《Thinking in C++》学习笔记（二）【第三章】

第三章 C++中的C

3.4.4 指针简介

‘&’运算符：只要在标识符前加上‘&’，就会得出标识符的地址。

C和C++有一个专门存放地址的变量类型。这个变量类型叫做指针（pointer）。

int* ipa,ipb,ipc;    //只有ipa是指针，ipb和ipc是一般的int

要通过指针访问变量，可以使用以前定义指针使用的同样的运算符来间接引用这个指针 *ipa=100；

3.4.6C++引用简介

C++增加了另外一种给函数传递地址的途径，这就是”按引用传递“（pass-by-reference）

带引用的函数调用仅仅比带指针的函数调用在语法上更清晰，它和指针完成同样的任务：允许函数去改变外部对象。

3.4.7用指针和引用作为修饰符

如果声明指针是void*，它意味着任何类型的地址都可以引用那个指针

一旦我们间接引用一个void*，就会丢失关于类型的信息，在使用前必须转换为正确的类型；

//VoidPointer.cpp
int main()
{
   void* vp;
   char v; int i; float f; double d;
   //The address of ANY type can be assiged to a void pionter;
    vp=&c;  vp=&i;
    vp=&f;   vp=&d;
}

//CastFromVoidPointer
int main()
{
   int i=99;
   void* vp=&i;
   //Can't dereference a void pointer
   //*vp=3;  //Compile-time error
   //Must cast back to int before dereferencing;
   *((int*)vp)=3;
}

3.5作用域

作用域告诉我们一个变量的有效范围，在哪里创建，在哪里销毁。变量的有效作用域从它的定义点开始，到和定义变量之前最邻近的开括号配对的第一个闭括号。也就是说，作用域由变量所在的最近一对括号确定。

作用域可以嵌套，即可以在所处的作用域内访问外层作用域的一个变量。

3.5.1实时定义变量

C语言强制在作用域的开始就定义所有变量，以便在编译器创建一个块时，能给所有这些变量分配空间。

C++允许在作用域的任何地方定义变量，还可以在for循环和while循环的控制表达式内定义变量，在if的条件表达式和swith的选择器语句内定义变量。

3.6指定存储空间分配

创建一个变量时我们拥有指定变量生存期限的很多选择，指定怎样给变量分配存储空间。

3.6.1全局变量

全局变量是在所有函数体外部定义的，程序的所有部分甚至其它文件中的代码也可以使用它。

3.6.2局部变量

局部变量经常称为自动变量（automatic variable），因为它们在进入作用域时自动生成，离开作用域后自动消失。

3.6.2.1寄存器变量

寄存器变量是一种局部变量，不能有全局的或静态的register变量，register变量是有限制的，不能得到register变量的地址。

3.6.3静态变量

通常函数中定义的局部变量在函数作用域结束时消失，当再次调用这个函数时会重新创建该变量的存储空间，其值会被重新初始化。如果想再整个程序的生命期里保持这个局部变量的值，可以定义函数的局部变量为static（静态的），初始化只在第一次调用时执行。

static还具有文件作用域（file scope），即变量是局部与文件的，在文件的外部不可以使用这个名字。

//Using a static variable in a function
#include<iostream>
using namespce std;

void func(){
   static int i=;
   cout<<"i="<<i++<<endl;
}

int mian(){
   for(int x=;x<;x++)
     func();
}

3.6.4.1连接

内部连接（internal linkage）意味着只对正在编译的文件创建一片单独的存储空间。用内部连接，别的文件可以使用相同的标示符或全局变量，连接器不会发生冲突——也就是为每一个标示符创建单独的存储空间，在C/C++中，内部连接由关键词static指定。

外部连接意味着为所有编译过的文件创建一片单独的存储空间。一旦存储空间创建，编译器必须解决所有对这片存储空间的引用。全局变量和函数名有外部连接。通过关键字extern声明，可以从其它文件访问这些变量和函数。函数之外定义的所有变量（在C++中除了const）和函数定义默认为外部连接，可以使用关键字static特地强制它们具有内部连接。

调用函数时，自动（局部）只是临时存在于堆栈中，连接器不知道自动变量，所以这些变量没有连接。

3.6.5常量

C++引入了命名常量的概念，命名常量就像变量一样，只是它的值不能改变。可以在参数列表中使用命名常量，即使列表中的参数是指针或引用（可以获得const的地址），const就像正常变量一样有作用域。

3.6.5.1常量值

C++中，一个const必须有初始值。

3.6.6 volatile变量

限定词volatile告诉编译器“不知道何时会改变”，防止编译器依据变量的稳定性做任何优化。

3.7.2.1预处理宏介绍

#define的缺点:  (1)不支持类型检查      (2)不考虑作用域     (3)符号名不能限制在一个命名空间中,用宏名中的参数带入语句中的参数

#define Print(Var, digits)  count << setw(digits) << (Var) << endl       //宏后面没有;号

//Print(Var)中的Print和(之间不能有空格，否则(就会被解释为置换字符串的一部分调用

Print(ival, 15);

预处理器就会把它换成

cout << setw(15) << (ival) << endl;

3.7.6移位运算符

左移运算符（<<）引起运算符左边的操作数向左移动，移动的位数由运算符后面的操作数指定。右移运算符类似。

//Display a byte in binary
#include<iostream>
void printBinary(const unsigned char val){
    for(int i=;i>=;i--)
      if(val & (<<i))
          std::cout<<"";
      else
          std::cout<<"";
}

3.7.12 C++的显式转换

3.7.12.1静态转换（static_cast）

典型的非强制转换、窄化变换（narrowing conversion）、使用viod*的强制装、隐式类型转换

3.7.12.2常量转换（const_cast）

如果从const转换为非const或从voletile转换为volatile，可以使用cont_cast。

3.7.12.3重解释转换（reinterpret_cast）

3.7.14 asm关键字

这是一种转义（escape）机制，允许在C++程序中写汇编代码。

3.8.3用enum提高程序清晰度

enum关键字通过为所给出的任何标示符赋值0、1、2等值来自动地列举出它们。

枚举类型检查

3.8.4用union节省空间

有时程序会用同一个变量处理不同的数据类型。union把所有的数据放进一个单独的空间内，它计算出放在union中的最大项所需的空间，并生成union的大小。

3.9调试技巧

3.9.1.1预处理器调试标记

3.9.1.2运行期调试标记

3.9.2把变量和表达式转换成字符串

3.9.3 C语言assert()宏

3.10函数地址

3.10.1定义函数指针

void (*funcPtr) (); //从变量名开始，“右-左-右...”动作方式

3.10.3使用函数指针

函数func()的地址是由没有参数列表的函数名（func）产生的，也可以用更加明显的语法&func()。为了调用这个函数，应当用与 声明函数相同的方法间接引用指针。

//Defining and using a pointer to a function
#include<iostream>
using namespace std;

void func(){
  cout<<"func() called ..."<<endl;
}

int main(){
  void (*fp) ();  //Define a function pointer
  fp=func;    //Initialize it
  (*fp) ();
  void (*fp2) ()=func;
  (*fp2) ();
}