C++基礎

第一章、概述

1、在學習C++編程前，首先來重復一個基本的問題：程序由什么組成、算法的5大特征、以及面向?qū)ο蟮?大原則？

答：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法

算法的5個基本特征：確定性、有窮性、輸入、輸出、可行性。

確定性：算法的每一步驟必須有確切的定義；

有窮性：算法的有窮性是指算法必須能在執(zhí)行有限個步驟之后終止；

輸入：一個算法有0個或多個輸入，以刻畫運算對象的初始情況，所謂0個輸入是指算法本身定出了初始條件；

輸出：一個算法有一個或多個輸出，以反映對輸入數(shù)據(jù)加工后的結(jié)果。沒有輸出的算法是毫無意義的；

可行性：算法中執(zhí)行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執(zhí)行的操作步，即每個計算步都可以在有限時間內(nèi)完成；

面向?qū)ο蟮?大原則：單一職責原則（SRP）、開放封閉原則（OCP） 、里氏替換原則（LSP）、依賴倒置原則（DIP） 、接口隔離原則（ISP）;

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2、C++不是類型安全的

答：C++ 是類型不安全的，C#和java是類型安全的。

對于C++類型不安全舉個例子：C++中可以直接將本應返回bool型的函數(shù)返回int，然后由編譯器自己將int轉(zhuǎn)化為bool型（非零轉(zhuǎn)化為true，零轉(zhuǎn)化

false）。注意：類型安全就是指兩個類型直接要相互轉(zhuǎn)換，必須要顯示的轉(zhuǎn)換，不能隱式的只用一個等于號就轉(zhuǎn)換了。

補充：①string及STL模板庫是類型安全的；②MFC中CString是類型安全的類，其中所有類型轉(zhuǎn)換必須顯示轉(zhuǎn)換；

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3、C++中常見的關鍵字含義

答：如下：

①inline：定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)，該關鍵字是基于定義，如果只在函數(shù)聲明時給出inline，則函數(shù)不會被認為是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，所以必須在函數(shù)定義的地方也加上inline，同時inline只是向編譯器建議函數(shù)以內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理，不是強制的；

②const：定義常成員，包括const數(shù)據(jù)成員和const成員函數(shù)，const數(shù)據(jù)成員必須，也只能通過構(gòu)造函數(shù)的初始化列表進行初始化，const成員函數(shù)只能訪問類的成員，不能進行修改，如果需要修改，則引入下面的mutable關鍵字；

③mutable：這個關鍵字的引入是解決const成員函數(shù)要修改成員變量，通常而言，const成員函數(shù)只能訪問成員變量，不能修改，但是如果成員變量被mutable修飾了，則在const成員函數(shù)中可以修改該變量。mutable和const不能同時用于修飾成員變量；

④ static：聲明靜態(tài)成員，包括靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)，它們被類的所有對象共享，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在使用前必須初始化，而靜態(tài)成員函數(shù)只能訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，不能訪問非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，因為該函數(shù)不含有this指針；

static成員函數(shù)不可以訪問非靜態(tài)成員的詳細解釋：

普通的非靜態(tài)成員函數(shù)訪問非靜態(tài)成員變量是因為類實例化生成為對象后，對象的非靜態(tài)成員函數(shù)都擁有一個this指針，而實際上非靜態(tài)成員函數(shù)對成員變量的訪問都是通過這個this指針實現(xiàn)的（this就是對象指針）。而非靜態(tài)成員函數(shù)并不包含this指針，所以只能通過類名形式如A::n訪問成員變量，而支持該訪問方式的只有靜態(tài)成員變量。

⑤virtual：聲明虛函數(shù)，用于實現(xiàn)多態(tài)，該關鍵字是基于聲明的；

⑥friend：聲明友元函數(shù)和友元類，該關鍵字也是基于聲明的；

⑦volatile：被該關鍵字修飾的變量是指其值可能在編譯器認識的范圍外被修改，因此編譯器不要對該變量進行的操作進行優(yōu)化。可以與const同時修飾一個變量。

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4、程序編輯、預編譯、編譯與鏈接

答：①編輯：也就是編寫C/C++程序。

②預處理：相當于根據(jù)預處理指令組裝新的C/C++程序。經(jīng)過預處理，會產(chǎn)生一個沒有宏定義，沒有條件編譯指令，沒有特殊符號的輸出文件，這個文件的含義同原本的文件無異，只是內(nèi)容上有所不同。

預處理注意事項：

1）預處理指令在程序編譯時就由編譯器操作，可以放在程序的任意位置；

2） 因為預處理指令后沒有分號，所以一行只能放一條，若要放多條，可以用/來區(qū)分；

3）宏名推薦用大寫字母，但不是必須的；

4） 宏是在編譯期間進行的，所以不占用程序運行的時間。

③編譯：將預處理完的文件進行一系列詞法分析、語法分析、語義分析及優(yōu)化后，產(chǎn)生相應的匯編代碼文件。

④鏈接：通過鏈接器將一個個目標文件（或許還會有庫文件）鏈接在一起生成一個完整的可執(zhí)行程序。鏈接是將各個編譯單元中的變量和函數(shù)引用與定義進行綁定，保證程序中的變量和函數(shù)都有對應的實體，若被調(diào)用函數(shù)未定義，就在此過程中會發(fā)現(xiàn)。

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5、引用庫文件時使用雙引號和尖括號的區(qū)別

答：使用#include” “表示引用用戶庫文件，在當前目錄下查找，若沒有就到標準庫查找；

使用#include< >表示引用標準庫文件，直接到到標準庫查找；

所以，若引用標準庫文件如stdio.h，用< >會比用" "查找快一些。

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6、C/C++中的.h頭文件中ifndef/define/endif

答：主要作用是防止重復引用，比如一個頭文件定義如下：

#ifndef _HEAD_H_

#define _HEAD_H_

//主體代碼

#endif

假如該頭文件第一次被引用，_HEAD_H_沒有被定義，所以就執(zhí)行宏定義，直到#endif；

該頭文件第二次被引用的時候，_HEAD_H_已經(jīng)被定義，下面的語句就不會執(zhí)行。