《Thinking in C++》学习笔记（一）【第二章】

第二章 对象的创建与使用

2.1语言的翻译过程

翻译器分为两类：解释器（interpreter）和编译器（compiler）。

2.1.1解释器

解释器将源代码转化成一些动作（它可由许多机器指令组成）并立即执行这些动作。

解释器必须驻留内存以执行程序。

2.1.2编译器

编译器直接把源代码转化成汇编语言或机器指令。

分段编译（separate compilation）：某些语言（如C语言）可以分别编译各段程序，最后使用连接器（linker）把各段程序连接成一个完整的可执行程序。

人们把测试通过并能正常运行的程序块收集起来加入库（library）中，供其它程序员使用。

源代码层的调试器（source-level debugger）:通过跟踪程序经过源代码的进展来显示程序的执行情况。

2.1.3编译过程

C/C++编译时首先要对源代码执行预处理。预处理器（preprocessor）是一个简单的程序，它用程序员定义好的模式代替源代码中的模式。预处理过的代码通常放在一个中间文件中。

编译分两遍进行。首先对预处理过的代码进行语法分析。编译器把源代码分解成小的单元并把它们按树形结构组织起来——语法分析树。

使用全局优化器（global optimizer）来生成更短、更快的代码。

编译的第二遍，由代码生成器（code generator）遍历语法分析树，把树的每个结点转化成汇编语言或机器代码。最后生成目标模块（.o或.obj文件）

使用窥孔优化器（peephole optimizer）从相邻代码中查找冗余汇编语句。

连接器（linker） 把一组目标模块连接成一个可执行程序，操作系统可以装载和运行它。当某一目标模块中的函数要引用另一目标模块中的函数或变量时，由连接器来处理这些引用，连机器还要添加一个特殊的目标模块来完成程序启动任务。

连接器能搜索称为”库“的特殊文件来处理所有的引用。库将一组目标模块包含在一个文件中。

2.2.3.1静态类型检查（static type checking）动态类型检查（dynamic type checking）

类型检查（type checking）是编译器在第一遍中完成的。

2.2分段编译工具

程序分割的最基本的方法是创建命名子程序。C/C++里子程序成为函数（function），函数是一段代码段，可以将这些函数放在不同的文件中，并能分别编译。

声明（declaration）：“告知编译器”外部函数和数据的名称及它们的模样。“声明”是向编译器介绍名字——标示符。它告诉编译器这个函数或这个变量在某处可找到，它的模样像什么。而“定义”是说：“在这里建立变量或在这里建立函数”，它为名字分配存储空间。

单一定义规则（one-definition rule）：C/C++可以在不同的地方吗相同的变量和函数，但只能有一个定义。

2.2.1.1函数声明的语法

在函数声明时，可以给出参数命，编译器会忽略这些参数命名。

extern关键字：它表示变量是在文件以外定义的，或在文件后面部分才定义。

2.2.1.5包含头文件

大部分库包含众多的函数和变量，为了减少工作量，确保一致性，当对这些函数变量做外部声明时，C/C++使用“头文件”（header file）。头文件是一个包含某个库的外部声明函数和变量的文件。

包含头文件，要使用#include预处理命令，他告诉预处理器打开指定的头文件并在#include语句所在的地方插入头文件。#include有两种方式：

（a）尖括号指定头文件：预处理器以特定的方式寻找文件，一般是环境中或编译器命令行指定的某种寻找路径。

（b）双引号指定头文件：预处理器以“由实现定义的方式”来寻找文件，从当前目录开始寻找，如果文件没有找到就与按尖括号同样的方式重新寻找。

2.2.1.6标准C++ include语句格式

标准使用的格式允许文件名长度可以大于8个字符，去除了扩展名。

使用.h头文件是老的、非模板化的版本，而没有.h的文件是新的模板化版本。

2.2.2连接

连接器把由编译器生成的目标模块（.o或.obj文件）连接成为操作系统可以加载和执行的程序。

2.2.3使用库文件

连接器建立目标模块列表，把标示符加到“未解析的引用”列表中。如果遇到过函数或变量的定义，那么这就是已解决的引用，否则去查找库，把库中包含所需定义的模块加入连接。

因为连接器按指定的顺序查找文件，用户使用与库函数同名的函数，被使用的是用户的函数而不是库函数，这可能是一个bug，C++名字空间禁止这样做。

2.2.3.2秘密的附加模块

当创建一个可执行程序时，连接器会秘密连接某些模块。其中之一是启动模块，它包含了对程序的初始化例程，初始化例程建立堆栈，并初始化程序中的某些变量。

连接器总是从标准库中查找程序中调用的经过编译的“标准”函数。标准库总可以被找到，只要程序中包含所需头文件就可以使用库中的任何模块，不要告诉连接器去找标准库，如果使用附加的库，必须把该库文件名添加到由连接器处理的列表文件中。

2.3.2名字空间

namespace关键字：当程序达到一定规模后，函数名和标示符不够用，预防这种冲突的机制。

using关键字：如果只包含头文件，编译器无法找到任何有关函数和对象的声明，要告诉编译器所使用的名字空间。

对已经存在的代码提供向后兼容：#include<iostream.h> 相当于 #include<iostream>   using namespace std;

2.3.3程序的基本结构

C的注释行以 “ /* ”开始，以“ */ ”结束，其中可以包含换行符。

C++注释符“ // ”，注释从“ // ”开始，到换行符结束。

2.4.1字符数组的拼接

如果两个加引号的字符数组邻接，并且它们之间没有标点，编译器就会 把这些字符数组连接成单个字符数组。

2.5字符串简介

可以用“=”给string对象赋值

连接string对象用“+”操作符

将string加到一个string之后用“+=”操作符

2.6文件的读写

头文件<fstream>，且自动包含<iostream>

创建一个ifstream对象或ofstream对象

getline()函数，第一个参数是ifstream对象，第二个参数是string对象。getline()将丢弃掉换行符。

//Copy one file to another,a line at a time
#include<string>
#include<fstream>
using namespace std;

int main()
{
   ifstream in("Scopy.cpp");
   ofstream out("Scopy2.cpp");
   string s;
   while(getline(in,s))
      out<< s <<"\n";
}

2.7 vector简介

在vector后追加一个新元素，可以使用成员函数push_back()

元素可以由下标（indexing）选定

//Creating a vector that holds inergers
#include<iostream>
#include<vector>
using namespce std;

int main()
{
   vector<int> v;
   for(int i=;i<v.size();i++)
       v.push_back(i);
   for(int i=;i<v.size();i++)
        cout<<v[i]<<",";
    cout<<endl;
    for(int i=;i<v.size();i++)
        v[i]=v[i]*;         //Assignment
    for(int i=;i<v.size();i++)
        cout<<v[i]<<",";
    cout<<endl;
}