更新時(shí)間:2018-11-29 來源:黑馬程序員技術(shù)社區(qū) 瀏覽量:
編程的學(xué)習(xí)學(xué)無止境,只掌握一門語言是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,現(xiàn)在我們開始C++的學(xué)習(xí)之路,下面先看下C++ 與C 的區(qū)別
一、C++概述
1、發(fā)展歷史
1980年,Bjarne Stroustrup博士開始著手創(chuàng)建一種模擬語言,能夠具有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)特色。在當(dāng)時(shí),面向?qū)ο缶幊踢€是一個(gè)比較新的理念,Stroustrup博士并不是從頭開始設(shè)計(jì)新語言,而是在C語言的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)建。這就是C++語言。
1985年,C++開始在外面慢慢流行。經(jīng)過多年的發(fā)展,C++已經(jīng)有了多個(gè)版本。為次,ANSI和ISO的聯(lián)合委員會(huì)于1989年著手為C++制定標(biāo)準(zhǔn)。1994年2月,該委員會(huì)出版了第一份非正式草案,1998年正式推出了C++的國際標(biāo)準(zhǔn)。
2、C和C++
C++是C的超集,也可以說C是C++的子集,因?yàn)镃先出現(xiàn)。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(guān)鍵字。這些關(guān)鍵字能作為函數(shù)和變量的標(biāo)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(shù)原型,而C++不可以,一個(gè)不帶參數(shù)的C函數(shù)原型必須把void寫出來。而C++可以使用空參數(shù)列表。
C++中new和delete是對內(nèi)存分配的運(yùn)算符,取代了C中的malloc和free。
標(biāo)準(zhǔn)C++中的字符串類取代了C標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)庫頭文件中的字符數(shù)組處理函數(shù)(C中沒有字符串類型)。
C++中用來做控制態(tài)輸入輸出的iostream類庫替代了標(biāo)準(zhǔn)C中的stdio函數(shù)庫。
C++中的try/catch/throw異常處理機(jī)制取代了標(biāo)準(zhǔn)C中的setjmp()和longjmp()函數(shù)。
二、關(guān)鍵字和變量
C++相對與C增加了一些關(guān)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(tài)的變量,它包含兩個(gè)值:真和假。如果在表達(dá)式中使用了布爾型變量,那么將根據(jù)變量值的真假而賦予整型值1或0。要把一個(gè)整型變量轉(zhuǎn)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(yùn)行時(shí)通常用做標(biāo)志,比如進(jìn)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_tt數(shù)據(jù)類型,wchar_t也是字符類型,但是是那些寬度超過8位的數(shù)據(jù)類型。許多外文字符集所含的數(shù)目超過256個(gè),char字符類型無法完全囊括。wchar_t數(shù)據(jù)類型一般為16位。
標(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)類型)。
三、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
有時(shí)候,根據(jù)表達(dá)式的需要,某個(gè)數(shù)據(jù)需要被當(dāng)成另外的數(shù)據(jù)類型來處理,這時(shí),就需要強(qiáng)制編譯器把變量或常數(shù)由聲明時(shí)的類型轉(zhuǎn)換成需要的類型。為此,就要使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換說明,格式如下:
int* iptr=(int*) &table;
表達(dá)式的前綴(int*)就是傳統(tǒng)C風(fēng)格的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換說明(typecast),又可稱為強(qiáng)制轉(zhuǎn)換說明(cast)。強(qiáng)制轉(zhuǎn)換說明告訴編譯器把表達(dá)式轉(zhuǎn)換成指定的類型。有些情況下強(qiáng)制轉(zhuǎn)換是禁用的,例如不能把一個(gè)結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換成其他任何類型。數(shù)字類型和數(shù)字類型、指針和指針之間可以相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)然,數(shù)字類型和指針類型也可以相互轉(zhuǎn)換,但通常認(rèn)為這樣做是不安全而且也是沒必要的。