[C++Primer] 第二章 变量和基本类型

第二章 变量和基本类型

引用

1. 引用定义的时候必须初始化。

2. 引用初始化之后无法重新绑定到其它对象上。

3. 引用本身并不是对象，所以没有指向引用的引用（不管如何多层引用，引用的还是源对象）

下面用一个简单的例子说明：

int a=1;
int& b=a;
cout<<&a;//00D4FE0C
cout<<&b;//00D4FE0C

可以看出对源对象a进行取地址和对b进行取地址的结果是一样的（实际上，引用的本质就是一个常量指针，即 int * const ptr类型）

指针

1. 指针本身就是个对象，允许对指针本身进行复制和拷贝操作。
2. 指针定义时可以不赋初值，也可以指向nullptr，同时，其值也可以为未确定的值。
3. 指针在其生命周期内可以指向不同的对象。

下面用一个简单例子说明：

int a=1;
int& b=a;
cout<<&a;//012FFD64
cout<<&b;//012FFD58

可以看出指针本身的地址和源对象的地址是不一样的，这是指针和引用的一个重要区别。

nullptr和NULL

nullptr是C++ 11 引入的新的关键字，而NULL是一个值为0的预处理变量，即：

#define NULL 0

在程序中最好使用nullptr关键字而非NULL，例如下面的例子：

#include <iostream>

void go(int num)
{
    std::cout << "number" << std::endl;
}

void go(void *p)
{
    std::cout << "ptr" << std::endl;
}

void main()
{
    void *p = NULL;

    go(p);//ptr

    go(NULL);//number 得到的很有可能不是想要的答案

    go(nullptr);//ptr

    system("pause");
}

void*指针

void*是一种特殊的指针类型，可以存放任意对象的地址，但是我们不了解其中存放的对象到底是什么类型的，我们可以用此指针来保存对象，而void表明我们我们用什么类型来解释这段存储空间中的对象（包括对象的长度），但我们无法对这个对象进行操作，因此在进行对象操作之前我们需要先对该指针进行类型转换。

int a=1;
void* b=&a;
cout << *(int*)b << endl;// 1

const限定符

const关键字用来表示一个常量，例如：

const int a=100;

编译器会在编译过程中把所有用到这个变量的地方全部替换成常数100。

默认情况下，const对象仅仅在当前文件内有效，如果多个文件中出现了同名的const变量，那么等于在不同文件中分别定义了独立的变量。（如果需要多个文件之间共享，那么我们需要使用extern关键字）

• const结合指针

通过下面的代码区分const结合指针的区别：

int a=10;
const int * ptr=&a;// ptr本身可以指向别的对象，但不能通过ptr修改a的值
int const * ptr=&a;// 同上
int * const ptr=&a;// ptr本身不能改变，但是可以通过ptr修改a的值

类型别名

• typedef

我们可以使用typedef来定义类型别名，这样我们就可以把越写越长的变量类型用短的单词代替，例如：

typedef int in;//in就是int的别名
typedef in i,*ptr;//i就是int的别名，ptr是int*的别名

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public :
	void test() { cout << 1; }
};
int main()
{
	auto i=new A();
	typedef void (A::*ptr)(); //ptr为指向A成员函数的指针类型，指向的函数的参数和返回值都为空
	ptr a= &A::test;
	(i->*a)();//输出1
}

同时我们需要注意typedef与define的一个重要区别：

typedef char* type;
#define def char*
type i1, i2;    // i1 和 i2 均为指向 char 的指针
def  j1, j2;   // j1 为指向 char 的指针, 但 j2 为char 型变量

• using

C++11新标准提出了新的方法，使用using来取别名：

using newInt= int;
newInt a=10;

auto类型说明符

自动分析表达式类型。

auto i=1;//int类型

• 一般会忽略顶层const，保留底层const

顶层const：指针本身是常量；

底层const：指针指的对象是常量；

int i=0;
int * const p1=&i; 		//这是顶层const，不能改变p1的值
const int ci=42;		//顶层const，不能改变ci的值
const int *p2=&ci;		//底层const，不能改变p2的值
const tint * const p3=p2;//左边是底层const，右边是顶层const
const int & r=ci;		//用于声明引用的都是底层const

个人理解：定义的变量本身不能改变，则为顶层const，反之则为底层const（引用除外，引用都是底层const）

再看auto推断规则：

int i=1;
const int ci=i;
const int &cr=ci;
auto b=ci;//b是一个整数，顶层const忽略
auto c=cr;//c是一个整数，cr是ci别名，ci是顶层const
auto d=&i; //d是一个整型指针
auto e=&ci; //e是一个整型常量指针，对常量对象取地址是一种底层const，也就是const int* e=&ci;

再看一个例子：

int a=1;
const int* ptr1=&a;
auto res1=ptr1;//底层const保留，res1类型为const int*

int* const ptr2=&a;
auto res2=ptr2;//顶层const忽略，res2类型为int*

如果希望推到出的auto类型是一个顶层const，那么需要明确指出：

const auto f=ci；//这时候才会带上const，f类型为const int

decltype

decltpye用于选择并返回操作数的数据类型，在这个过程中编译器分析表达式得到类型，但是不计算表达式实际的值。

decltype(function()) sum=x;	//sum的类型就是function函数返回值的类型

• decltype和auto的区别

decltype返回该变量的类型，包括顶层const和引用在内。

const int ci=0，&cj=ci；
decltype(ci) x=0;	// x的类型是const int
decltype(cj) y=x;	// y的类型是const int&，y绑定到变量x
decltype(cj) z;		// 错误，z是一个引用，必须初始化

需要指出，引用从来都是作为其所指对象的同义词出现，只有用在decltype处是个例外。

此外，对于decltype所用的表达式来说，多加了一对括号和不加括号时会有区别，如果给变量加上了一层或者多层的括号，那么编译器会把它当作一个表达式，变量时一种可以作为赋值语句左值的特殊表达式，所以这样的decltype会得到引用类型。

decltype((i)) d;	// 错误，d是int&，必须初始化
decltype(i) e;		// 正确，e是一个int

decltype((variable))的结果永远是引用,而decltype(variable)的结果只有在variable本身是一个引用时才是引用。

预处理器

C++程序可以使用#define指令把一个名称设定为预处理变量,用#ifdef表示在变量定义的时候为真,#ifndef为当变量未定义时为真,一旦检查结果为真,则执行后续操作到#endif为止。

#ifndef HEAD_H
#define HEAD_H

... your code...

#endif

注意在VS中也可以使用#pragma once来表示只编译一次,但是只在windows下生效,无法跨平台。