C/C++基础（二）

(1)运算符优先级
#include <cstdio>

using namespace std;

int main()

{

   unsigned char a = 0xA5;

   unsigned char b = ~a>>4+1;

   //cout<<"b= "<<b<<endl; 这样看不到结果

   printf("b=%d\n",b); //b=250

   return 0;

}

/*

这道题目考察两个知识点： 一是类型转换问题；二是算符的优先级问题。

对于第一个问题：unsigned char b = ~a>>4,在计算时，编译器会先把a和4的值转换为int类型(即所谓整数提升)后再进行计算，当计算结果出来后，再把结果转换车个unsigned char 赋值给b.

对于第二个问题:因为
"~"的优先级高于">>"和"+"，过程是这样的：先对1010 0101 取反 0101 1010； 再右移，这里有一个问题，是先右移4位再加1呢，还是直接右移5位。因为
"+"的优先级高于">>",所以是右移5位。结果是0000 0010。结果是2，但运算结果是250，why? 原因在于，
进入汇编指令我们可以看到eax是16位的寄存器，于是在机器中0xA5的寄存中表达式是0000 0000 1010 0101, 取反是 1111 1111 0101 1010， 那么右移5位是 0000 0111 1111 1010，由于是unsigned char型的只能表示低8位的数值，即是250.

*/

(2)运算技巧

用一个表达式，判断一个数X是否是2的n次方（2，4，8，16...）,不可用循环语句。

2，4，6，8 这样的数转换成二进制是10 100 1000 10000。
在c/c++基础(一)中我们讲过判断一个数转换成二进制后1的个数是通过x&(x-1)来判断的。这里用同样的方法：如果x&(x-1)为0，则满足，所以答案为!x&(x-1)

int fun(int x, int y)

{

   return(x&y)+((x^y)>>1)

}

(729,271) = ?

当然可以转换成二进制后一步步算，但是这肯定不是理想的做法。仔细观察发现，
x&y是取相同的位与，这个的结果是x和y相同位的一半，x^y是取x和y的不同位，右移相当于除以2,所以功能是取两个数的平均值。（729+271）/2 = 500。

有两个变量a和b，不用"if","?:","switch"或其他判断语句，找出两个数中间比较大的。
((a+b)+abs(a-b))/2

如何将a,b的值进行交换，并且不使用任何中间变量?

简而言之，用异或语句比较容易，不用担心超界的问题。

如果采用：

a = a+b;

b = a-b;

a = a-b;

缺点是 a,b都是比较大的两个数时，a=a+b会超出界限。

正确应采用


a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
无需担心超界的问题。按位异或运算符"^"是双目运算符，其功能是参与运算的两数个对应的二进制位相异或，当对应的二进制位相异时，结果为1.参与运算数仍旧以补码形式出现。

（3）C/C++比较常识

在c++程序中调用被C编译器编译后的函数，要加extern "C" why?

一句话：
c++提供了C连接交换指定符号 extern "C"解决名字匹配问题。

详细的说：C++语言支持函数重载，C语言不支持函数重载。函数被C++编译后在库中的名字与C语言的不同。假设某个函数的原型为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。

头文件中的ifdef/define/endif是干什么用的？

防止该头文件被重复引用。

评价一下C与C++的各自特点，如果一个程序既需要大量运算，又要有一个好的用户界面，还需要与其他软件大量交流，应该怎样选择合适的语言?


C是一种结构化语言，重点在于算法和数据结构。C程序的设计首先考虑的是如何通过一个过程，对输入（或环境条件）进行运算处理得到输出（或实现过程（事务）控制）。而对于C++,首先考虑的是如何构造一个对象模型，让这个模型能够契合与之对应的问题域，这样就可一通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程（事务）控制。
对于大规模数值运算，C/C++和Java/.NET 之间没有明显的性能差异。不过，如果运算涉及向量计算，矩阵运算，可以使用FORTRAN 或者 MATLAB 编写计算组件 (如COM)
大规模用户界面相关的软件可以考虑使用.NET进行开发(Windows环境下)，而且.NET同COM之间的互操作十分容易，同时，.NET对数据库访问的支持也相当好。

（4）宏定义

用一个宏定义FIND求一个结构提struc里某个变量相对struc的偏移量。

{int a; char b[20];} 则： FIND(student,a);//等于0  FIND(student,b); //等于4//
int 4个字节 char 1个字节 float 4个字节 double 8个字节

