C++ Primer学习笔记——$7 语句和函数

现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

RSS

C++ Primer学习笔记——$7 语句和函数

2018年03月30日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5107字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 评论关闭

题记：本系列学习笔记（C++ Primer学习笔记）主要目的是讨论一些容易被大家忽略或者容易形成错误认识的内容。只适合于有了一定的C++基础的读者（至少学完一本C++教程）。

作者： tyc611, 2007-01-20

本文主要讨论C++中各种语句及函数中的一些话题。

如果文中有错误或遗漏之处，敬请指出，谢谢！

语句

在控制语句中可以定义变量，特别是在条件表达式中，该表达式的值就是变量的值。例如：

while (int i = getNum()) cout<<"While: "<<i<<endl;


   for (int i = 0; i < 10; ++i)
      cout<<"For: "<<i<<endl;
   if (int i = getNum())
      cout<<"If: "<<i<<endl;
   else 
      cout<<"If: 0"<<endl;
   switch(int i = getNum())
   {
   case 1:
   case 2:
      cout<<"Switch: 1 or 2? "<<i<<endl;
      break;
   default:
      cout<<"Switch: others? "<<i<<endl;
   }

在上面例子，要特别注意while循环中定义的变量和for循环中定义的变量的生存期的区别。

另外，在switch语句中，case标号必须是整型常量表达式。若要switch语句内定义变量，只能在最后一个case标号或者default标号后面定义变量。这个规则主要是为了避免出现代码跳过变量的定义和初始化的情况。当需要在某个caes语句中定义变量时，可以使用块语句，然后在这块语句中定义变量。

try-throw-catch 语句

当抛出一个异常时，首先要搜索的是抛出异常的函数，如果没有找到匹配的catch子句，则终止这个函数的执行。然后在调用这个函数的函数中继续寻找相匹配的catch。如果仍然没有找到，该函数终止，继续向上，直到找到相匹配的catch。如果不存在处理该异常的catch，程序的运行就要跳转到名为 terminate的标准库函数(头文件<exception>)。该函数的行为依赖于系统，通常它的行为将导致程序非正常退出。

标准异常

   C++标准库异常类定义在四个头文件中：
   1) <exception>头文件中定义了异常类exception；
   2) <stdexcept>头文件中定义了几种常见的异常类。
   3) <new>头文件中定义了bad-alloc异常类。当new无法分配内存时将抛出该异常类对象。
   4) <type_info>头文件中定义了bad_cast异常类。当dynamic_cast失败时将抛出该异常类对象。

标准异常类之间的关系：exception派生出runtime_error类和logic_error类。由runtime_error派生出range_error、overflow_error、underflow_error；由logic_error派生出domain_error、invalid_argument、length_error、out_of_range。

标准异常类的详细列表

exception	最常见的问题
runtime_error	运行时错误：仅在运行时才能检测到的问题
range_error	运行时错误：生成的结果超出了有意义的值域范围
overflow_error	运行时错误：计算上溢
underflow_error	运行时错误：计算下溢
logic_error	逻辑错误：可在运行前检测到的问题
domain_error	逻辑错误：域错误
invalid_argument	逻辑错误：无效参数
length_error	逻辑错误：试图生成一个超出该类型最大长度的对象
out_of_range	逻辑错误：使用一个超出有效范围的值

注：运行时错误是指在某语句计算过程中产生的错误，逻辑错误是指在某语句执行前检查到的错误。

exception、bad_alloc、bad_cast类型只定义了默认构造函数，而其它类型则只定义了一个使用string作为参数的构造函数。基类exception提供了一个what()成员函数，其返回const char*类型的C风格字符串。对于以string初始化的异常类，what()将返回该string对应的C风格字符串；否则返回的值是未定义的。

预处理

几个预处理常量
   1） __FILE__ 文件名
   2） __LINE__ 当前行号
   3） __TIME__ 文件被编译的时间
   3） __DATE__ 文件被编译的日期

assert宏
assert宏定义在头文件<cassert>中，其使用语法形如：assert(expr);
其中，当expr结果为0时，assert输出信息并且终止程序的执行；否则，assert不做任何操作。

函数

标准C++的函数必须指定函数返回类型。

如果main函数最后一个语句不是返回语句，则编译器会隐式地插入返回0的语句。<cstdlib>定义了两个预处理变量：EXIT_FAILURE和EXIT_SUCCESS，分别代表程序运行失败和成功。

数组作为引用参数

形参就是把数组定义中的数组名用 (& ref)的形式替换即可，此时必须指定数组大小。例如：
int fun(int (&arr)[10]);
注意：(& ref)两边的圆括号不能少。否则，int &arr[10]表示有10个引用元素的数组（注意：C++中不能定义元素类型为引用的数组）。

注：数组元素类型不能为引用、void、函数类型或者抽象类类型。

含有可变形参的函数

   在无法列举出传递给函数的所有实参的类型的数目时，可以作用省略符形参。省略符形参暂停了类型检查机制。当调用函数时，可以有0或者多个实参，而实参的类型未知。有两种形式：
   void foo(parM_list, ...);
   void foo(...);
第一种形式为特定数目的形参提供了声明。在这种情况下，当函数被调用时，对于与显示声明的形参相对应的实参进行类型检查，而对于与省略号对应的实参则暂停类型检查。在第一种形式中，形参后面的逗号是可选的。

