C和C++的差异：可变长数组、常量、类型转换、字符串等

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#c语言 #c++ #java

于 2020-10-25 12:00:48 首次发布

本文深入探讨了C/C++语言的重要特性，包括可变长数组、伸缩型数组、常量、结构体、auto类型推导、类型转换、内联函数等，并详细解析了字符串操作的具体方法。

3，constexpr、常量表达式、CTFE

一，可变长数组

C99开始支持可变长数组：

void testf()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    int arr[n];
    arr[3]=45;
    printf("%d",arr[3]);
}

C++不支持，这是唯一C++没有的C语言的语法。

可变长数组只能是局部变量，不能是全局变量。

然而，一些编译器让C++也支持可变长数组，我推测应该是直接按照C语言中的逻辑进行编译。

二，伸缩型数组

C和C++都支持

typedef struct
{
    int a;
    char data[];
}st;

或者

typedef struct
{
    int a;
    char data[0];
}st;

第一种写法是C语言标准语法，第二种叫struct hack，不属于标准语法。

数组data是不占内存的，实际能分配多少内存，取决于给这个结构体分配多少内存，data说白了就是指向结构体的尾巴后面一个字节的指针。

相关文章：结构体大小和对齐值_nameofcsdn的博客-优快云博客

三，常量

1，字面值和只读变量、数组长度

在C++中，常量包括字面值和只读变量：

int a=12345;
const int b=123;

这里，12345是字面值，a是变量，b是只读变量。

12345是常量，b是常量，a不是常量。

在C中，常量只包括字面值，只读变量不是常量。

上述代码在C语言的解读是，12345是常量，b不是常量。

C和C++中，定义数组的大小都只能用常量。

所以C++有2种定义数组的方法：

const int b=123;
int c[123];
int d[b];

这2种写法都是正确的。

但是在C语言中，上述d数组如果是全局变量就是非法的，如果是局部变量那就是可变长数组。

2，const、运行期常量、编译期常量

关键字const叫做限定符，因为它限定了声明的含义。

const变量是区分编译期常量和运行期常量的

const int b=123;
int d[b];

这是的b编译期常量

int f(int a)
{
    const int b=a;
    int d[b];
    cout<<sizeof(d)/sizeof(int);
    return 0;
}

这里的b是运行期常量，它的值在编译期是未知的，数组d是可变长数组。

于是我在网上找到了另外一种代码，用array检测一个变量是不是常量：

#include<iostream>
#include <array>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	const int b = a;
	const int c = 10;
	//array<int,b>arr;
	array<int, c>arr2;
	return 0;
}

用运行期常量给array对象分配空间是不行的，必须用编译期常量才行。

总之，const变量是区分编译期常量和运行期常量的，，而字面值当然都是编译期常量。

3，constexpr、常量表达式、CTFE

在上面的例子中，同样是const常量，有的是编译期常量，有的是运行期常量。

于是C++新增了constexpr关键字，对于编译期常量可以直接用constexpr来修饰。

#include<iostream>
#include <array>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	const int b = a;
	constexpr int c = 10;
	//array<int,b>arr;
	array<int, c>arr2;
	return 0;
}

constexpr还可以用于CTFE，即Compile Time Function Execution

先看如下代码：

#include<iostream>
#include <array>
using namespace std;

const int f(int a)
{
    return a*a;
}

int main()
{
    // array<int,f(5)>arr;
    return 0;
}

编译不过是因为，f(5)是运行期常量，而array需要的是编译期常量

把const换成constexpr之后：

#include<iostream>
#include <array>
using namespace std;

constexpr int f(int a)
{
    return a*a;
}

int main()
{
    array<int,f(5)>arr; //5是字面值
    int a=5;
    //array<int,f(a)>arr2; //a是变量
    const int b=5;
    array<int,f(b)>arr3; //b是编译期常量
    const int c=a;
    //array<int,f(c)>arr4; //c是运行期常量
    return 0;
}

这样，5和b是编译期常量，所以f(5)和f(b)是编译期常量，而f(a)和f(c)都不是编译期常量，所以不能用来分配array对象。

总之，constexpr的作用是，在编译期运行函数，在输入编译期常量的条件下，可以返回编译期常量。

四，结构体

1，成员

（1）C++允许有内部成员函数，且允许该函数是虚函数，C的结构体内不允许有函数存在，但是可以有函数指针。所以C的结构体是没有构造函数、析构函数、和this指针的。

（2）C的结构体对内部成员变量的访问权限只能是public，而C++允许public,protected,private三种。

2，继承

C语言的结构体是不可以继承的，C++的结构体是可以从其他的结构体或者类继承过来的。

3，定义方式

（1）C语言定义结构体

（1）不带typedef

一种创建实例的写法：

struct A{
    int x;
};

struct A a;

(2)先定义结构体，再typedef

同名定义，两种创建实例的写法：

struct A{
    int x;
};
typedef struct A A;

struct A a;
A a2;

不同名定义，两种创建实例的写法：

struct A{
    int x;
};
typedef struct A B;

struct A a;
B a2;

（3）typedef 加结构体定义

同名定义，两种创建实例的写法：

typedef struct A{
    int x

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