现代程序设计 homework-08

第八次作业。

理解C++变量的作用域和生命周期

作用域就是一个变量可以被引用的范围,如:全局作用域、文件作用域、局部作用域;而生命周期就是这个变量可以被引用的时间段。不同生命周期的变量,在程序内存中的分布位置是不一样的。一个程序的内存分为代码区、全局数据区、堆区、栈区,不同的内存区域,对应不同的生命周期。

int* aa(int a)
{
int b = a;
return &b;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int i=;
if (i==){int* p = &i;}//这里的p的作用域在if语句中
int* p = aa();  //可以再次定义p,因为上面的p的生命周期已完结
cout<<&p<<endl; //不能正确输出,因为指针所指地址生命周期已经完结
return ;
}

理解堆和栈,两种内存的申请和释放的方式

在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。

 ,就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。

自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的。

全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。

 常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改。

简单来说,是由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表。

一下用简单的代码说明C++中堆和栈:

int a = ; // 全局初始化区
char *p1; // 全局未初始化区
main()
{
  int b; // 栈
  char s[] = "abc"; // 栈
  char *p2; // 栈
  char *p3 = ""; // 123456\0在常量区,p3在栈上。
  static int c =; // 全局(静态)初始化区
  p1 = (char *)malloc();
  p2 = (char *)malloc(); // 分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
  strcpy(p1, ""); // 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}

理解unique_ptr和shared_ptr

首先,智能指针都具有普通指针的功能。

unique_ptr是一种不能共享的智能指针,我们不能复制它、在函数中传递它的值或者是在需要使用其副本的STL中使用。总之,unique_ptr所指向的内存只能被它所指,如果其他unique_ptr想要指向同一块内存,需要使用move()语句。

shared_ptr是可以共享地址的指针。其实就是不同于unique_ptr的一种存在。一个shared_ptr可以被复制,给其他shared_ptr赋值,许多shared_ptr指向同一的内存,并都可以修改所指地址中内容。shared_ptr之所以智能,就是当指向一个存储块的shared_ptr数量减至0时(超出生命周期等原因),该存储块会被自动释放。

用“C++0x”,“C++11 & STL”两种不同的代码风格分割一个url,并上传代码到博客上

代码如下:

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <regex>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std; class urlDiv
{
public:
urlDiv()
{
str = "";
isUrl = true;
}
urlDiv(string s)
{
str = s + '#';
isUrl = true;
}
void divStr()//C++0x风格
{
resL = ;
string tmp = ""; //暂存字符串
bool hasC = false; //是否出现':'
//string tmpDiv = "";
int i=;
while (i < str.length())
{
if ((str[i]<='z' && str[i]>='a')||(str[i]<='Z' && str[i]>='A')||(str[i]<='' && str[i]>='')||str[i]<) //数字字母或中文
{
tmp+=str[i];
}else
{
if (str[i]==':') //当前字符为':'判断
{
if (i<str.length()- && hasC==false) //判断后两位是否为"//"
{
if (str[i+]=='/' && str[i+]=='/')
{
hasC = true;
result[resL++] = tmp;
tmp="";
i+=;
}else
{
isUrl = false;
return;
}
}else
{
isUrl = false;
return;
}
}else if (str[i] == '-' || str[i] == '_')//-_正常连接
{
tmp+=str[i];
}else if (str[i] == '.' || str[i] == '/' || str[i]=='#')//只用'.' '/' '#'分割,其中手动'#'是在字符串末尾加的,便于处理
{
if (tmp=="")//如果分隔符前是非法字符,则报错
{
isUrl = false;
return;
}
result[resL++] = tmp; //否则加入分隔结果中
tmp = "";
}else
{
char c=str[i];
isUrl = false;
return;
}
}
i++;
}
}
void divStrBySTL()//C++11 & STL风格,用lambda表达式实现
{
resL = ;
char s[]; //与str相等的字符数组
int i;
string tmp="";
string tmp2="";
for (i=;i<str.length();i++)
s[i]=str[i];
s[i]='\0';
for_each(s,s+i,[&] (char c){
if ((c<='z' && c>='a')||(c<='Z' && c>='A')||(c<='' && c>='')|| c< || c=='-' || c=='_') //合法字符加入tmp中
{
tmp+=c;
if (tmp2=="." || tmp2=="/" || tmp2=="://" || tmp2=="#" || tmp2=="") //如果合法字符前分隔符非法,则报错
tmp2="";
else
isUrl = false;
}else
{
tmp2+=c;
if (tmp!="") //tmp2为分隔符暂存字符串
{
result[resL++] = tmp;
tmp="";
}
}
});
}
void outputResult()//输出分隔结果
{
if (isUrl)
{
int i;
for (i=;i<resL-;i++)
cout<<result[i]<<',';
cout<<result[i]<<endl;
}else
cout<<"is not a URL"<<endl;
}
private:
string str; //输入字符
bool isUrl; //是否为合法URL
string result[];//存分隔结果
int resL; //结果数组长度
}; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
string s = "http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/啊哈.aspx";
urlDiv *div = new urlDiv(s);
div->divStr(); //使用c++0x风格分隔
div->outputResult(); //使用c++11 & STL风格分隔
div->divStrBySTL();
div->outputResult();
return ;
}

测试输入的URL为:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/啊哈.aspx

输出结果如下:

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