小老弟研发之路面筋大汇总——关于C/C++（二）_re z=(44(d . uuf tzz d dde d xdx frd trxdx, )c xz -优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/TNT_xixixi/article/details/86601797

C++ extern关键字用法（wy游戏）

C++ extern关键字用法（wy游戏）

基本解释：可以置于变量或函数前，表明该变量或函数的定义在别的文件（模块）中，提示编译器遇到此变量或函数时在其他模块（文件）中寻找其定义。此外extern 也可以用来进行链接指定。（注意：只有当一个变量（函数）是一个全局变量时，extern变量才会起作用）

作用：

当它与"C"一起连用时，如: extern "C" void fun(int a, int b);这就告诉编译器在编译fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名而不是C++的规则。
当extern不与"C"在一起修饰变量或函数时，如在头文件中: extern int g_Int; 这时候它的作用就是声明函数或全局变量的作用范围的关键字，其声明的函数和变量可以在本模块中使用，记住这是一个声明不是定义。（extern只需要指明类型和变量名即可，不能再重新赋值，初始化要在原文件进行，原文件如果不初始化，全局变量会被编译器自动初始化为0）

用法举例：

对于变量:

//文件一

#include<stdio.h>

void main()
{
     //给extern的变量赋值的正确写法
     extern int num;   
     num=1;

     //给extern的变量赋值的错误写法
     //extern int num = 1; //这是一个声明，不应该用来定义。


     printf("%d",num);
     return 0;
}

//文件二

#include<stdio.h>

int num = 5;

void func()
{
    print("fun in a.c")
}

对于函数:

//文件一
#include<stdio.h>

int main()
{
    extern int func(x);
    func(x)
    return 0;
}

//文件二
#include<stdio.h>

const int num=5;
void func(int x)
{
    x=x+1
    return x;
}

引用和指针的区别（wy游戏）

本质区别：引用是别名，指针是地址。

表现区别：

指针在运行时可以改变其所指向的地址（指向另一个不同的对象），而引用一旦和某个对象绑定后就不再改变。
从内存分配上看，程序为指针变量分配内存区域，而不为引用分配内存区域。因为引用声明必须初始化，从而指向一个已经存在的对象。引用不能指向空值。
从编译上看，程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上，符号表上记录的是变量名及变量名对应地址。指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量自身的地址值，而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值。符号表生成后就不会再修改了，因此指针可以改变指向的对象（就是改变指针变量指向的地址），而引用对象不能改。这也是使用指针不安全，使用引用安全的主要原因。
使用引用的代码效率比使用指针的高，因为不存在指向空值的引用这个事实。在使用引用之前不需要测试它的合法性，而指针则应该在使用前测试，防止其为空。
理论上，对于指针的级别没有限制，而引用只能是一级。如下：

int** p1 //合法，指向指针的指针
int*& p2 //合法，指向指针的引用
int&* p3 //非法，指向引用的指针是非法的
int&& p4 //非法，指向引用的引用是非法的

函数的压栈过程详细说明（wy游戏）

参数入栈：将参数从右往左依次压入系统栈中。
返回地址入栈：当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中，供函数返回时继续执行。
代码区跳转：处理器从当前代码区跳转到被调用函数的入口处，
栈帧调整，具体包括：

①保存当前栈帧状态值，已备后面恢复本栈帧时使用（EBP入栈）

②将当前栈帧切换到新栈帧（将当前ESP值装入EBP，更新栈帧底部）

③给新栈帧分配空间（把ESP减去所需要空间的大小，抬高栈顶）

④对于_stdcall调用约定，函数调用时用到的指定序列大致如下(背下面的本题基本就ok了)：

push 参数3 ；假设该函数有3个参数，将参数从右往左依次入栈

push 参数2

push 参数1

call 函数地址；call指令将同时完成两项工作：a)向栈中压入当前指令地址的下一个指令地址，即保存返回地址。b)跳转到所调用函数的入口处。

push ebp ;保存旧栈帧的底部

mov ebp,esp ;设置新栈帧底部（栈帧切换）

sub esp,xxx ;设置新栈帧的顶部（抬高栈顶，为新栈帧开辟空间）

EBP:基址指针寄存器，其内存放着一个指针，该指针永远指向系统栈最上面的一个栈帧的底部。

ESP:栈指针寄存器，其内存放着一个指针，该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶。

函数返回看这个地址：https://blog.youkuaiyun.com/u011555996/article/details/70211315

内存的不同用途（扩充知识点）

根据不同的操作系统，一个进程可能被分配到不同的内存区域去执行。但是不管什么样的操作系统，什么样的计算机架构，进程使用的内存都可以按照功能大致分为以下四个部分：

代码区：这个区域存储着被装入执行的二进制机器代码，处理器会到这个区域取指并执行
数据区：用于存储全局变量等。
堆区：进程可以在堆区动态地请求一定大小的内存，并在使用完之后归还给堆区。动态分配和回收是堆区的特点。
栈区：用于动态地存储函数之间的关系，以保证被调用函数在返回时恢复到母函数中继续执行。

内联函数的相关概念（扩充知识点）

内联函数（inline）定义：当函数被声明为内联函数之后, 编译器会将其内联展开, 而不是按通常的函数调用机制进行调用。内联函数是C++为提高程序运行速度进行的改进，是一种以空间换时间的做饭。

