C++ primer 第二章

最新推荐文章于 2024-08-23 08:26:07 发布

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本文深入解析C++中的变量、基本类型、引用、指针、const限定符、auto和decltype类型说明符等内容，帮助读者掌握核心概念和编程技巧。

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第二章变量和基本类型

1 复合类型

一条声明语句由一个基本数据类型（base type）和紧随其后的一个声明符（declarator）列表组成。

基本数据类型：int、double等；声明符：变量名、引用&、指针*（引用和指针又称为类型修饰符，为声明符的一部分）等。

2 引用

引用并非对象，只是为已经存在的对象所起的另外一个名字。
因为引用本身不是对象，所以不能定义引用的引用。
引用必须在定义的时候初始化。

3 指针

指针是一个对象，因而允许定义指针的指针。
指针无须在定义时赋初值，但如果指针没有被初始化，将拥有一个不确定的初始值。

建议初始化所有指针，并且在可能的情况下，在定义了对象之后再定义指向它的指针。

空指针不指向任何对象，使用字面值nullptr初始化指针。
void指针 该类型的指针所指向的地址中存放的对象的类型并不确定。

4 const限定符

const对象的值一旦创建后其值就不能再改变，所以const对象必须进行初始化。
在默认状态下，const对象仅在文件内有效，当多个文件中出现了同名的const对象时，其实等同于在不同文件中分别定义了独立的变量。当我们希望在不同文件之间使用同一const对象时（只在一个文件中定义const，而在多个文件中声明并使用它），则需要添加extern关键字，如。

// file_1.cc定义并初始化一个常量，该常量可被其他文件访问
extern const int bufSize = fcn();
// file_1.h头文件
extern const int bufSize;// 与file_1.cc中定义的bufSize是同一个。

定义对const的引用后，不允许使用引用去改变它所绑定的对象。

4.1 指针和const

指向常量的指针
指向常量的指针不能用于改变其所指对象的值，只能使用指向常量的指针存放常量对象的地址。

const double pi = 3.14;
const double *cptr = &pi;

和常量引用一样，指向常量的指针没有规定其所指向的对象必须是一个常量，只是限定不能使用指针更改对象的值。

常量指针（const pointer）

int errNumb = 0;
int *const curErr = &errNumb;// 从右往左进行解读，const说明curErr是常量，*说明是常量指针，int说明指向的对象是整形。

4.2 顶层const（top-level const）

指针本身是常量，或者说对象本身是不可变的。

int i = 0;
int *const p1 = &i;

4.3 底层const（low-level const）

指针所指向的对象是常量。

const int ci = 42;
const int *p2 = &ci;

5 auto类型说明符

在编程时，需要把表达式的值赋给变量，则需要知道表达式的值的类型。使用auto可以让编译器分析表达式所属的类型。

auto定义的变量必须有初始值。
同一语句中的所有变量的初始基本数据类型必须相同。

5.1 引用与auto

使用引用的对象的类型作为auto的类型。

5.2 const与auto

auto会忽略掉顶层const，而保留底层const。

6 decltype类型指示符

希望从表达式的类型推断出要定义的变量的类型，但是不想使用该表达式的值初始化变量，这时就无法使用auto，需要使用decltype。

6.1 decltype与const

如果decltype是一个变量，则decltype会返回该变量的类型，而不会忽略任何const。

7 编写自己的头文件

为了确保各个文件中类的定义一致，类通常被定义在头文件中，而且类所在头文件的名字应与类的名字一样。
头文件通常包含那些只能被定义一次的实体，如const constexpr。

注意：头文件一旦改变，相关的源文件必须重新编译以获取更新过的声明。

7.1 如何防止头文件的重复包含？

使用预处理技术

预处理器是在编译之前执行的一段程序，可以部分地改变我们写的程序。

头文件保护符
头文件保护符属于预处理技术的一种，其状态依赖于预处理变量，预处理变量有两种状态：已定义、未定义。

#define指令把一个名字设为预处理变量
#ifdef当且仅当变量已定义时为真
#ifndef当且仅当变量未定义时为真
注意：当检查状态为真时，执行后续操作直到#endif指令为止。
使用头文件保护符防止重复包含头文件的例子：

#ifndef SALES_DATA_H
#define SALES_DATA_H
#include <string.h>
struct Sales_data{
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
}

在其他文件第一次包含Sales_data.h时，程序检查#ifndef SALES_DATA_H为真，则执行后续语句，通过#define SALES_DATA_H定义预处理变量SALES_DATA_H，并将Sales_data.h的内容拷贝至当前程序中。那么当其他文件第二次包含Sales_data.h，程序检查#ifndef SALES_DATA_H为假，则不会执行后续语句，也就不会重复拷贝Sales_data.h头文件。