C++关键字:又称保留字,是整个语言范围内预先保留的具有特殊含义的标识符,主要用于声明对象、函数、类型、命名空间等。(注:不能声明与关键字同名的标识符)
C++98/03关键字共63个:
C++11新增关键字共10个
下面逐一对关键字进行解释
1、asm
asm (指令字符串):允许在 C++ 程序中嵌入汇编代码。
2、auto
在C++98/03中这个这个关键字用于声明块中的变量的生存期为自动生存期,若是对象同时具有自动存储类,即生存期在块结束时结束。这样的变量被称为局部变量。这个关键字不常用,因为即便省略,声明的默认就是auto的。
在C++11中,auto的含义改变为自动通过初值符推断声明的类型占位符。如声明auto i = 1;,auto就相当于int,因为1是int类型,可以推断出i的类型。也可以使用auto& i等声明,具体推导规则同模版参数类型推导。
3、const
const(常量的,constant)所修饰的对象或变量不能被改变,修饰函数时,该函数不能改变在该函数外面声明的变量也不能调用任何非const函数。在函数的声明与定义时都要加上const,放在函数参数列表的最后一个括号后。在 C++ 中,用 const 声明一个变量,意味着该变量就是一个带类型的常量,可以代替 #define,且比 #define 多一个类型信息,且它执行内链接,可放在头文件中声明;但在 C 中,其声明则必须放在源文件(即 .C 文件)中,在 C 中 const 声明一个变量,除了不能改变其值外,它仍是一具变量。如:
const double pi(3.14159);
或
const double pi = 3.14159;
4、volatile
volatile(不稳定的)限定一个对象可被外部进程(操作系统、硬件或并发线程等)改变,声明时的语法如下:
int volatile nVint;
这样的声明是不能达到最高效的,因为它们的值随时会改变,系统在需要时会经常读写这个对象的值。因此常用于像中断处理程序之类的异步进程进行内存单元访问。
5、const_cast
用法:const_cast<type_id> (expression)
该运算符用来修改类型的 const 或 volatile 属性。除了 const 或 volatile 修饰之外, type_id 和 expression 的类型是一样的。常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;常量对象被转换成非常量对象。
6、dynamic_cast
dynamic_cast(动态转换),允许在运行时刻进行类型转换,从而使程序能够在一个类层次结构安全地转换类型。dynamic_cast 提供了两种转换方式,把基类指针转换成派生类指针,或者把指向基类的左值转换成派生类的引用。
7、reinterpret_cast
用法:reinpreter_cast (expression)
type-id 必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。它可以把一个指针转换成一个整数,也可以把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数,在把该整数转换成原类型的指针,还可以得到原先的指针值)。
8、static_cast
用法:static_cast < type-id > ( expression )
该运算符把 expression 转换为 type-id 类型,但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有如下几种用法:
① 用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。进行上行转换(把子类的指针或引用转换成基类表示)是安全的;进行下行转换(把基类指针或引用转换成子类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
② 用于基本数据类型之间的转换,如把 int 转换成 char,把 int 转换成 enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
③ 把空指针转换成目标类型的空指针。
④ 把任何类型的表达式转换成void类?
注意 static_cast 不能转换掉 expression 的 const、volitale、或者 __unaligned 属性。
9、bool,true,false
bool即布尔类型,属于基本类型中的整数类型,其值可选为 true(真)或者 false(假)。C++ 中的 bool 类型可以和 int 混用,具体来说就是 0 代表 false,非 0 代表 true。bool 类型常用于条件判断和函数返回值。
10、switch,case,default
switch(转换)类似于 if-else-if 语句,是一种多分枝语句。switch是分支语句的起始,根据switch条件跳转到case标号(条件)或defalut标记的分支上。default是默认、缺省的意思,当 switch 所有的 case 都不满足时,将进入 default 执行。default 只能放在 switch 语句所有的 case 之后,并且是可选的。
11、do,for,while
循环语句的组成部分。C++支持do-while循环、for循环和while循环。C++11新增了ranged-based for循环,用:分隔声明的对象和指定循环的范围。
12、break,continue,goto
break用于跳出for或while循环或switch。continue用于跳转到循环起始位置继续循环。goto用于无条件跳转到函数内的标号。结构化程序较少使用goto,更多使用循环代替。
13、try,catch,throw
