C++总结之一
比较是学习的一个很有效的方法。c 被认为是最贴近机器语言和执行效率最高的语言,语法规则也不复杂。关于C的知识就懒得写了。
C++是在c的基础上扩展了很多。现在就比较一下:
1。C++有了类的概念,有了面向对象的概念。语言本身是人设计的,为了实现这些变化,操作系统本身是做了很多的改动的。开发语言离开操作系统就变得没有意义。
正如大家知道,win32系统有大量的C++运行库,每个在Win32系统上跑的程序都会调用到这些C++运行库。所以C++这个语言个人认为对于在win32上的开发是非常重要的。退一步说,即便不在win32上作开发,C++这个语言的设计本身就足以提供大量的设计思想和模范。这些都是很宝贵的。
2。类的概念貌似非常容易,无非是一个带属性和操作的结构体,使用时,声明一个变量为该类,就可以了。但实际这里面有些问题必须彻底搞清楚,才可以写出让自己放心的程序。自己放心了,胆气就足了。因为C++在C之后开发出来的,C的很多毛病在C++上得到了一定的纠正。例如C程序员经常会犯的毛病,变量不做初始化就使用。
C++为了这个毛病就设立了一个构造函数的东西出来。我认为从这个角度来理解一些东西,才更有体会,而不再是象个机器人一样拼命跟着流行跑,跑得气喘吁吁,却依然不会设计程序。
我决定换一个写作的角度,打破这种逐一介绍各个知识点的方法。从一个点出发,将与之关联的各个知识点串联起来,这或许更符合我们的思维方式。
1。1现在就由面向对象开始吧!
1.this指针——找到类实例的数据
好了,我们开始面向对象了,试想会遇到什么问题?例如我定义了A类,并声明a1,a2是A的实例。当操作系统加载我的程序时,a1,a2的程序代码是一样的,也就是它们都在代码区,但是a1,a2有各自不同的数据,这些数据和代码是分开的,当执行代码时,我如何知道去取a1和a2的各自的变量呢?这就牵扯到了我们第一个知识点,this指针。this指针就是类的实例起始地址——实例的变量存储区的起始地址,和代码区是分开的。有了this指针我就可以访问我的实例的变量,并传递给代码区区执行。值得注意的是,this指针本身并不是实例的一部份,所以不会影响sizeof(实例)的大小。
看下面这个有意思的例子:
虽然编译器会给这两个函数传递this指针,但是它们并没有通过this指针来访问类的成员变量,因此call 2和call 3两行代码可以正确调用;而对于成员函数Test4()要访问类的成员变量,因此要使用this指针,这个时候发现this指针的值为NULL,就会造成程序的崩溃。
你在调用一个类的成员函数时,编译器会把该实例的this指针当作参数传递给该函数,如果出现访问成员变量,就会根据该指针去寻址。如果不幸该指针为空——娃哈哈,程序崩溃。在VC6之上的开发环境中,你可以把一小部分代码编译成汇编语言,如果你这么做,你会发现,this指针跟一般的函数参数的区别:一般的函数参数是直接压入栈中(push 0Dh),而this指针却被放到了ecx寄存器中。
很显然,this指针的作用域只在类内部,不可能由它去找到其他的变量。
2。类的公共变量——静态成员变量
谈到类的数据,牵扯到另一个东西——静态成员变量。静态就是在程序编译时就分配存储空间,而不是等到运行时才知道,也就是程序加载之后,它的存储空间就已经分配了。为什么要做这种设计呢?因为我们有时候希望即便类的实例销毁了,但我却希望保存它的某些数据,那么这个时候,静态成员变量就是一个很好的选择。
对于被所有类共享的数据可声明成静态变量,它在程序运行前就已经存在了(所以一定要初始化),它被放到哪里去了呢?静态存储区,按照出现次序被初始化。 它被所有该类的对象共享,静态变量可以被改变。
tips:
1。静态变量可以被继承,如果子类想屏蔽,也可以定义一个一样的静态变量。
2。初始化: int ClassName :: varname=90; 看到了,前面没有static。它只能在类体外进行。(写错了,把"只能"写成"不能",现在改正,在体内初始化,肯定编译报错。)
简单的常量可以在类内进行定义,不过我认为还是分开来好:象函数一样,体内声明,体外实现(初始化)。之所以这样做的原因很简单,静态变量不依赖任何一个具体的实例而存在,所以即便没有初始化,它也应该早早的存在,而不能等到实例初始化的时候才赋值。
在这里有个例外就是私有的静态变量,既然它们属于某个具体实例私有数据,很显然在类外是不可访问的.于是在类外的赋值语句将不起作用,只起到一个"实现"的作用.
