C++学习笔记(二) bool const 和 #define 结构体内存对齐

C++编程:const、bool与内存对齐解析
本文详细介绍了C++中的bool类型、const限定符的使用及其与#define的区别,同时探讨了结构体的内存对齐原理和影响因素,强调了const和enum在定义常量时的优势。

一、bool类型

逻辑型也称布尔型,其取值为true(逻辑真)和false(逻辑假),存储字节数在不同编译系统中可能有所不同,VC++中为1个字节。
声明方式:bool result;
        result=true;
可以当作整数用(true一般为1,false为0)
把其它类型的值转换为布尔值时,非零值转换为true,零值转换为false

bool result;
result = 100;
cout << result << endl;

输出结果为: 1


二、const限定符

用const给字面常量起个名字(标识符),这个标识符就称为标识符常量;因为标识符常量的声明和使用形式很像变量,所以也称常变量
定义的一般形式:
const 数据类型 常量名=常量值;
数据类型 const 常量名=常量值;
例如:
const  float  PI=3.14159f;
注意事项:
常变量在定义时必须初始化;
常变量初始化之后,不允许再被赋值;

区别:

1. const int *p

const 在*左边表示*p为常量

正确的操作:

p = &b;
p = &c;

错误的操作:

*p = 37;   //错误! const 在*左边表示*p为常量,经*p不能更改指针所指向的内容


2.int * const p2 = &b; 

const 在*右边表示p2为常量 ,p2为常量,必须初始化

正确的操作:

*p2 = 200; //可以改变b的值

错误的操作:

int * const p3; 


p2 = &c; //p2为常量,不可以改变


三、const与#define

(1)const定义的常量与#define定义的符号常量的区别

const定义的常量有类型,而#define定义的没有类型,编译可以对前者进行类型安全检查,而后者仅仅只是做简单替换
const定义的常量在编译时分配内存,而#define定义的常量是在预编译时进行替换,不分配内存。
作用域不同,const定义的常变量的作用域为该变量的作用域范围。而#define定义的常量作用域为它的定义点到程序结束,当然也可以在某个地方用#undef取消

(2)使用场合
定义常量还可以用enum,尽量用const、enum替换#define定义常量。

高层次编程 const enum inline替换#define

在底层编程,#define是很灵活的

举例:

#include <iostream>
using namespace std;

#define STR(a) #a
#define CAT(a,b) a##b

int main(void)
{
	int xy = 100;
	cout<<STR(ABCD)<<endl;			//#ABCD <=> "ABCD"
	cout<<CAT(x, y)<<endl;			//x##y  <=> xy
	return 0;
}


 (3)#define定义的常量,容易产生副作用

//Effective C++ 3rd的一个例子。
#define CALL_WITH_MAX(a,b) f((a) > (b) ? (a) : (b))

int a = 5;
int b = 0;
CALL_WITH_MAX(++a, b);	//a被累加二次
CALL_WITH_MAX(++a, b+10);	//a被累加一次

在这里,调用f之前,a的递增次数竟然取决于“它被拿来和谁比较”

四、结构体内存对齐


什么是内存对齐
编译器为每个“数据单元”按排在某个合适的位置上。
C、C++语言非常灵活,它允许你干涉“内存对齐”

为什么要对齐
性能原因:在对齐的地址上访问数据快。


如何对齐
第一个成员与结构体变量的偏移量为0
其它成员要对齐到某个数字(对齐数)的整倍数的地址
对齐数取编译器预设的一个对齐整数与该成员大小的较小值
结构体总大小为最大对齐数的整数倍

#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdio.h>

#pragma pack(2)
struct Test
{
	char a; //char占一个字节
	double b; //double占8个字节
	char c; 
};
#pragma pack()

//第一个成员与结构体变量的偏移量为0
//其它成员要对齐到某个数字(<span style="color:#ff0000;">对齐数</span>)的整倍数的地址
//对齐数取编译器预设的一个对齐整数与该成员大小的较小值
//结构体总大小为最大对齐数的整数倍


int main(void)
{
	Test test;
	//&test = &test.a;
	char *p= (char*)&test;
	//cout<<p<<endl;
	printf("p=%p\n", *p); //注意! 是*p
	p = &test.a;
	printf("p=%p\n", *p);

	cout<<sizeof(Test)<<endl;
	return 0;
}

运行结果


如何修改对齐数

方法一:




VC 默认8字节

方法二:

#pragma pack(2) //设置对齐数
struct Test
{
	char a;
	double b;
	char c;
};
#pragma pack() //恢复默认对齐数





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