編程的學習學無止境,只掌握一門語言是遠遠不夠的,現在我們開始C++的學習之路,下面先看下C++ 與C 的區別
一、C++概述
1、發展歷史
1980年,Bjarne Stroustrup博士開始著手創建一種模擬語言,能夠具有面向對象的程序設計特色。在當時,面向對象編程還是一個比較新的理念,Stroustrup博士並不是從頭開始設計新語言,而是在C語言的基礎上進行創建。這就是C++語言。
1985年,C++開始在外面慢慢流行。經過多年的發展,C++已經有了多個版本。為次,ANSI和ISO的聯合委員會於1989年著手為C++制定標准。1994年2月,該委員會出版了第一份非正式草案,1998年正式推出了C++的國際標准。
2、C和C++
C++是C的超集,也可以說C是C++的子集,因為C先出現。按常理說,C++編譯器能夠編譯任何C程序,但是C和C++還是有一些小差別。
例如C++增加了C不具有的關鍵字。這些關鍵字能作為函數和變量的標識符在C程序中使用,盡管C++包含了所有的C,但顯然沒有任何C++編譯器能編譯這樣的C程序。
C程序員可以省略函數原型,而C++不可以,一個不帶參數的C函數原型必須把void寫出來。而C++可以使用空參數列表。
C++中new和delete是對內存分配的運算符,取代了C中的malloc和free。
標准C++中的字符串類取代了C標准C函數庫頭文件中的字符數組處理函數(C中沒有字符串類型)。
C++中用來做控制態輸入輸出的iostream類庫替代了標准C中的stdio函數庫。
C++中的try/catch/throw異常處理機制取代了標准C中的setjmp()和longjmp()函數。
二、關鍵字和變量
C++相對與C增加了一些關鍵字,如下:
typename bool dynamic_cast mutable namespace
static_cast using catch explicit new
virtual operator false private template
volatile const protected this wchar_t
const_cast public throw friend true
reinterpret_cast try
bitor xor_e and_eq compl or_eq
not_eq bitand
在C++中還增加了bool型變量和wchar_t型變量:
布爾型變量是有兩種邏輯狀態的變量,它包含兩個值:真和假。如果在表達式中使用了布爾型變量,那麼將根據變量值的真假而賦予整型值1或0。要把一個整型變量轉換成布爾型變量,如果整型值為0,則其布爾型值為假;反之如果整型值為非0,則其布爾型值為真。布兒型變量在運行時通常用做標志,比如進行邏輯測試以改變程序流程。
#include iostream.h int main() { bool flag; flag = true; if(flag) cout << true << endl; return 0; }
C++中還包括wchar_t數據類型,wchar_t也是字符類型,但是是那些寬度超過8位的數據類型。許多外文字符集所含的數目超過256個,char字符類型無法完全囊括。wchar_t數據類型一般為16位。
標准C++的iostream類庫中包括了可以支持寬字符的類和對象。用wout替代cout即可。
#include iostream.h int main() { wchar_t wc; wc = 'b'; wout << wc; wc = 'y'; wout << wc; wc = 'e'; wout << wc << endl; return 0; }
說明一下:某些編譯器無法編譯該程序(不支持該數據類型)。
三、強制類型轉換
有時候,根據表達式的需要,某個數據需要被當成另外的數據類型來處理,這時,就需要強制編譯器把變量或常數由聲明時的類型轉換成需要的類型。為此,就要使用強制類型轉換說明,格式如下:
int* iptr=(int*) &table;
表達式的前綴(int*)就是傳統C風格的強制類型轉換說明(typecast),又可稱為強制轉換說明(cast)。強制轉換說明告訴編譯器把表達式轉換成指定的類型。有些情況下強制轉換是禁用的,例如不能把一個結構類型轉換成其他任何類型。數字類型和數字類型、指針和指針之間可以相互轉換。當然,數字類型和指針類型也可以相互轉換,但通常認為這樣做是不安全而且也是沒必要的。強制類型轉換可以避免編譯器的警告。
long int el = 123; short i = (int) el; float m = 34.56; int i = (int) m;
上面兩個都是C風格的強制類型轉換,C++還增加了一種轉換方式,比較一下上面和下面這個書寫方式的不同:
long int el = 123; short i = int (el); float m = 34.56; int i = int (m);
使用強制類型轉換的最大好處就是:禁止編譯器對你故意去做的事發出警告。但是,利用強制類型轉換說明使得編譯器的類型檢查機制失效,這不是明智的選擇。通常,是不提倡進行強制類型轉換的。除非不可避免,如要調用malloc()函數時要用的void型指針轉換成指定類型指針。
四、標准輸入輸出流
在C語言中,輸入輸出是使用語句scanf()和printf()來實現的,而C++中是使用類來實現的。