默认参数

默认实参的初始化式可以是任何适当类型的表达式，且能够在使用默认参数时能在编译时计算出该表达式的值。比如，可以是函数调用，只要该函数调用能成功计算机适当类型的值。例如：

int getNum(int num){ int sum = 1; for (int i =1; i <= num; ++i) sum = sum * i; return sum; } int foo(int a, int b = getNum(5)) { return a+b; } int main() { cout<<foo(1)<<endl; return 0; }

注意：既可以在函数声明也可以在函数定义中指定默认参数。但是，在一个文件中，只能为一个形参指定默认参数一次。如果在函数定义的形参表中提供默认参数，那么只有在包含该函数定义的源文件中调用该函数时，默认实参才是有效的。

所以，我们应在函数声明中指定默认参数，并将其放在头文件中，然后在使用该函数时通过包含该头文件就可以得到默认参数。

内联函数(inline)

内联指示符(inline specification)对于编译器来说只是一个建议，编译器可以选择展开或者忽略它。大多数编译器不支持递归函数的内联。

内联函数应该在头文件中定义，因为内联函数的定义对编译器必须是可见的，以便编译器能够在调用点内联展开该函数的代码。

类的成员函数

编译器隐式地将类内定义的成员函数当作内联函数。
每个非静态成员函数都有一个额外的、隐含的形参 this。

const成员函数

在定义和声明类成员函数时，可以在形参表后面用const修饰函数，表明这是一个const成员函数。const成员函数相当于把this指针指向的对象修饰成了const对象，所以不能在const成员函数中对this指向的对象进行修改。

注：const对象只能调用const成员函数，这也是const成员函数存在的理由。

构造函数的初始化列表(constructor initializer list)

构造函数的初始化列表跟在形参表之后，以冒号开头，然后是一系列成员名，每个成员后面是括在圆括号内的初始值。多个成员的初始化用逗号分隔。初始化列表中的变量表示在构造变量时进行初始化。例如：

class demo { public: demo(const string& name, int num): m_name(name), m_num(num){} private: string m_name; int m_num; };

为什么要引入初始化列表呢？

有两个原因：其一，当有const、引用等成员变量时，或者对于类类型成员变量来说，如果该成员所对应类没有默认构造函数，那么此时必须在定义时进行初始化，此时就必须用初始化列表；其二，如果在初始化列表中初始化类类型成员变量，这是直接调用相应构造函数，而在构造函数体中初始化是先调用默认构造函数，再调用赋值运算符，所以此时在初始化列表中初始化可以提高效率。

重载函数(overloaded function)

实参类型转换
   为了确定最佳匹配，编译器将实参类型到相应形参类型的转换划分为四个等级，优先顺序如下：
   1) 精确匹配：实参与形参类型相同；
   2) 通过类型提升实现的匹配；
   3) 通过标准转换实现的匹配；
   4) 通过类类型转换实现的匹配。

   仅当形参是引用或指针时，形参有const和无const的才是重载的。例如：
      void foo(const string);
      void foo(string);
这两个函数不是重载函数，是重复声明。因为不论哪一个函数中形参都不会影响实参。

函数指针

在引用函数名但又没有调用该函数时，函数名将被自动解释为指向函数的指针。此时，直接使用函数名和在函数名前加上取地址符(&)是等效的。

函数指针只能通过同类型的函数、函数指针或者0值常量表达式来初始化或赋值。

使用函数指针调用它所指向的函数时，可以把指针当作函数名那样调用pf(...)，也可以用指针的解引用形式调用(* pf)(...)，效果一样。

   函数指针形参有两种形式：一是声明为函数类型，此时将自动转换为函数指针；二是显示声明为函数指针。例如：
      // two equivalent declarations
      void foo(void (int));     // foo has a parameter of function type
      void foo(void (*)(int)); // foo has a parameter of a pointer to function

函数可以返回函数指针。

   阅读有函数指针的最佳方法是从声明的名字开始由里而外理解。当然最好用typedef将函数指针定义为一个别名，这样要清晰很多。例如：
      void (*foo(int))(int);
foo是一个参数为int类型并且返回值为void (*)(int)类型的函数指针的函数。如果用typedef要清晰很多，如前面的声明等价于下面的声明：
      typedef void (* PF)(int);
      PF foo(int);

   允许将函数形参定义为函数类型，但不允许函数的返回类型为函数类型，此时只能返回函数指针。例如：
      typedef void func(int);
      void f1(func);    // ok: f1 has a parameter of function type
      func* f3(int);    // ok: f3 has returns a pointer to function type
      func f2(int);     // error: f2 has a return type of function type

对于指向重载函数的指针，指针的类型必须与重载函数的一个版本精确匹配。

如果文中有错误或遗漏之处，敬请指出，谢谢！

参考文献：

[1] C++ Primer(Edition 4)
[2] Thinking in C++(Volume Two, Edition 2)
[3] International Standard：ISO/IEC 14882:1998

【上篇】C++ Primer学习笔记——$6 表达式
【下篇】C++ Primer学习笔记——$5 数组

作者: stickman

该日志由 stickman 于6年前发表在综合分类下，最后更新于 2018年03月30日.
转载请注明: C++ Primer学习笔记——$7 语句和函数 | 学步园 +复制链接

抱歉!评论已关闭.

学步园

C++ Primer学习笔记——$7 语句和函数

语句

函数

作者: stickman

书签

最新文章New

本站推荐

返回首页