try和catch一起使用用于实现 C++ 的异常处理机制。try指定try块的起始,try块后的catch可以捕获异常。异常由throw抛出。throw在函数中还表示动态异常规范,但在C++11中被标记为过时(由noexcept部分取代)。
14、char,wchar_t
char(字符,character)类型,C++ 中的基本数据结构,其值一般为 0~255 的 int。这 256 个字符对应着 256 个 ASCII 码。char 类型的数据需要用单引号 ’ 括起来。
wchar_t 是宽字符类型,每个 wchar_t 类型占 2 个字节,16 位宽。汉字的表示就要用到 wchar_t。
15、enum
enum(枚举)类型,给出一系列固定的值,其值范围只能在这里面进行选择一个。
C++11新增带作用域的枚举,用enum class或enum struct(两者等价)声明。
16、class,struct,union
class(类)是 C++ 面向对象设计的基础。使用 class 关键字声明一个类。
struct(结构)类型,类似于 class 关键字,与 C 语言兼容(class 关键字是不与 C 语言兼容的),可以实现面向对象程序设计。
union(联合),类似于 enum。不同的是 enum 实质上是 int 类型的,而 union 可以用于所有类型,并且其占用空间是随着实际类型大小变化的。
17、new,delete
new(新建)用于新建一个对象,表示请求分配动态存储期对象,返回分配内存空间的指针地址(首地址)。
delete(删除)释放程序动态申请的内存空间。delete 后面通常是一个指针或者数组 [],并且只能 delete 通过 new 关键字申请的指针,否则会发生段错误。
18、double、float、long、int、short、signed、unsigned数值类型
signed和unsigned作为前缀修饰整数类型,分别表示有符号和无符号。signed和unsigned修饰char类型,构成unsigned char和signed char,和char都不是相同的类型;不可修饰wchar_t、char16_t和char32_t。其它整数类型的signed省略或不省略,含义不变。signed或unsigned可单独作为类型,相当于signed int和unsigned int。
int(整型,integer),C++ 中的基本数据结构,用于表示整数,精度小于 long。
long(长整型,long integer),C++ 中的基本数据结构,用于表示长整数。
double和float专用于浮点数,double表示双精度,精度不小于float表示的浮点数。long double则是C++11指定的精度不小于double的浮点数。
其它关键字表示整数类型。从占用空间大小(sizeof)来看,保证char<=short<=int<=long<=long long。注意这些都不是相同的类型,即便大小和范围都一致;各自具有unsigned版本。其中long long是C++11指定的不小于long的整数。
19、if,else
if(如果),C++ 中的条件语句之一,可以根据后面的 bool 类型的值选择进入一个分支执行。else 紧跟在 if 后面,用于对 if 不成立的情况的选择。
20、explicit
这个关键字修饰构造函数声明,表示显式构造函数(模版),显式构造函数不参与特定的重载。
C++11从两个角度扩展了用法。其一是适用于转换函数(模版),类似构造函数,避免不需要的重载。其二是列表初始化,除非直接使用std::initializer_list,显式构造函数被列表初始化忽略(在C++98/03中,explicit仅对单一参数调用构造函数有意义,这里打破了这个限制)。
21、export
为了访问其他编译单元(如另一代码文件)中的变量或对象,对普通类型(包括基本数据类、结构和类),可以利用关键字 extern,来使用这些变量或对象时;但是对模板类型,则必须在定义这些模板类对象和模板函数时,使用标准 C++ 新增加的关键字 export(导出)。
22、extern
extern(外部的)声明变量或函数为外部链接,即该变量或函数名在其它文件中可见。被其修饰的变量(外部变量)是静态分配空间的,即程序开始时分配,结束时释放。用其声明的变量或函数应该在别的文件或同一文件的其它地方定义(实现)。在文件内声明一个变量或函数默认为可被外部使用。在 C++ 中,还可用来指定使用另一语言进行链接,这时需要与特定的转换符一起使用。目前仅支持 C 转换标记,来支持 C 编译器链接。使用这种情况有两种形式:
extern “C” 声明语句
extern “C” { 声明语句块 }
C++11新增extern用于模版显式实例化声明,表示不在当前翻译单元实例化模版,而在别处有定义。这可以提升编译效率。
23、friend
friend(友元)声明友元关系。友元可以访问与其有 friend 关系的类中的 private/protected 成员,通过友元直接访问类中的 private/protected 成员的主要目的是提高效率。友元包括友元函数和友元类。
24、inline
inline(内联)函数的定义将在编译时在调用处展开。inline 函数一般由短小的语句组成,可以提高程序效率。
C++11中,新增inline namespace,指示命名空间中的名称同时是外层命名空间直接包含的名称。这便于命名空间的版本管理,减少冲突。
25、mutable
mutable(易变的)是 C++ 中一个不常用的关键字。只能用于类的非静态和非常量数据成员。由于一个对象的状态由该对象的非静态数据成员决定,所以随着数据成员的改变,对像的状态也会随之发生变化。如果一个类的成员函数被声明为 const 类型,表示该函数不会改变对象的状态,也就是该函数不会修改类的非静态数据成员。但是有些时候需要在该类函数中对类的数据成员进行赋值,这个时候就需要用到 mutable 关键字。
26、namespace