#include iostream.h main() //C++中main()函數默認為int型,而C語言中默認為void型。 { int a; cout << input a number: ; cin >> a; /*輸入一個數值*/ cout << a << endl; //輸出並回車換行 return 0; }
cin,cout,endl對象,他們本身並不是C++語言的組成部分。雖然他們已經是ANSI標准C++中被定義,但是他們不是語言的內在組成部分。在C++中不提供內在的輸入輸出運算符,這與其他語言是不同的。輸入和輸出是通過C++類來實現的,cin和cout是這些類的實例,他們是在C++語言的外部實現。
在C++語言中,有了一種新的注釋方法,就是‘//’,在該行//後的所有說明都被編譯器認為是注釋,這種注釋不能換行。C++中仍然保留了傳統C語言的注釋風格/*……*/。#include iostream.h int main() { int a; cout << input a number: ; cin >> a; cout << dec << a << ' ' //輸出十進制數 << oct << a << ' ' //輸出八進制數 << hex << a << endl; //輸出十六進制數 return 0; }
從上面也可以看出,dec,oct,hex也不可作為變量的標識符在程序中出現。
五、函數參數問題
1、無名的函數形參
聲明函數時可以包含一個或多個用不到的形式參數。這種情況多出現在用一個通用的函數指針調用多個函數的場合,其中有些函數不需要函數指針聲明中的所有參數。看下面的例子:int fun(int x,int y) { return x*2; }盡管這樣的用法是正確的,但大多數C和C++的編譯器都會給出一個警告,說參數y在程序中沒有被用到。為了避免這樣的警告,C++允許聲明一個無名形參,以告訴編譯器存在該參數,且調用者需要為其傳遞一個實際參數,但是函數不會用到這個參數。下面給出使用了無名參數的C++函數代碼:
int fun(int x,int) //注意不同點 { return x*2; }
2、函數的默認參數
C++函數的原型中可以聲明一個或多個帶有默認值的參數。如果調用函數時,省略了相應的實際參數,那麼編譯器就會把默認值作為實際參數。可以這樣來聲明具有默認參數的C++函數原型:#include iostream.h void show(int = 1,float = 2.3,long = 6); int main() { show(); show(2); show(4,5.6); show(8,12.34,50L); return 0; } void show(int first,float second,long third) { cout << first =<< first << second =<< second << third =<< third << endl; }
上面例子中,第一次調用show()函數時,讓編譯器自動提供函數原型中指定的所有默認參數,第二次調用提供了第一個參數,而讓編譯器提供剩下的兩個,第三次調用則提供了前面兩個參數,編譯器只需提供最後一個,最後一個調用則給出了所有三個參數,沒有用到默認參數。
六、函數重載
在C++中,允許有相同的函數名,不過它們的參數類型不能完全相同,這樣這些函數就可以相互區別開來。而這在C語言中是不允許的。
1、參數個數不同
#include iostream.h void a(int,int); void a(int); int main() { a(5); a(6,7); return 0; } void a(int i) { cout << i << endl; //輸出5 } void a(int i,int j) { cout << i << j << endl; //輸出67 }
2.參數格式不同
#include iostream.h void a(int,int); void a(int,float); int main() { a(5,6); a(6,7.0); return 0; } void a(int i,int j) { cout << i << j <
七、變量作用域
C++語言中,允許變量定義語句在程序中的任何地方,只要在是使用它之前就可以;而C語言中,必須要在函數開頭部分。而且C++允許重復定義變量,C語言也是做不到這一點的。看下面的程序:
#include iostream.h int a; int main() { cin >> a; for(int i = 1;i <= 10; i++) //C語言中,不允許在這裡定義變量 { static int a = 0; //C語言中,同一函數塊,不允許有同名變量 a += i; cout<<::a<< <
八、new和delete運算符
在C++語言中,仍然支持malloc()和free()來分配和釋放內存,同時增加了new和delete來管理內存。
1.為固定大小的數組分配內存
#include iostream.h int main() { int *birthday = new int[3]; birthday[0] = 6; birthday[1] = 24; birthday[2] = 1940; cout << I was born on << birthday[0] << '/' << birthday[1] << '/' << birthday[2] << endl; delete [] birthday; //注意這兒 return 0; }在刪除數組時,delete運算符後要有一對方括號。