答案可以是: #define FIND(struc,e) (size_t)&(((struc*)0)->e)

其中
(struct*)0 表示将常量0强制转化成struc * 类型指针所指向的地址；


&(((struc*)0)->e)表示取结构提指针(struc*)0 的成员e的地址，因为该结构体的首地址为0，所以其实就是得到了成员e距离结构体首地址的偏移量。(size_t)是一种数据类型，为了便于不同系统之间移植，最好定义为一种无符号数据类型，如unsigned int。

用预处理指令#define 声明一个常数，用以表明1年中右多少秒（忽略润年问题）。

这道题目虽然看起来简单，但包含以下知识点，值得注意：

1 #define 语法的基本知识（例如，不能以分号结束，括号的使用，等等。）

2 要懂得预处理其将为你计算常数表达式的值，因此，写出你是如何计算一年中右多少秒而不是计算出实际的值，会更有意义。

3
意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出，因此要用到长整型符号L，告诉编译器这个常熟是长整型数。
如果在表达式中用到UL（表示无符号长整型），那么是最好的。

#define SECONDS_PER_YEAR (60*60*24*365)UL

写一个“标准”宏 MIN,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。

这道题目考察一下内容：

1 标识#define 在宏中应用的基本知识。这是很重要的，因为直到嵌入(inline)操作符变为表转C的一部分，宏都是方便地产生嵌入代码的唯一方法。对于嵌入式系统来说，为了能达到要求的性能，嵌入代码经常是必须的方法。

2 三重条件操作符的知识，这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else 更优化的代码，了解这个用法很重要

3 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来。

#define MIN(A,B) ((A)<=(B)?(A):(B))

（5）const

const有什么用途？请至少说明两种。
（1） 可以定义const常量；
（2） const 可以修饰函数的参数和返回值，甚至函数的定义体。被const修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提高程序的健壮型。

const 与 #define 相比有什么不同?
C++语言可以用const 定义常量，也可以用#define 定义常量，但是前者比后者有更多的优点：
(1) const 常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查，而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换中可能会产生意料不到的错误。
(2) 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。在c++程序中只使用const 常量而不使用宏常量，即const常量完全取代宏常量。

有类如下：

Class A_class

{

  void f() const

  {

    ......

  }

}

在C++程序中，类里面的数据成员加上mutable后，修饰为const的成员函数，就可以修改它里，代码如下：

#include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

class C

{

   public:

  
C(int i):m_Count(i){} //m_Count赋值为i

   int incr() const

   {

     return ++m_Count;

   }

   int decr() const

   {

     return --m_Count;

   }

   private:

   int m_Count;

}; //class定义结束有;

int main()

{

  C c1(0), c2(10);

  //cout<<c1.incr()<<endl;

  //cout<<c2.decr()<<endl;

  for(int tmp, i=0;i<10;i++)

  {

    tmp = c1.incr();

    cout<<setw(tmp)<<setfill('*')<<tmp<<endl;

    tmp = c2.decr();

    cout<<setw(tmp)<<setfill('*')<<tmp<<endl;

  }

  return 0;

}

/*如果去掉mutable 则显示如下

jj@ubuntu:~/JJ$ g++ modifyconst.c -o modifyconst

modifyconst.c: 在成员函数‘int C::incr() const’中:

modifyconst.c:11:15: 错误： increment of member ‘C::m_Count’ in read-only object

modifyconst.c: 在成员函数‘int C::decr() const’中:

modifyconst.c:15:15: 错误： decrement of member ‘C::m_Count’ in read-only object

正常情况下显示如下：

1

********9

*2

*******8

**3

******7

***4

*****6

****5

****5

*****6

***4

******7

**3

*******8

*2

********9

1

********10

0

*/

在C++中，setw(int n)用来控制输出间隔。
例如:
cout<<'s'<<setw(8)<<'a'<<endl;
则在屏幕显示
s        a
//s与a之间有7个空格，setw()只对其后面紧跟的输出产生作用，如上例中，表示'a'共占8个位置，不足的用空格填充。若输入的内容超过setw()设置的长度，则按实际长度输出。
setw()默认填充的内容为空格，可以setfill()配合使用设置其他字符填充。
如
cout<<setfill('*')<<setw(5)<<'a'<<endl;
则输出：
****a //4个*和字符a共占5个位置。