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)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(gè)都是C風(fēng)格的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,C++還增加了一種轉(zhuǎn)換方式,比較一下上面和下面這個(gè)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(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的最大好處就是:禁止編譯器對你故意去做的事發(fā)出警告。但是,利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換說明使得編譯器的類型檢查機(jī)制失效,這不是明智的選擇。通常,是不提倡進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的。除非不可避免,如要調(diào)用malloc()函數(shù)時(shí)要用的void型指針轉(zhuǎn)換成指定類型指針。
四、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流
在C語言中,輸入輸出是使用語句scanf()和printf()來實(shí)現(xiàn)的,而C++中是使用類來實(shí)現(xiàn)的。
#include iostream.h
main() //C++中main()函數(shù)默認(rèn)為int型,而C語言中默認(rèn)為void型。
{
int a;
cout << input a number: ;
cin >> a; /*輸入一個(gè)數(shù)值*/
cout << a << endl; //輸出并回車換行
return 0;
}
cin,cout,endl對象,他們本身并不是C++語言的組成部分。雖然他們已經(jīng)是ANSI標(biāo)準(zhǔn)C++中被定義,但是他們不是語言的內(nèi)在組成部分。在C++中不提供內(nèi)在的輸入輸出運(yùn)算符,這與其他語言是不同的。輸入和輸出是通過C++類來實(shí)現(xiàn)的,cin和cout是這些類的實(shí)例,他們是在C++語言的外部實(shí)現(xiàn)。
在C++語言中,有了一種新的注釋方法,就是‘//’,在該行//后的所有說明都被編譯器認(rèn)為是注釋,這種注釋不能換行。C++中仍然保留了傳統(tǒng)C語言的注釋風(fēng)格/*……*/。
C++也可采用格式化輸出的方法:
#include iostream.h
int main()
{
int a;
cout << input a number: ;
cin >> a;
cout << dec << a << ' ' //輸出十進(jìn)制數(shù)
<< oct << a << ' ' //輸出八進(jìn)制數(shù)
<< hex << a << endl; //輸出十六進(jìn)制數(shù)
return 0;
}
從上面也可以看出,dec,oct,hex也不可作為變量的標(biāo)識符在程序中出現(xiàn)。
五、函數(shù)參數(shù)問題
1、無名的函數(shù)形參
聲明函數(shù)時(shí)可以包含一個(gè)或多個(gè)用不到的形式參數(shù)。這種情況多出現(xiàn)在用一個(gè)通用的函數(shù)指針調(diào)用多個(gè)函數(shù)的場合,其中有些函數(shù)不需要函數(shù)指針聲明中的所有參數(shù)??聪旅娴睦樱?/p>
int fun(int x,int y)
{
return x*2;
}
盡管這樣的用法是正確的,但大多數(shù)C和C++的編譯器都會(huì)給出一個(gè)警告,說參數(shù)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(gè)無名形參,以告訴編譯器存在該參數(shù),且調(diào)用者需要為其傳遞一個(gè)實(shí)際參數(shù),但是函數(shù)不會(huì)用到這個(gè)參數(shù)。下面給出使用了無名參數(shù)的C++函數(shù)代碼:
int fun(int x,int) //注意不同點(diǎn)
{
return x*2;
}
2、函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)
C++函數(shù)的原型中可以聲明一個(gè)或多個(gè)帶有默認(rèn)值的參數(shù)。如果調(diào)用函數(shù)時(shí),省略了相應(yīng)的實(shí)際參數(shù),那么編譯器就會(huì)把默認(rèn)值作為實(shí)際參數(shù)??梢赃@樣來聲明具有默認(rèn)參數(shù)的C++函數(shù)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(diào)用show()函數(shù)時(shí),讓編譯器自動(dòng)提供函數(shù)原型中指定的所有默認(rèn)參數(shù),第二次調(diào)用提供了第一個(gè)參數(shù),而讓編譯器提供剩下的兩個(gè),第三次調(diào)用則提供了前面兩個(gè)參數(shù),編譯器只需提供最后一個(gè),最后一個(gè)調(diào)用則給出了所有三個(gè)參數(shù),沒有用到默認(rèn)參數(shù)。
六、函數(shù)重載