2.為動態數組分配內存
#include iostream.h #include stdlib.h int main() { int size; cin >> size; int *array = new int[size]; for(int i = 0;i < size;i++) array[i] = rand(); for(i = 0;i < size;i++) cout << '\n' << array[i]; delete [] array; return 0; }
九、引用型變量
在C++中,引用是一個經常使用的概念。引用型變量是其他變量的一個別名,我們可以認為他們只是名字不相同,其他都是相同的。
1.引用是一個別名
C++中的引用是其他變量的別名。聲明一個引用型變量,需要給他一個初始化值,在變量的生存周期內,該值不會改變。& 運算符定義了一個引用型變量:
int a;
int& b=a;
先聲明一個名為a的變量,它還有一個別名b。我們可以認為是一個人,有一個真名,一個外號,以後不管是喊他a還是b,都是叫他這個人。同樣,作為變量,以後對這兩個標識符操作都會產生相同的效果。
#include iostream.h int main() { int a = 123; int& b = a; cout << a << ','<< b << endl; //輸出123,123 a++; cout << a << ','<< b << endl; //輸出124,124 b++; cout << a<< ',' << b << endl; //輸出125,125 return 0; }
2.引用的初始化
和指針不同,引用變量的值不可改變。引用作為真實對象的別名,必須進行初始化,除非滿足下列條件之一:
(1) 引用變量被聲明為外部的,它可以在任何地方初始化
(2) 引用變量作為類的成員,在構造函數裡對它進行初始化
(3) 引用變量作為函數聲明的形參,在函數調用時,用調用者的實參來進行初始化
3.作為函數形參的引用
引用常常被用作函數的形參。以引用代替拷貝作為形參的優點:
引用避免了傳遞大型數據結構帶來的額外開銷
引用無須象指針那樣需要使用*和->等運算符
#include iostream.h void func1(s p); void func2(s& p); struct s { int n; char text[10]; }; int main() { static s str = {123,China}; func1(str); func2(str); return 0; } void func1(s p) { cout << p.n << endl; cout << p.text << endl; } void func2(s& p) { cout << p.n << endl; cout << p.text << endl; }從表面上看,這兩個函數沒有明顯區別,不過他們所花的時間卻有很大差異,func2()函數所用的時間開銷會比func2()函數少很多。它們還有一個差別,如果程序遞歸func1(),隨著遞歸的深入,會因為棧的耗盡而崩潰,但func2()沒有這樣的擔憂。
4.以引用方式調用
當函數把引用作為參數傳遞給另一個函數時,被調用函數將直接對參數在調用者中的拷貝進行操作,而不是產生一個局部的拷貝(傳遞變量本身是這樣的)。這就稱為以引用方式調用。把參數的值傳遞到被調用函數內部的拷貝中則稱為以傳值方式調用。#include iostream.h void display(const Date&,const char*); void swapper(Date&,Date&); struct Date { int month,day,year; }; int main() { static Date now={2,23,90}; static Date then={9,10,60}; display(now,Now: ); display(then,Then: ); swapper(now,then); display(now,Now: ); display(then,Then: ); return 0; } void swapper(Date& dt1,Date& dt2) { Date save; save=dt1; dt1=dt2; dt2=save; } void display(const Date& dt,const char *s) { cout << s; cout << dt.month << '/' << dt.day << '/'<< dt.year << endl; }
5.以引用作為返回值
#include iostream.h struct Date { int month,day,year; }; Date birthdays[]= { {12,12,60}; {10,25,85}; {5,20,73}; }; const Date& getdate(int n) { return birthdays[n-1]; } int main() { int dt=1; while(dt!=0) { cout<>dt; if(dt>0 && dt<4) { const Date& bd = getdate(dt); cout << bd.month << '/' << bd.day << '/'<< bd.year << endl; } } return 0; }