一、C++简介
本贾尼·斯特劳斯特鲁普,于1979年4月在贝尔实验室负责分析UNIX系统的内核的流量情况,于1979年10月开始着手开发一种新的编程语言,
在C语言的基础上增加了面向对象机制,这就是C++的来历,在1983年完成了C++的第一个版本
C++与C的重要区别:
1、C++完全兼容C的所有内容
2、C++支持面向对象的编程思想和机制
3、C++支持运算符重载、函数重载等编译时多态机制
4、C++支持泛型编程、模板机制
5、C++支持异常处理
6、C++的类型检查更严格
注意:学习C++的重点是学习面向对象这种编程思想,而不是花里胡哨的语法
二、C++的第一个程序
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,const char* argv[])
{
cout << "Hello Would!" << endl;
return 0
}
1、文件的扩展名由 .c 变成.cpp .cc .C .cxx
2、编译器由gcc变成g++、但gcc也可以继续编译c++文件,需要增加参数 -xC++ -lstdc++
3、C++的标准库头文件不带.h iostream 意为in out stream 在C++中输入、输出被封装流操作,C语言中的头文件还可以继续使用,
但是建议在C标准头文件前加 c 并去掉 .h , 因为这样的头文件中删除了大量不使用的宏,并重新添加到名字空间中,防止在C++中命名
冲突
4、输入输出
cout 用于输出
cin 用于输入
不再需要占位符,会自动识别数据类型
printf/scanf 是C语言标准库函数
cout/cin 是C++标准库中类对象
endl 负责换行
5、增加了名字空间机制,是C++为了解决命名冲突而发明的一项机制
三、C++与C数据类型的不同点
1、结构的不同
a、不再需要 typedef 关键字进行省略 struct ,只需在设计好结构后, 定义结构变量时不再需要struct关键字
b、结构中的结构成员可以是成员变量还可以是成员函数,结构变量、结构指针分别使用 . 或 -> 访问成员函数,在成员函数中可以直接
访问本结构的其他成员变量、成员函数、不再需要 . ->
c、结构中有一些隐藏的成员函数(构造、析构、拷贝构造、赋值函数)
d、可以给结构成员设置访问属性
public 公开的 (默认)
protected 保护的
private 私有的
e、结构是可以继承其他结构,也可以被其他结构继承
2、联合的不同
a、不再需要 typedef 关键字进行省略 union ,只需在设计好结构后, 定义结构变量时不再需要 union 关键字
b、联合中的成员可以是成员变量还可以是成员函数,联合变量、联合指针分别使用 . 或 -> 访问成员函数,在成员函数中可以直接
访问本联合的其他成员变量、成员函数、不再需要 . ->
c、联合中有一些隐藏的成员函数(构造、析构、拷贝构造、赋值函数)
d、可以给结构成员设置访问属性
public 公开的 (默认)
protected 保护的
private 私有的
e、联合不能继承
3、枚举的不同
a、不再需要 typedef 关键字进行省略 enum ,在设计好枚举后,定义枚举变量时不再需要enum关键字
b、是一种独立的数据类型,不能与整型进行自动隐式转换
4、bool类型的不同
a、C++中有真正的布尔类型,bool 是C++的关键字,不需要包含stdbool.h,可直接使用
b、true 、false 也是C++中的关键字,但在C语言中都不是
c、true 、false 在C++中是1字节,而在C中是4字节
注意:无论是C还是C++中bool类型都是1字节,且只存储 0|1
5、字符串的不同
a、C++中的字符串封装成了string类,但还可以使用C中的字符串,且能与string进行相互转换
b、string类型被封装在string头文件,但已经被包含到iostream中,属于std名字空间
c、可以使用string字符串成员函数,还可以使用运算符的方式操作string类,但是C语言中的 string.h 系列函数还可以继续使用
= strcpy
+= strcat
== strcmp
.size() strlen
.c_str() 由string转换为char*
d、C++中没有规定string必须以'\0'为结束标志,编译器可能在末尾加,也可能不加,由编译器决定,因为他的长度信息封装到类的私有
成员中
6、 void* 的不同
在C语言中,void*可以与任何类型的指针进行相互转换;在C++中,void* 不可以自动转换成其他类型的指针,如果需要赋值给其他类型
的指针时,只能强制类型转换后才能赋值,为了提高指针访问内存的安全性考虑
但是其他类型的指针依然可以自动转换成 void* 类型指针,C++之所以保留该功能,是因为C语言标准库、操作系统接口函数采用了
大量的 void* 作为函数,如果不保留该功能,那么C++在调用这些函数时会非常麻烦(mmap/bzero/memcpy/memcmp...)
