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C和C++的区别和联系(扩展知识)

C和C++的区别和联系(扩展知识)

作者: 程序爱好者 | 来源:发表于2019-08-03 15:58 被阅读0次

     复习整理:C/C++区别与联系;

    关于C和C++的区别是面试中经常会被问到的问题,本着即将面试的心态,进行知识整理,并对小知识点进行扩展;

    C/C++的联系:

    C++是C的超集,兼容大部分C的语法的结构;

    联系嘛我只能想到这个,毕竟cplusplus嘛!

    C/C++区别:

    第一点就应该想到C是面向过程的语言,而C++是面向对象的语言,一般简历上第一条都是熟悉C/C++基本语法,了解C++面向对象思想,那么,请问什么是面向对象?

    C和C++动态管理内存的方法不一样,C是使用malloc/free函数,而C++除此之外还有new/delete关键字;(关于malooc/free与new/delete的不同又可以说一大堆,最后的扩展_1部分列出十大区别);

    接下来就不得不谈到C中的struct和C++的类,C++的类是C所没有的,但是C中的struct是可以在C++中正常使用的,并且C++对struct进行了进一步的扩展,使struct在C++中可以和class一样当做类使用,而唯一和class不同的地方在于struct的成员默认访问修饰符是public,而class默认的是private;

    C++支持函数重载,而C不支持函数重载,而C++支持重载的依仗就在于C++的名字修饰与C不同,例如在C++中函数int fun(int ,int)经过名字修饰之后变为 _fun_int_int ,而C是

    _fun,一般是这样的,所以C++才会支持不同的参数调用不同的函数;

    C++中有引用,而C没有;这样就不得不提一下引用和指针的区别(文后扩展_2);

    当然还有C++全部变量的默认链接属性是外链接,而C是内连接;

    C 中用const修饰的变量不可以用在定义数组时的大小,但是C++用const修饰的变量可以(如果不进行&,解引用的操作的话,是存放在符号表的,不开辟内存);

    当然还有局部变量的声明规则不同,多态,C++特有输入输出流之类的,很多,下面就不再列出来了; “`

    小知识点补充扩展

    C/C++学习交流QQ群728483370,大家一起加油!

    扩展_1: 细数malloc/free和new/delete的十点区别

    malloc是从堆上开辟空间,而new是从自由存储区开辟;(自由存储区是

    C++抽象出来的概念,不仅可以是堆,还可以是静态存储区);

    malloc/free是函数,而new/delete是关键字;

    malloc对开辟的空间大小需要严格指定,而new只需要对象名;

    malloc开辟的空间即可以给单个对象用也可以给数组用,释放的方式都是

    free();而new开辟对象数组用的是new[size] ,释放的的时候是 delete[]

    (尽管内置类型可能不会引起问题,但是自定义类型的话,delete[]需要知道有

    多少个对象,而这个计数就被放在这块空间的头部);

    返回值问题,malloc开辟成功返回void*,需要强转,失败返回NULL,new

    成功返回对象指针,失败抛出异常(这就可能会提到C++的new_handler机

    制),虽然为了最大程度的兼容C,C++的new也支持失败返回NULL,但是一般不

    被使用,大家可以了解一下;

    是否调用构造和析构,这点应该放在前面,new和free不但负责开辟空间,

    还会调用对象的构造函数和析构函数;最好了解一下new的三种表达形式(new运

    算符,operator new(); placement new();)还有定位new表达式的

    使用;

    是否可以相互调用,new的实现可以用malloc,malloc的实现不可以使用

    new;

    是否可以被重载,我们可以重载自己的operator new/delete,但是不可

    以重载new/delete/malloc/free;

    malloc开辟 的内存如果太小,想要换一块大一点的,可以调用relloc实

    现,但是new没有直观的方法来改变;

    第十点其实前面已经提到,当new中的底层实现如果获取不到更多的内存,

    会触发new_handler机制,留有一个set_new_handler句柄,看看用户是否设

    置了这个句柄,如果设置了就去执行,句柄的目的是看看能不能尝试着从操作系

    统释放点内存,找点内存,如果实在不行就抛出bad_alloc异常;而malloc就

    没有这种尝试了;——-

    扩展_2 指针和引用的区别

    1.指针有自己的一块空间,而引用只是一个别名;

    2.使用sizeof看一个指针的大小是4,而引用则是被引用对象的大小;

    3.指针可以被初始化为NULL,而引用必须被初始化且必须是一个已有对象

    的引用;

    4.作为参数传递时,指针需要被解引用才可以对对象进行操作,而直接对引

    用的修改都会改变引用所指向的对象;

    5.可以有const指针,但是没有const引用;

    6.指针在使用中可以指向其它对象,但是引用只能是一个对象的引用,不能

    被改变;

    7.指针可以有多级指针(**p),而引用至于一级;

    8.指针和引用使用++运算符的意义不一样;

    扩展_3 常见关键字的作用

    **1.static 关键字:**

        修饰全局变量时,会将变量的链接属性变为内部链接属性,并且变量

        的存储位置变为全局静态区;

        修饰 局部变量,改变局部变量的存储位置为静态存储区,改变局部变

        量的生命周期为整个程序开始到结束;

        修饰类的成员变量和函数:属于类而不属于对象,属于所有实例类;

