據讀進寄存器，並且再沒有與寄存器接觸」。通常狀況下，它不須要再讀這個數據。可是，若是數據是volatile修飾的，編譯器不能做出這樣的假定，由於可能被其餘進程改變了， 它必須重讀這個數據而不是優化這個代碼。

    注意：

    • 就像創建const對象同樣，程序員也能夠創建volatile對象，甚至還能夠創建const volatile對 象，這個對象不能被程序員改變，但可經過外面的工具改變。
    • 就像const同樣，咱們能夠對數據成員、成員函數和對象自己使用volatile，能夠而且也只能爲volatile對象調用volatile成員函數。
    • volatile的語法與const是同樣的，因此常常把它們倆放在一塊兒討論。爲表示能夠選擇兩個中的任何一個，它們倆通稱爲c-v限定詞。