《C++ Primer 第五版》学习笔记

以下为 Chapter1、Chapter2

C++是如何工作的

源文件-> 编译器-> 链接-> 可执行程序

每一个源文件在编译后都会生成.obj文件 ，通过链接就可以将所有obj文件生成一个可执行文件。

例如#include <iostream>，#符号后面跟的都是预处理语句。

预处理语句是在实际编译之前处理。

#include 实际上就是寻找一个文件，将此文件内容拷贝到现在文件中，这就是 头文件

项目中的每个cpp文件都会被编译，但头文件不会被编译。编译器会给每个cpp文件生成对应的obj文件，链接器将他们合并成一个exe文件。


C++编译器是如何工作的

预处理阶段编译器会遍历所有的预处理语句并对其处理，常用的预处理语句有include if ifdef pragma。

.obj文件是二进制的机器码，如果我们想查看对应的汇编代码，可以在VS的项目属性里，C/C++ --> Output File --> Assembler Output --> Assembly-Only Listing


C++链接器是如何工作的

编译器可以对不同 .cpp 文件生成对应 .obj 文件，而链接器需要将这些 .obj 问价链接起来，并确定入口程序（默认入口程序是main函数），最终生成 .exe 可执行程序。

当我们遇到 为解决的外部符号 错误时，就是链接器找不到需要的东西。

未调用的函数，链接器不会调用


复合类型：引用

引用：为对象起的别名。

示例代码

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// 引用
#include <iostream>
int main()
{
    int a = 10;
    int &b = a;
    b = 8;
    std::cout << "a: " << a << std::endl
              << "b: " << b << std::endl;
    return 0;
}

代码输出

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a: 8
b: 8

例如上面代码，其中 b 是 a 的引用，相当于给变量 a 重新起了一个名字 b 。

&b 必须初始化，而且后续不能修改

  • 定义引用时，把引用和他的初始值绑定在一起，而不是将初始值拷贝给使用。
  • 引用本身不是对象，所以不能定义引用的引用。


复合类型：指针

对地址的封装，本身就是一个对象

  • **定义指针 int *p，p为一个指针对象。**

  • 可以使用取地址符（&） 获取指针所封装的地址。

  • **可以使用解引用符（*）利用指针访问对象，示例如下**

示例代码

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#include <iostream>
int main()
{
    int a = 100;
    int *p = &a;
    std::cout << "p: \t" << p << std::endl
              << "&p: \t" << &p << std::endl
              << "*p: \t" << *p << std::endl;
    return 0;
}

示例输出

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// 变量p里面存放的数据
p:      0x60fe7c
// 变量p在内存中的地址
&p:     0x60fe78
// 变量p里面存放数据对应地址的数据
*p:     100


复合类型：空指针

初始化

  • C++11: int* p = nullptr;

  • int* p = 0;

  • int* p = NULL; // 需引入cstdlib

void* 指针

纯粹的地址封装，与类型无关。可以用于存放任意对象的地址。一般用在返回值类型。

指向指针的指针

如下图，ppi -> pi -> ival

其中 ppi 存放 pi 的地址，pi 存放 ival 的地址， ival 存放数字1024。

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指针的引用

指针是对象，可以引用

例如：

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int i = 1024;
int *p;
int *&r = p; // r是p的一个别名

r = &i; // r或者p存放的i的地址，就是说p指向了i，而r又是p的一个别名。
*r = 0； // 对r解引用赋值，相当于i=0；


const 限定符

  • 使用const对变量的类型加以限定，变量的值不能被改变。
  • const对象必须初始化（其他时候不饿能出现在等号左边）
  • 默认状态下，const对象仅在文件内有效，如果想在多个文件之间共享const对象，必须在变量的定义之前添加extern关键字。

例：

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// 0204-1.cpp
extern int a = 100;

// 0204.cpp
#include <iostream>

int main(){

    extern int a;
    std::cout<<a<<std::endl;
    return 0;
}

编译：g++ 0204.cpp 0204-1.cpp

这样是可以成功运行并输出a的值的。

const指针

  • 指针是对象，也可以限定为常量（必须初始化）。

  • **把*放在 const 之前，说明指针是一个常量。不变的是针织本身的值，而非指向的那个值。**

  • 顶层const：便是变量本身是一个常量。

  • 底层const：表示指针所指向的对象是一个const。

常量表达式（const expression）

指不会改变并且在编译过程中就能得到计算结果的表达式。

例如：const int maxSize = 100；

constexpr

  • C++11，允许将变量声明为constexptr类型，以便由编译器验证变量的值是否是一个常量表达式。
  • 一定是常量
  • 必须用常量表达式初始化
  • 例如：constexpr int maxSize = 100；或指针类型constexpr int* p = nullptr;
  • 自定义类型、IO库、string等类型不能被定义为constexpr。


typedef

为了提高可读性，给类型起个别名。

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auto

C++11，让编译器通过初始值推断变量类型。

decltype类型说明符

  • 选择并返回操作数的数据类型。
  • 只要数据类型，不要值。

例如：decltype (f()) sum = x; 含义为：拿出函数 f() 的返回值类型，定义sum 并赋值为 x；

自定义数据结构

类定义：可以使用class或struct。

区别： struct是public的，class是private的。

编写自己的头文件

预处理变量有两个状态：已定义、未定义

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#ifndef SALES_DATA_H
#define SALES_DATA_H

#include <string>
struct SaleData{
	std::string name;
}

#endif

如果没有 ifndef 、define 、endif 在预处理时会出现重复处理导致运行出错。