使用条件：在使用内联函数时，如果调用函数的时间比处理函数的时间长，节省的时间占大头。但如果调用时间小于处理函数的时间短，则没有必要使用内联函数。经验之谈，尽量不要内联超过 10 行的函数。

用法举例：

int max(int a, int b)
{
 return a > b ? a : b;
}

为这么一个小的操作定义一个函数的好处有：

① 阅读和理解函数 max 的调用，要比读一条等价的条件表达式并解释它的含义要容易得多

② 如果需要做任何修改，修改函数要比找出并修改每一处等价表达式容易得多

③ 使用函数可以确保统一的行为，每个测试都保证以相同的方式实现

④ 函数可以重用，不必为其他应用程序重写代码

虽然有这么多好处，但是写成函数有一个潜在的缺点：调用函数比求解等价表达式要慢得多。在大多数的机器上，调用函数都要做很多工作：调用前要先保存寄存器，并在返回时恢复，复制实参，程序还必须转向一个新位置执行

C++中支持内联函数，其目的是为了提高函数的执行效率，用关键字 inline 放在函数定义(注意是定义而非声明，下文继续讲到)的前面即可将函数指定为内联函数，内联函数通常就是将它在程序中的每个调用点上“内联地”展开，假设我们将 max 定义为内联函数：

inline int max(int a, int b)
{
 return a > b ? a : b;
}

则调用： cout<<max(a, b)<<endl;

在编译时展开为： cout<<(a > b ? a : b)<<endl;

从而消除了把 max写成函数的额外执行开销

内联函数和常规函数的区别（扩充知识点）

常规函数：运行程序时，常规函数调用会使程序跳到另一个地址（函数地址），并在函数结束时返回。

详细过程：执行到函数调用指令时，程序将在函数调用后立即存储该指令的内存地址（或该指令的下一条指令的内存地址，具体是哪个内存地址可以自己运行试一下），并将函数参数压入堆栈（为此保存的内存块），跳到标记函数起点的内存单元，执行函数代码（也许还需要将返回值放入寄存器中），然后跳回到地址被保存的指令处。来回跳跃并记录跳跃位置意味着调用函数时，需要一定的开销。

内联函数：内联函数的编译代码与其他程序代码“内联”起来了。也就是说，编译器将使用相同的函数代码替换函数调用。

对于内联函数，程序无需跳转到代码区另一个位置处执行代码，再跳回来。因此，内联函数的运行速度比常规函数快，但代价是需要占用更多的内存。（在使用内联函数时，如果调用函数的时间比处理函数的时间长，则节省的时间占大头。但如果调用时间小于处理函数的时间短，则没必要使用内联函数）

区别:

常规函数调用会使程序跳到另一个地址，而内联函数调用程序不会。
内联函数比常规函数运行速度快，但占用内存更多。
内联函数使用和常规函数定义不一样（内联函数需要在定义函数的函数名前加 “inline“）。

内联函数的优缺点（wy游戏）

优点: 当函数体比较小的时候, 内联该函数可以令目标代码更加高效(对于存取函数以及其它函数体比较短, 性能关键的函数, 鼓励使用内联)。
缺点: 滥用内联将导致程序变慢，毕竟内联是用空间换时间的。内联可能使目标代码量或增或减, 这取决于内联函数的大小。内联非常短小的存取函数通常会减少代码大小, 但内联一个相当大的函数将戏剧性的增加代码大小（现代处理器由于更好的利用了指令缓存, 小巧的代码往往执行更快）。

虚函数的底层机制（wy游戏）

首先要说明，多态的实现是基于虚函数的，而虚函数是通过虚函数表来实现C++多态。

底层机制：

每一个含有虚函数的对象中，都含有一个指针VPTR，指向虚函数表。
虚函数表里存放都是指针（指向虚函数地址的指针）。（虚函数表可以看成是存放指针的数组）
对于派生类对象覆盖的虚函数，对象的虚函数表里的指针指向的是这个覆盖的虚函数的地址。而对于派生类对象没有覆盖的虚函数，这个对象的虚函数表中，其指针指向的是基类虚函数的地址。

举例：

一般继承：

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Base
{
public:
virtual void fun1 () {cout<<" printf base fun1!" <<endl;}
virtual void fun2 () {cout<<" printf base fun2!" <<endl;}
private:
int m_data1;
} ;
 
class Derive: public Base
{
public:
void fun1 () {cout<<" printf derive fun1!" <<endl;}
void fun3 () {cout<<" printf derive fun3" <<endl;}
private:
int m_data2;
} ;
 
int main ()
{
Base *pBase=new Derive;
Derive a;
pBase->fun1 () ;
pBase->fun2 () ;
a.fun3 () ;
return 0;
}

在每个含有虚函数的类对象中，都有一个VPTR，指向虚函数。

派生类也会继承基类的虚函数，如果在派生类中改写虚函数，虚函数表就会受到影响；表中元素所指向的地址不是基类的地址，而是派生类的函数地址。

当执行语句pBase->fun1()时，由于PBase指向的是派生类对象，于是就调用的Deriver::fun1()。

多重继承：

#include<iostream_h>
class base1
{
    public：
    virtual void vn(){}
    private：
    int i ；
)；
class base2
{
    public：
    virtual void vf2(){}
    private：
    int j；
)；
class derived：public base 1，public base2
{
    public：
    virtual void vf3(){}
    private：
    int k：
)；
void main()
{
    derived d：
    base1 pl；
    base2 p2；
    pl=&d；p2 &d：
    pl->vfl()；
    p2->vf2()；
}