C#者重建C++之路 - 基本类型辨析

　　搞了几年的C#，现在又需要重新找回C++，这一份是学习的笔记(以C++ Primer第四版为主，干货为主，代码甚少)，也算是细节方面的辨析总结吧。当然如果有同学觉得不对的，咱们可以讨论一下，互相学习，互相提高嘛。

1.C#与C++程序的入口都是main函数，不同的是C#可以返回void，但是C++必须返回int值。而且所有C#的代码都必须放到类中(完全体的面向对象)，不存在全局函数/变量。

2.C#定义类型的时候，全部代码放到一个cs文件中(也可以使用partial定义多个，编译以后是一个，姑且就认为是一个类型吧)。通常C++的源代码分为2块，一块放声明(通常为.h文件，不同的编译器不一样)，一块放实现(通常为.cpp文件，不同的编译器不一样)。

3.C#的基本输出是通过Console类实现的(C#中system.dll，system.core.dll包含了大部分的基本类型)；C++是通过标准输入输出库iostream实现(cin, cout, cerr, clog，处于命名空间std下，需要通过::调用；C#中也有这个符号，作用类似)。

//C#
Console.WriteLine("Hello world!");
Console.ReadLine();

//C++
using namespace std;

string s;
cin>>s;
cout<<s<<endl;

4.C#使用“Add Reference”引用类库后，再使用using语句可以简化类型引用；C++是通过预编译指令#include实现(#include ""形式与#include <>形式差别在于，前者会先查找程序目录然后是标准库，适合于引用用户自定义的类型，后者直接查找标准库，省时省力)引用类库的。此外C++中也有using语句，它的作用是简化类库中类型的引用，如加上"using std::cin;"或者"using namespace std;"以后，在程序中就可以直接使用"cin"了。这么说来“C#中的using”基本等于“C++中的using”。

5.C#与C++的注释是一脉相承的，没区别。

6.C#的基本内置类型长度固定，不会随着机器的CPU位数改变而改变，如int是32位的，则不管在任何处理器中，它始终都是32位的；C++中的内置类型只定义了最小的存储长度，不同的机器，同一个类型能表达的范围可能不同。

7.C#中使用"@"后字符串可以写在多行。C++中使用"\"后连代码都可以拆开写在多行。此外C++中多个仅由空格、制表符或换行符相隔的字符串会连接成一个字符串。

8.C#已经扩充成半动态的语言(dynamic和DLR在4.0中加入)；C++是强类型静态语言，编译时检查错误。

9.C#中引用类型都是需要显式调用构造函数实例化的(使用new关键字，在托管堆中分配，当然了string是经过特殊处理的)；C++中如果类型是有默认构造器的，如果不显式调用构造函数，则会隐式调用默认的构造函数(C++中也有new关键字，作用是分配空间，需要使用delete去释放)。其实C#的值类型也差不多是这样的，只不过编译器会强烈建议你初始化基本类型后再去使用。

//C# 
MyClass m1 = new MyClass();

//C++
string s;//调用默认构造函数得到空字符串
string s1("aaa");
string s2(10,'c');

10.C#中定义了类型后会分配线程栈空间并初始化这块空间(值类型直接初始化为默认值；引用类型初始化为null，不过只有用new实例化后才会在托管堆中分配空间)。C++中分为两种，一个为声明(用extern标识，当然声明的变量可以去直接初始化，如果不直接初始化，则不会分配空间；通常用于多个文件访问同一个变量的情况)，一个为定义(直接定义类型与名称)；C++中变量可以声明多次，但是只能定义一次。其实C#中也有extern关键字，不过它一般是配合DllImport Attribute来声明某方法是在外部组件中实现的；或者是定义外部别名(extern alias)的。

11.C#与C++都推荐使用const定义多次重用的常数，易于维护易于阅读。

　　当然在C#中，const常量推荐是应该用static readonly替换的，原因是const是编译时常量，编译完所有引用const常量的地方全部会替换成const代表的值，这样当const值改变而不去重新编译所有引用的工程的话，值就出现不一致的情况了；而static readonly作用与const类似，但是它是运行时常量，也就是说运行的时候才会查找这个常量，所以没有const编译的这个不一致问题。除此之外，由于static readonly常量是运行时常量，它不仅仅可以赋一些编译时值，还可以赋一些运行时获取的值。细细体会下面两个赋值的情况：

//C#
private const string Path="c:\\File.txt";
private static readonly string Path1 = System.Windows.Forms.Application.StartupPath + “File.txt”;