3。静态变量调用的时候可以通过对象调用,也可以通过类直接调用。
class MyTestClass
{
public:
MyTestClass() : m_ciInt(1), m_csStr("MyStr") // const成员变量,在ctor参数列表中初始化
{}
public:
const int m_ciInt;
const String m_csStr;
static int m_siInt;
static String m_ssStr;
const static int m_csiInt;
const static String m_cssStr;
};
int MyTestClass::m_siInt = 1; // static成员变量,在外部定义
String MyTestClass::m_ssStr = "MyStr"; // static成员变量,在外部定义
const int MyTestClass::m_csiInt = 1; // const static/static const成员变量,在外部定义
const String MyTestClass::m_cssStr = "MyStr"; // const static/static const成员变量,在外部定义
注意看:m_ciInt,m_csStr和m_csiInt,m_cssStr是不一样的, m_ciInt(1), m_csStr("MyStr") 是初始化,对于基类和const 变量必须这样做。
m_csiInt = 1,m_cssStr = "MyStr" 是赋值。构造函数是为了构造对象而定义的,而静态变量是 一个类的变量,而不是类的实例的变量,所以自然不能在用于构造对象的构造函数中初始化静态变量。
3。地址加载即确定不依赖于类实例的函数——静态函数
接下来又是一个稍微有点搞的东东——静态函数。不过一旦理解了,就会觉得很简单。
哎!写的真累,不过把静态变量和静态函数弄清楚,会让你的C++打下坚实的基础,稍安勿躁,写完这个就去休息。。。
静态函数和静态变量很相似,也是属于类而非属于类实例的,先把规则写一下,再来解释为什么是这样。
- 静态函数没有this指针
静态函数只能访问类中的静态成员变量
静态函数不需要类的实列就可以调用
一般函数
CCLP *pclp = new CCLP;
pclp->YourProceudre();
静态函数
CCLP::staticprocedure();
- 类的成员函数想作为回调函数来使用,一般情况下只能将它定义为静态成员才行。
比方说,光靠类中”其他“函数,不能将类中的某个“其他”函数当作线程的入口地址。 - 静态函数经过链接器后名字改编不带class名,不带this指针,类函数改编后和class名有关。
很显然调用静态函数效率要高,因为不需要找类实例的数据就可以执行(所以自然不需要标记类实例地址的this指针了),由于没有隐含的this指针,自然无法访问类的其他变量,而只能访问静态变量了。
最后,如果要作线程函数的入口地址,一定要声明为静态的函数,静态函数的地址是加载即确认,OS可以直接找到,建立新线程。而非静态函数却是动态加载,如果作为回调函数和线程函数,就只能是静态函数.
(本文完)
写到这里,可以给C++程序画一个内存素描了:
加载之后,可执行程序看起来占据了一个连续的内存块,这个连续的内存块被称为程序映像(program image).
低地址
--------------------------
| 程序文本 | 0x00aa
--------------------------
| 已初始化的静态数据 | 0x00bb
--------------------------
| 未初始化的静态数据 | 0x00cc
--------------------------
| 堆 | 0x00dd
--------------------------
| 栈 | 0x00ee
--------------------------
|命令行参数和环境变量 | 0x00ff
---------------------- ---
高地址
在声明时,没有显示初始化的静态变量,在运行时被初始化为0。
(栈变量)动态变量,即在未初始化时,值在运行时是不确定的