namespace(命名空间)用于在逻辑上组织类,是一种比类大的结构。结构里面可以声明若干标识符,组成的名称与其它命名空间不冲突。
27、operator
operator(操作符)用于操作符重载,也包括operator new和operator delete。这是 C++ 中的一种特殊的函数。
28、private,protected,public
private(私有的),C++ 中的访问控制符。被标明为 private 的字段只能在本类以及友元中访问。
protected(受保护的),C++ 中的访问控制符。被标明为 protected 的字段只能在本类以及其继承类和友元中访问。public(公有的),C++ 中的访问控制符。被标明为 public 的字段可以在任何类中被访问。
29、register
register(寄存器)声明的变量称着寄存器变量,被直接存放在机器的寄存器中;但对 32 位编译器不起作用,当 global optimizations(全局优化)开的时候,它会做出选择是否放在自己的寄存器中,以便得到更好的性能。同inline类似,并非强制;不同的是这个提示经常被现代的编译器无视,因此C++11中被标记为过时的。
30、return
return(返回)用于在函数中返回值。程序在执行到 return 语句后立即返回,return 后面的语句无法执行到。
31、static
和C语言类似,声明静态存储期对象,或指定一个函数的名称具有内部链接。作用范围在一个文件内,程序开始时分配空间,结束时释放空间,默认初始化为 0,使用时可改变其值。静态变量或静态函数,只有本文件内的代码才可访问它,它的名字(变量名或函数名)在其它文件中不可见。因此也称为"文件作用域"。在 C++ 类的成员变量被声明为 static(称为静态成员变量),意味着它被该类的所有实例所共享,也就是说当某个类的实例修改了该静态成员变量,其修改值为该类的其它所有实例所见;而类的静态成员函数也只能访问静态成员(变量或函数)。类的静态成员变量必须在声明它的文件范围内进行初始化才能使用,private 类型的也不例外。
32、sizeof
返回类型名或表达式具有的类型对应的大小。不能对函数使用(虽然可能有非标准扩展)。C++11新增支持直接对类的数据成员作为操作数(之前无法使用)。sizeof的操作数是不被求值的,利用这一点可以配合模版元编程测试类型正确性。
33、template
声明一个模板、模版的特化或显式实例化(另见extern)。模版用于打破类型系统的某些限制,推迟类型检查到实例化得到具体的模版实例进行以复用代码,实现泛型和参数化编程。
34、this
this 是一种实体,仅在类的非静态成员中使用,返回调用者本身的指针。
35、typedef
用以给数据类型取别名。字面名义上是定义,实际只是声明——这点和C语言的说法不同。
C++11中可被using新增的用法代替。
36、typeid
获取表达式的类型,以std::type_info表示结果,可能抛出std::bad_typeid。当操作数非多态类(引用)类型在编译时即可确定结果,否则需要在运行时取得结果,即RTTI。
37、typename
告诉编译器一个嵌套的限定名(包含::)中的未知的标识符是一个类型。这只在模板中需要区分依赖名称时使用。
另一种用法是在模版声明参数列表中表示模版类型参数,可被class代替。
38、using
有两种基本用法:using声明和using指示(using namespace …)。
前者是声明,引入命名空间或基类作用域内已经被声明的名称。后者引入命名空间内所有的名称。
C++11新增了一类用法,可以代替typename,同时可以配合template使用(typedef基于语法考虑未被允许加入这种用法)。
39、virtual
声明虚基类或虚函数。具有虚基类或虚函数的类是多态类(polymorphic class),需要运行时提供支持来判断成员函数调用分派到的具体类型。
40、void
void(空的),可以作为函数返回值,表明不返回任何数据;可以作为参数,表明没有参数传入(C++中不是必须的);可以作为指针使用。
41、alignas
alignof用于获取取指定表达式指定的(类似sizeof,可以直接是类型名)的对齐(alignment)。alignas用于声明时指定对齐类似于现有的类型。和sizeof类似,两者的操作数都不被求值。
42、constexpr
类似const但更强大,修饰函数或对象,表示函数结果或对象是编译时决定的常量,以便优化。(const不能修饰一般的函数,也不一定指定声明的对象能编译期的常量表达式,更可能只是只读对象。而在C语言中,const完全只能指定只读对象。)
43、char16_t 和 char32_t
二者分别表示16位字符型和32位字符型,类似char和wchar_t,也是一般只专用于表示字符的整数类型,且设计上用于表示Unicode字符。char16_t和char32_t是C++11新增的,以克服wchar_t在不同平台上无法保证确定宽度的缺点。
44、decltype
用于编译时推断类型。此外参与函数声明的另一种语法:指定返回auto,同时decltype引导trailing-return-type指定实际应该返回类型。decltype的操作数也不被求值。
45、nullptr
字面量nullptr是具有std::nullptr_t类型的右值,是空指针常量。C++98/03中表示空指针常量的NULL或0都会在重载中引起混淆,而纯库的解决方案在这里也遇到困难,所以有必要加入新的关键字来专门表示空指针。
46、noexcept
实践表明动态异常规范会影响运行时性能。新增的noexcept表示静态异常规范,只指定函数(模版)是否有异常抛出,这里noexcept即noexcept(true),表示没有异常抛出。除了异常规范,noexcept可以作用于一个表达式来判断是否有异常,这对于模版代码非常有用。
47、static_assert
用于编译时的静态断言:若指定的表达式为false则编译失败。