　　其实我觉得const与static readonly才是具有可比性的一对。至于老生常谈的const与readonly，我觉得不具有什么可比性；但是为了凑合一下，还是说一下大致的区别吧：

• const 字段只能在该字段的声明中初始化。readonly 字段可以在声明或构造函数中初始化。因此，根据所使用的构造函数，readonly 字段可能具有不同的值。
• const 字段是编译时常数，而 readonly 字段可用于运行时常数。
• const 默认就是静态的，而 readonly 如果设置成静态的就必须显示声明。
• const 对于引用类型的常数，可能的值只能是 string 和 null。readonly可以是任何类型。　　

　　C++中const常量可以使用extern修饰(不修饰的话，只有定义的文件才可使用，即使是定义在全局作用域中也不行，这是与变量不同的地方，变量默认是extern的)，这样其它文件也可以使用。此外，由于C++使用的是类似C#中的值类型的机制，所以可以使用变量名给常量赋值，常量的值就是这个时候变量的值，但是赋值后不能去修改这个常量的值。

12.C#中引用基本是变成了引用类型，而且是类型安全的。C++中的引用(变量名前加"&"前缀)实际上是变量的别名，也就是变量的地址名，定义的时候就需要把变量名赋值给引用。由于C++使用的是类似C#中的值类型的机制，如果不使用引用，两个变量的值不会互相影响。const引用可以可以指向const常量，判断const引用是否合法就是去判断能否通过其它方式修改const值，只要无法修改，就是合法的。非const引用只能绑定到与该引用同类型的对象。const引用则可以绑定到不同但相关的类型的对象或绑定到右值(就是可以用常数赋值)。比如const int型引用可以绑定到double型。

//C++
int i=0;
int &j=i;

int i = 42;
const int &r = 42;
const int &r2 = r + i;

13.C#中可以通过using定义别名；C++中是使用typedef去定义别名，这么做通常了为了强调类型使用的目的，或者简化负责类型的定义。

//C#
using Tree=MyNamespace.Tree;

//C++
typedef in Age;

 

14.C#中枚举可以定义成int外的值类型；C++只使用int型。使用相应整数值给枚举型赋值在两种语言中都是不允许的。

15.C#中struct与class代表了值类型与引用类型，它们的差别主要是由分配的位置引起的，比如值类型主要分配在线程堆栈中，引用类型分配在托管堆中。这个存储位置的不同导致了很多特性的不同，比如值类型传递默认是值拷贝，引用类型默认是引用拷贝，值类型是封闭的，引用类型可以继承等等。在C++中，struct与class都是定义类的关键字，它们的唯一区别在于struct定义的类默认的访问级别是public的，class定义的类默认的访问级别是private的。

16.C#的基本类型(指针等类型不考虑)分为值类型(除了string外的基本类型基本上都是值类型，表现为定义成了struct)与引用类型(string类型，类，接口，数组，集合等)两种，类型系统的根类型是Object。由于Object是类，所以是引用类型。这样就导致了很多时候，某些操作需要Object类型，但是传进来的是值类型，为了正常的进行操作，就需要把值类型添加上必要的一些指针，包装成引用类型，这个过程就是大家熟知的装箱类型。当需要值类型的值的时候，就需要把包装好的类型中的值部分再Copy出来使用，这个就是拆箱的过程。这是一个C#中严重影响效率的操作，基本上从某些方面上说，这个直接导致了泛型的诞生。

17.C#中类成员的访问级别有public,private,protected,internal以及protected internal几种。C++中成员的级别通常也是3种：public，private与protected，而且可以很多成员公用一个访问级别关键字。我觉得C++中友元是破坏封装性的，所以我自己很少会用，一般这种问题都是可以提供一个public方法让别的类去访问的。

18.C#中定义类的时候，类体外的"{}"后面不需要";"。而C++中定义类的时候，需要在类后面的"{}"后面加上";"。这个错误比较隐蔽，特别是对习惯于C#的人。

19.C#比C++少了头文件的概念。C++中的头文件一般只用于放声明(extern)，而不放定义。但是对于编译时可以确定的一些数据，也可以放在头文件中，比如使用常量定义的const值(不是用常数定义的const不放在头文件中)，或者是inline函数。

20.C++程序需要包含所使用对象的头文件(#include)，但是需要避免多次包含相同的头文件，所以一般需要结合#define，#ifndef来防止多次包含相同的头文件。C#不存在重复引用的问题。

#ifndef XXX
#define XXX
// ...
#endif

 

 

特别推荐：

1.C#与C++都推荐在变量使用的地方定义，方便阅读与赋值。

2.C#与C++都推荐从行为开始分析与设计类。