第一章 基础知识

声明

• 建议阅读书籍
• 不会介绍变量声明。函数定义是如何进行的或者规则等基础知识
• 只包含对书中提到的部分知识的理解

程序的执行过程（进程是如何创建的？）

1. 将源代码编译成若干目标模块
2. 将一组目标模块链接成装入模块
3. 由装入程序将装入模块加载到内存

注意：可执行程序是根据特定的硬件平台进行编译生成的，所以不具有可移植性。这个很容易理解，可执行程序是一堆机器指令，不同的硬件平台使用的指令集可能是不同的，所以有的机器可能无法执行该可执行程序的某些指令。但是如果源代码可以在不同的平台编译成功，说明该源代码是具有可移植性的。

关于函数

• 对于普通的函数（非类成员函数）是由返回值类型、函数名、形参列表组成的，所以返回值类型和形参列表都是该函数类型的一部分。

• 对于成员函数，类名是函数类型的一部分。

• 函数声明时不必包含参数名，包含参数类型信息即可，除非声明和定义是一起的。

• 函数重载，参数类型不一样的同名函数，编译器会自动选择最合适的函数进行调用，如果重载函数之间存在二义性，会报错。

#include <iostream>

void func(int a, int b){
	std::cout << a + b << std::endl;
}
void func(double a, double b){
	std::cout << a + b << std::endl;
}

int main(int argc, char **argv){
	func(1, 10.0);//编译不会通过，因为 1这里可以被解释为 int 类型
	return 0;
}

• 当进行函数重载时应该具有相同的语义，即所有的重载函数应该实现相同的功能，只是为了适应不同的场景。

关于类型

• 所有的基本类型都直接对应硬件设施，所以类型所占的内存大小是固定的，在不同的硬件平台上可能会不同，可以通过sizeof查看类型所占的内存大小

关于算术运算

• 表达式中使用的类型转换称为常规算术类型转换（usual arithmetic conversion），其目的是确保表达式以运算对象中最高的精度进行计算。

关于初始化

• C++提供了很多种初始化变量的方法（很头大，知道常用的即可），通过=直接初始化或者使用花括号。两者的区别是使用大括号可以避免类型的隐式转化，避免丢失精度信息。
• 如果一个变量的类型可以通过它的初始值推断出来，可以使用auto来代替类型定义，如果不需要显示声明变量类型，建议使用auto。
• 参数传递和函数返回值的基本语义是初始化，对这话的理解是，函数传参时，会创建一个临时变量并使用传过来的参数初始化该临时变量，函数返回也是一样的，如果返回的是局部变量，那在销毁该变量前，CPU会拷贝该变量的内容到一块临时内存中，也即初始化该内存区域。

关于常量

C++提供两种不可变的概念const和constexpr

• const修饰的变量的值可以在运行时计算
• constexpr修饰的变量的值是在编译阶段确定的

int a = 10;
const int c = a;//OK
constexpr int b = a;//这种方式是错误的

• 当想要将函数的返回值初始化一个常量表达式时，函数必须使用constexpr来修饰，因为要在编译期间求值，该函数参数可以使用非常量，此时返回值也不再是常量表达式。所以使用constexpr修饰函数可以同时达到两种效果。
• 使用constexpr修饰的函数应该尽可能简单，可以包含循环，但是不能修改非局部变量

int global = 0;
//下面的操作是错误的，编译会报错
constexpr int func(int a, int b){
	global++;
	return a + b;
}

关于数组

• 数组的大小必须是一个常量，如果前提不知道数组的大小，使用malloc来创建动态数组，这个很容易理解，静态开辟的数组空间是在栈区的，运行前就已经分配了地址空间，但是此时还不知道变量的值，那编译器就随便开辟了一块，显然是错误的。

int a = 10;
int arr[a];//这种是错误的做法

关于引用

• 引用不同于指针，是变量的别名，不需要解引用，引用创建必须进行初始化引用对象，且初始化以后不能再引用其他对象。

	int a = 10;
	int b = 5;
	int& ra = a;
	std::cout << &ra << std::endl;//0x70fe0c
	ra = b;
	std::cout << &ra << std::endl;//0x70fe0c
	
	std::cout << a << std::endl;//此时发现a的值变成了 5 

运行程序发现，ra的地址前后并没有发生变化，说明ra的引用没有改变，始终引用a

• 向函数中传入引用可以避免值的拷贝，如果不想修改参数，可以加const进行修饰

关于空指针

• 在C中没有nullptr，引入nullptr是为了区别整型和指针，所以不能将nullptr赋值给一个非指针变量。
• 为了确保所有的指针都指向某个对象，当指针没有指向的时候应该指向nullptr，所有的指针共享一个nullptr，表示指针没有指向

关于赋值

• 赋值和初始化是两个不同的概念，赋值对于基本类型来说是机器指令的拷贝，初始化是将内存的内容由未知边已知。
• 用户自定义的类型在赋值之后想 x = y，应该有 x == y,所以要进行运算符重载。