四、名字空间
1、为什么需要名字空间
C++完全兼容C语言,C标准库中自带了大量的类名、函数名、变量名,所以全局的标识符大量增加,容易导致全局的标识符命名冲突的风险
也大大增加
2、什么是名字空间
是C++中增加的一种对命名空间进行逻辑划分单元的技术,称为名字空间,是一种解决命名冲突的机制
namespace xxx{
变量名;
函数名;
结构、联合、枚举;
类;...
}
定义出来xxx名字空间形成了一个封闭的作用域
3、如何使用
a、直接全部导入
using namespace xxx;
这样在后续代码中直接使用xxx名字空间中的所有内容,虽然很方便,但是不建议这样用
b、域限定符
xxx::标识符名
单次访问名字空间中的标识符
4、名字空间合并
同名名字空间可以多次定义,不同位置的同名名字空间会自动合并
a.cpp
namespace n1{
xxx
}
b.cpp
namespace n1{
yyy
}
main.cpp
using namespace n1;//会把a.cpp的xxx和b.cpp的yyy全部导入
5、声明和定义可以分开
a.h
namespace n1{
extern int num; // 声明
}
a.cpp
int n1::num = 88; // 定义
但是注意要加域限定符
6、匿名名字空间
所有的全局标识符都归属同一个名字空间,它没有名字,称为匿名名字空间,如果没有指定名字空间名,其实默认使用的是匿名名字
空间
匿名名字空间中的成员可以使用 ::标识符 来访问
所以:同名局部变量屏蔽全局变量时,可以使用 ::变量名来指定访问匿名名字空间的全局变量
7、名字空间可以嵌套
namespace n1{
int num = 10;
namespace n2{
int num = 20;
namespace n3{
int num = 30;
}
}
}
采用逐层分解的方式:
n1::n2::n3::num
也可以直接导入指定的名字空间
using namespace n1::n2;
8、给名字空间取别名
namespace n123 = n1::n2::n3;
五、C++的堆内存管理
1、C++中有专门管理堆内存的语句,而C语言只能使用标准库中的函数malloc/free C++ new/delete (语句)
new 分配堆内存 相当于C语言中的malloc
delete 释放堆内存 相当于C语言中的free
常用格式： 类型* p = new 类型;
int* p = new int;
2、new分配内存时可以直接对内存进行初始化
类型*p = new类型(val);
3、new/delete 不能与malloc/free 混合使用
int* p = new int;
free(p); //语法支持,不应该这样使用
使用new分配内存时会自动调用结构、联合、类类型的构造函数,而使用delete会自动调用这些类型的析构函数,但是malloc/free
并不会调用构造、析构函数
4、数组的分配和释放
类型* p = new 类型[数量];
相当于分配连续的多块相同类型的内存,类似于C中的calloc
delete[] 专门用于释放通过new[]方式所申请的内存,并且它会自动多次调用析构函数
注意: new/delete malloc/free new[]/delete[] 必须不能混用
如果使用new[]为结构、联合、类申请到的内存前4个字节记录了申请的次数,这样的目的是为了让编译器在delete[]知道
应该调用的多少次析构函数
5、重复释放
delete 和 free一样,都可以释放空指针,但是都不能重复释放相同内存
6、内存分配失败
malloc分配失败则返回NULL
new 分配失败,则会抛出一个异常std::bad_array_new_length
7、new 和 malloc 返回值不同
malloc成功返回void*
new 成功返回有类型的指针
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
struct Student
{
Student()
{
cout << "我是Student的构造函数" << endl;
}
~Student()
{
cout << "我是Student的析构函数" << endl;
}
};
int main(int argc,const char* argv[])
{
Student* stu = new Student[3];
int* p = (int*)stu;
cout << p[-1] << endl;
// free(stu);
delete[] stu;
int* p1 = new int[167];
cout << p1[-1] << endl;
delete[] p1;
/*
int* p = new int(1234);
// *p = 100;
cout << *p << endl;
// delete p;
free(p);
*/
}
重点掌握: malloc/free 和 new/delete 的区别
身份: 函数 运算符\关键字
返回值: void* 带类型的指针
参数: 字节个数(手动计算) 类型 自动计算字节数
处理数组:手动计算数组总字节数 new 类型[数量]
扩容: realloc 不好直接处理
失败: 返回NULL 抛异常并结束
构造\析构: 不调用 自动调用
初始化: 不能初始化 new 类型(val)
头文件: stdlib.h 直接使用
重载: 不允许重载 允许
分配内存位置:堆内存 自由存储区
注意:自由存储区只是一个抽象的概念,如果new底层默认调用malloc,此时分配的是堆内存,但是new可以当做运算符被程序员重载
或者new(地址)类型的方式分配内存时,可能会被分配到其他任意的区域,取决于括号内的地址是哪个段
本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)
