C++程序设计基础（2）变量

注：读《程序员面试笔记》笔记总结

1.知识点

（1）C++变量命名只能包含字母、数字、下划线，其中开头不能是数字；大小写敏感；习惯上变量用小写字母，常量、宏定义用大写字母。

（2）变量的作用域分为局部变量（函数内部定义），全局变量（函数外部定义）。

（3）关键字extern:在头文件总声明变量，并在前面加上extern,在源文件中定义变量，其他文件使用#include导入头文件，即可使用该变量。附详细链接https://blog.csdn.net/chenqiai0/article/details/8490665

//test.h
extern int age;
//test.cpp
#include"test.h"
int age = 10;　　//直接使用age=10是不行的
//test1.cpp
#include"test.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    cout << age << endl;
    getchar();
    return 0;
}

/*output
10
*/

（4）关键字static:静态变量，首次执行时初始化，其后再执行将不再进行初始化，虽然可能是局部变量，但其生命周期是整个程序运行过程。

（5）关键字const:常量型变量，在头文件中直接定义和声明（不同于一般全局变量），其他文件通过#include使用（多个文件引用不会造成重复定义），如果在源文件中定义，则其作用域值是本源文件。

2.面试题

2.1简述i++和++i的区别

写出下面代码执行后i,j,m,n的值

int i=10,j=10;
int m=(i++)+(i++)+(i++);
int n=(++j)+(++j)+(++j);

知识点：++i是先自身加一，然后再参与赋值运算，i++是先参与赋值运算，然后再自身加一。

本题的特殊之处是不同的编译器会产生不同的结果，在VC编译器中，全部会先完成三个++j，然后再做加法运算，而在gcc编译器中当有两个操作数时就会进行加法运算。故结果如下：

#VC编译器
i=13,j=13,m=30,n=39；//13+13+13=39
#gcc编译器
i=13,j=13,m30,n=37;    //12+12+13=37

2.2简述C++的类型转换操作符

在C语言中类型转换只需要通过变量前面加上变量类型，并且转换是双向的，这种方式对于简单类型可以，复杂数据类型就力不从心了。

C++提供了四种类型转换操作符：static_cast,dynamic_cast,const_cast,reinterpret_cast。

（1）static_cast可以完全替代C风格类型转换实现基本类型转换；

int i = 1;
double d = 1.5;
int d2i = static_cast<int>(d);
double i2d = static_cast<double>(i);

同时相关类（如父子关系）可以完成转换，但是如果父类指针本身指向父类对象，不存在安全问题，如果父类指针本身指向子类对象，则不存在安全问题；

class Base {};
class Derived:public Base{};
Base *b1 = new Base;    //父类指针指向父类对象
Base *b2 = new Derived;     //父类指针指向子类对象
Derived *b2d1 = static_cast<Derived *>(b1);    //转换成功（不安全）
Derived *b2d2 = static_cast<Derived *>(b2); //转换成功（安全）

（2）dynamic_cast：只能进行对象指针之间的转；转换结果可以使指针也可以是引用；转换时会进行类型检查（static_cast不会进行检查）；只有当父类指针指向一个子类对象，并且父类中包含了虚函数，转换才会成功，否则返回空指针，引用的话抛出异常。

class Base { virtual void dummy() {}; };
class Drived : public Base{};
Base *b1 = new Base;
Base *b2 = new Drived;//父类指针指向子类对象，且父类中包含虚函数
//转换结果为指针
Drived *b2d1 = dynamic_cast<Drived*>(b1);//转换失败（返回NULL）
Drived *b2d2 = dynamic_cast<Drived*>(b2);//转换成功
//转换结果为引用
Drived &b2d3 = dynamic_cast<Drived &>(*b1);//转换失败（抛出异常）
Drived &b2d4 = dynamic_cast<Drived &>(*b2);//转换成功

（3）const_cast:可以在转换过程中增加或删除const属性。一般情况下，无法将常量指针直接赋值给普通指针，但通过const_cast可以移除常量指针的const属性，从而实现const指针到非const指针的转换。

class Test{};
const Test *t1 = new Test;
Test *t2 = const_cast<Test *>(t1);

（4）reinterpret_cast:可以将一种类型的指针直接转换成另一种类型的指针，无论两个类型之间是否有继承关系。此外还可以吧一个指针转换为一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针。另外还经常用在不同函数指针之间的转换。

class A{};
class B{};
A *a = new A;
B *b = reinterpret_cast<B *>(a);    //转换成功

2.3简述静态全局变量的概念

（1）在全局变量前面加上static关键字就成为的静态全局变量。

（2）静态全局变量通常在源文件中声明定义，作用域为本文件，（而全局变量一般头文件声明，源文件定义，通过extern关键字，其作用域为整个工程。）

（3）如果在头文件中声明了静态全局变量，那么即使在没有初始化的情况下，也会被初始化为默认值，即相当于也被定义了，这时其他文件#include该头文件，相当于拷贝了一份，其初始值相同，后面各个文件中将互相不影响。

下面是静态全局变量的一个例子：

static int sgn;//声明定义静态全局变量
void increaseSG() { sgn++; }
int main(){
    sgn = 10;
    cout << sgn << endl;
    increaseSG();
    cout << sgn << endl;
        getchar();
        return 0;
}