    **2.const关键字**

        修饰全局变量:C/C++略有不同,在上文已经提到,即C++的const修

        饰的全局变量可以作为属组的初始化的大小,而C不可以;同时变量的

        值不能被修改;C++利用const的这一属性,代替C中的define进行

        全局常量的定义;扩展_4会就 define,const,inline进行对比

        和分析;

        修饰局部变量:代表局部变量的值不能被修改;

        修饰指针:这个是经常问道的,我举的例子可能不全面,但是是比较

        常见的例子:

        cons t int *p;  //修饰的是p所指向的内容不能被改变,p可

        以;

        int const *p;  //和上面是一样的;

        int* const p;  //修饰的p指针不能改变;

        修饰类的成员变量:必须在初始化列表初始化,除此之外,必须在初

        始化列表初始化的还有,引用类型的数据成员,没有默认构造函数的

        对象成员,如果存在继承关系,如果父类没有默认的构造函数,则也

        必须在初始化列表中被初始化,初始化列表对数据成员的初始化顺序

        是按照数据成员的声明顺序严格执行的;

        修饰类的成员函数:一般放在成员函数的最后面,修饰的是类的成员

        函数中的隐藏参数this指针,代表不可以通过this指针修改类的数据

        成员,声明形式例如:

        Base::void fun() const;

        关于const还有一个问题就是传参和赋值的问题,一般来说,const

        修饰的变量是安全的,没有const修饰的变量是不安全的,一般在传

        参的时候,非const修饰的的变量可以传给const修饰的,而const

        修饰的不可以传给非const修饰的形参,这就相当于把安全的东西交

        给了不安全的人;而赋值的话更不用说了,const修饰的不可以传给

        没有const修饰的变量;

    **3.volatile**

        volatile一般修饰变量,而它存在的原因是因为,我们的程序在进行

        编译的时候,编译器会进行一系列的优化,比如,某个变量被修饰为

        const的,编译器就认为,这个值是只读的,就会在寄存器中保存这

        个变量的值,每次需要的时候从寄存器直接读取,但是有时候,我们

        可能会在不经意间修改了这个变量,比如说我们去了这个变量的地

        址,然后强行改变这个变量在内存中的值,那么编译器并不知道,读

        取还是从寄存器中读取,这就造成了结果的不匹配,而volatile声明

        的变量就会告诉编译器,这个变量随时会改变,需要每次都从内从中

        读取,就是不需要优化,从而避免了这个问题,其实,volatile应用

        更多的场景是多线程对共享资源的访问的时候,避免编译器的优化,

        而造成多线程之间的通信不匹配!;

    explicit关键字

    首先需要了解什么是隐式转换,即在你没有进行显示的强转的情况

    下,赋值运算符左右两个类型不一致的对象进行了类型转换;或者

    函数传参的时候进行了类型转换; 而explicit关键字存在的目的就是

    禁止类的构造函数进行隐式的类型转换,常见的就是string类的对象

    就可以隐式类型转换,比如:

        strig  s = "hello world";

        因为string 有一个单参的char*构造函数,所有可以用hello w

        orld构造一个string对象,然后调用string 类的拷贝构造函数;

        有时候我们并不希望这种不是我们预期的情况发生,所以,我们可以

        在类的构造函数之前+explicit关键字。禁止隐式转换;

        ---希望读者提建议继续补充!(补充文章中讲到的所有内容的不足之处)

    扩展_4 define /const/inline 对比和分析

    define作用于程序的预处理阶段,而预处理阶段做的主要工作为下面几个

    方面:宏替换,去注释以及条件编译; define起作用的地方就在宏替换阶

    段,只是单纯的将宏替换为代码,例如:

    #define Add(a+b) a+b

    下面这段代码用到了这个宏:

    int main()

        {

            int a = 1;  //如果char a = '1'; 

            int b = 2;

            cout<<Add(a+b);

        /*  替换为cout<<1+2;  */

            return 0;

        }

    从上面这个例子我们可以看出define的缺点很明显,首先,define只 是单纯的代码替换,不会进行类型的检查,再者,我们上面的宏定义 也很粗糙,严格点应该定义为: #define Add(a,b) (a)+(b) C++中一般建议使用const,枚举定义常量,这样就会有类型检查; 而宏定义也可以定义出和函数一样的功能: #define Swap(type,a,b) {type tmp, tmp = a; a = b; b = tmp;} 其实就算这样写,也还是存在上面提到的问题,并且这样还不能进行调 试,因为宏在预处理阶段就替换了;

    于是C++中又提供了一个inline内联关键字 ,可以实现和define相同的

    功能,并且支持类型检查和调试,一般声明在函数的定义的前面,不过, inline只是对编译器的一种建议,一般如果代码在3-5行左右,且没有复 杂的逻辑结构,例如循环啊,递归啊,就可以声明为inline,inline也

    是在函数调用的地方替换代码块,所以代码太长的话,容易造成程序膨胀,那么inline为什么可以支持调试呢?

    其实支持调试也只是在dbug模式下,inline真正起作用是在release模

    式,正好和assert相反;

    提到inline,就不得不提friend友元;被一个类中声明为友元的非本类函数和类,可以访问本类的私有成员,这个关键字的存在感觉有些破坏类的封

    装性,而且,友元属性不能被传递和继承;(但是实际中在有些编译器下友元函数被子类继承了,我也很纳闷,读者可以自己验证一下,留言!)C/C++学习交流QQ群728483370,大家一起加油!

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