C++编程理论学习笔记(一)
1.变量
变量的值都存储在内存中。内存中每个单元都有一个唯一的编号,就是单元的地址,变量在运行时占据内存单元互不相同的地址,C++的目标代码靠地址来区别不同的变量。
2.表达式:
虽然内存是存储c++变量的主要场所,但不可能一切读写操作都通过在内存中进行,事实上,CPU的大部分读写操作都是对寄存器进行的。
寄存器从内存中取得变量值,存储每一步运算的中间结果,最后返回给表达式。
3.函数调用:
首先计算实参列表中各个表达式的值(每个实参都是一个表达式),然后主调函数暂停,执行被调函数,形参的初值就是实参表达式的结果。
返回值会先复制到一个无名的临时对象,然后再把临时对象的值传给表达式之后临时对象自动消失。所以返回值不能是引用类型因为函数一结束对象就消失了。
4.引用传递:
引用是一种特殊类型的变量,可以被认为是另一个变量的别名,用引用作为形参,在函数调用时发生的参数传递称为引用传递,俗称“传引用”。
传引用与传值不同,其形参的初始化不在类型说明时进行,而是在执行主调函数中的表达式时才获得内存空间,这样引用类型的形参就通过实参来初始化,成为实参的一个别名,于是对形参的操作直接作用于实参。
5.运行栈:
全局变量都有唯一的地址,但局部变量不行,如果为局部变量分配唯一的地址,不仅降低空间的利用率,更重要的是相同名称的局部变量可能有不同的值,这些值必须同时保存在内存中又不能相互影响,所以不能为局部变量分配唯一的地址。
而函数的形参的情形与局部变量相似,因此它们都需要存储在特殊的内存空间----运行栈中。
运行栈与数据结构中的栈有所区别,在数据结构中,栈是一种容器,后入先出。
但运行栈是一段实际存在的内存空间,与存储全局变量的内存空间没有什么不同,只是寻址的方式不同而已。
运行栈的数据分为一个一个的栈帧,每个栈帧对应一次函数调用。通过esp寄存器记录栈顶,ebp记录开始调用时栈指针的位置,函数调用时栈帧压入运行栈,返回时压出,与栈的后入先出是一样的。
6.内联成员函数:
相当简单的成员函数才把它声明为inline内联函数,也不是声明了内联函数后编译器一定会把它当作内联函数,内联成员函数没有被调用,只是在编译时被插入到每一个调用它的地方。尽量使用显式声明。
7.防卫式声明:
#ifndef __CLASS__
#define __CLASS__
...//class
#endif
防止类重复定义
8.前向引用声明:
当两个类相互组合或相互调用时,需要后一个类在前面有一个前向引用声明,告诉前一个类有这么一个类存在,这样编译器就不会认为是错误,相当于函数原型声明。
class A; //声明类名即可
9.复制构造函数:
用同个类的对象去复制出此类的一个新的对象,复制构造函数形参是本类对象的引用,只有把对象用值传递时才会调用复制构造函数,如果传递引用,则不会调用复制构造函数。
class a(...);
class b(a);
class b=a;
这两种方式都会调用复制构造函数
当我们没有定义复制构造函数时,系统自动生成隐式的复制构造函数,直接将原对象的数据成员值一一赋给新对象中对应的数据成员。
但是当类的数据成员中有指针类型时,默认复制构造函数实现的是浅复制,会带来数据安全隐患。
浅复制就是直接复制地址,没有去申请内存空间,比如指针直接把地址复制给了新对象,两者都指向同一段内存,无论谁修改都会影响另一方,数据没有独立性,而且,在程序结束时会自动调用两次析构函数,分别释放两对象的同一个内存空间,必然引起运行错误!
所以有指针类型的成员时一定要写自己的复制构造函数,实现深复制--申请内存、再把元素复制过来。
10.UML类图关系
11.参数传递原则
(1)数组传指针
(2)结构:不修改则加Const ,小则传值,大传引用或指针;
(3)类:传引用,不修改则加Const
(4)内置数据类型:不修改传值,修改传指针
12.匿名命名空间
匿名命名空间声明方式:
namespace{
空间内函数声明、类声明等
}
匿名命名空间有什么作用?它用来屏蔽不希望暴露给其他源文件的标识符,避免在连接时发生命名冲突。
所以应当将不希望被其他编译单元引用的函数和变量放在匿名的命名空间中。
13.const 成员函数的声明原则
其实不是一定根据成员对象的值是否被改变来判定是否加const,而是根据是否改变了对象状态来判定是否加Const。
如果对一个成员函数的调用不会使得其后对该对象的接口调用的结果发生变化,那么就可以认为这个成员函数不会改变对象状态。
对于被改变了值的数据成员,如果并没有改变对象状态,那么数据成员要加上mutable关键字加以修饰,这样,即使在常成员函数中也可以修改它们的值。
public:
void XXXX() const ;
14.this指针:
是一个隐含于每一个类的非静态成员函数的特殊指针,用于指向正在被成员函数操作的对象。
this指针是成员函数的一个隐含形参,是一个指针常量(不可以改变指针指向的量),而且对于常成员函数还是一个指向常量的指针。