在C++中,允許有相同的函數(shù)名,不過它們的參數(shù)類型不能完全相同,這樣這些函數(shù)就可以相互區(qū)別開來。而這在C語言中是不允許的。
1、參數(shù)個(gè)數(shù)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(shù)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 <<endl; //輸出56
}
void a(int i,float j)
{
cout << i << j << endl; //輸出67.0
}
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(shù)開頭部分。而且C++允許重復(fù)定義變量,C語言也是做不到這一點(diǎn)的??聪旅娴某绦颍?/p>
#include iostream.h
int a;
int main()
{
cin >> a;
for(int i = 1;i <= 10; i++) //C語言中,不允許在這里定義變量
{
static int a = 0; //C語言中,同一函數(shù)塊,不允許有同名變量
a += i;
cout<<::a<< <<a<<endl;
}
return 0;
}
八、new和delete運(yùn)算符
在C++語言中,仍然支持malloc()和free()來分配和釋放內(nèi)存,同時(shí)增加了new和delete來管理內(nèi)存。
1.為固定大小的數(shù)組分配內(nèi)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(shù)組時(shí),delete運(yùn)算符后要有一對方括號。
2.為動(dòng)態(tài)數(shù)組分配內(nèi)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 = rand();
for(i = 0;i < size;i++)
cout << '\n' << array;
delete [] array;
return 0;
}
九、引用型變量
在C++中,引用是一個(gè)經(jīng)常使用的概念。引用型變量是其他變量的一個(gè)別名,我們可以認(rèn)為他們只是名字不相同,其他都是相同的。
1.引用是一個(gè)別名
C++中的引用是其他變量的別名。聲明一個(gè)引用型變量,需要給他一個(gè)初始化值,在變量的生存周期內(nèi),該值不會(huì)改變。& 運(yùn)算符定義了一個(gè)引用型變量:
int a;
int& b=a;
先聲明一個(gè)名為a的變量,它還有一個(gè)別名b。我們可以認(rèn)為是一個(gè)人,有一個(gè)真名,一個(gè)外號,以后不管是喊他a還是b,都是叫他這個(gè)人。同樣,作為變量,以后對這兩個(gè)標(biāo)識符操作都會(huì)產(chǎn)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(shí)對象的別名,必須進(jìn)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(gòu)造函數(shù)里對它進(jìn)行初始化
(3) 引用變量作為函數(shù)聲明的形參,在函數(shù)調(diào)用時(shí),用調(diào)用者的實(shí)參來進(jìn)行初始化
3.作為函數(shù)形參的引用
引用常常被用作函數(shù)的形參。以引用代替拷貝作為形參的優(yōu)點(diǎn):
引用避免了傳遞大型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)帶來的額外開銷
引用無須象指針那樣需要使用*和->等運(yùn)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(gè)函數(shù)沒有明顯區(qū)別,不過他們所花的時(shí)間卻有很大差異,func2()函數(shù)所用的時(shí)間開銷會(huì)比func2()函數(shù)少很多。它們還有一個(gè)差別,如果程序遞歸func1(),隨著遞歸的深入,會(huì)因?yàn)闂5暮谋M而崩潰,但func2()沒有這樣的擔(dān)憂。
4.以引用方式調(diào)用
當(dāng)函數(shù)把引用作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)時(shí),被調(diào)用函數(shù)將直接對參數(shù)在調(diào)用者中的拷貝進(jìn)行操作,而不是產(chǎn)生一個(gè)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(diào)用。把參數(shù)的值傳遞到被調(diào)用函數(shù)內(nèi)部的拷貝中則稱為以傳值方式調(diào)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<<Enter date # (1-3,0 to quit)<<endl;
cin>>dt;
if(dt>0 && dt<4)
{
const Date& bd = getdate(dt);
cout << bd.month << '/' << bd.day << '/'<< bd.year << endl;
}
}
return 0;
}
作者:黑馬程序員C/C++培訓(xùn)學(xué)院首發(fā): http://java.itheima.com