C/C++知识点整理

一、const

• 修饰常量，比如 const int a = 10，说明该变量无法被修改
• 修饰指针，包括指向常量的指针和指针常量
  指向常量的指针：const int *p = &a; 无法通过指针修改其所指变量的值（可以指向const 和 非const）
  指针常量：int *const p = &a; 不能修改指针中保存的地址
• 常量引用，避免拷贝，同时无法通过函数对值修改void fun(const int &a，const int &b);常量引用可以用任意表达式、字面值、可类型转换的对象初始化
• 修饰函数
  常成员函数无法修改类中的数据成员int getValue() const;

二、static

• 修饰普通变量
  – 生命周期：main 函数之前分配，程序结束释放
  – 存储区域：全局区
• 修饰普通函数
  – 作用范围：定义该函数的文件内才可以使用，防止与他人重名
• 静态成员变量：
  – 静态成员变量是该类的所有对象共有，只分配一次内存，该类所有对象共享访问更新
  – 存储在全局区，属于类，不属于特定对象，不占用对象内存
  – 只能在类体外初始化，且必须初始化，初始化时分配内存
  – 生命周期：编译时分配，程序结束释放
  – 访问形式：＜类对象名＞.＜静态数据成员名＞ ＜类类型名＞::＜静态数据成员名＞

//Example 5
#include <iostream.h>
class Myclass
{
	public:
		Myclass(int a,int b,int c);
		void GetSum();
	private:
		int a,b,c;
		static int Sum;//声明静态数据成员
};

int Myclass::Sum=0;    //定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
	this->a=a;
	this->b=b;
	this->c=c;
	Sum+=a+b+c;
}

void Myclass::GetSum()
{
	cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}

void main()
{
	Myclass M(1,2,3);
	M.GetSum();
	Myclass N(4,5,6);
	N.GetSum();
	M.GetSum();
}

• 静态成员函数
  – 属于类本身，不作用与对象，不具有 this 指针，因此只能访问静态成员变量和静态成员函数
  – 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static
  – 调用方法：成员访问操作符(.)和(->) ＜类名＞::＜静态成员函数名＞（＜参数表＞）

//Example 6
#include <iostream>
using namespace std;

class Student{
private:
   char *name;
   int age;
   float score;
   static int num;  	//学生人数
   static float total;  //总分
public:
   Student(char *, int, float);
   void say();
   static float getAverage();  //静态成员函数，用来获得平均成绩
};

int Student::num = 0;
float Student::total = 0;

Student::Student(char *name, int age, float score)
{
   this->name = name;
   this->age = age;
   this->score = score;
   num++;
   total += score;
}

void Student::say()
{
   cout<<name<<"的年龄是 "<<age<<"，成绩是 "<<score<<"（当前共"<<num<<"名学生）"<<endl;
}

float Student::getAverage()
{
   return total / num;
}

int main()
{
   (new Student("小明", 15, 90))->say();
   (new Student("李磊", 16, 80))->say();
   (new Student("张华", 16, 99))->say();
   (new Student("王康", 14, 60))->say();
   cout<<"平均成绩为 "<<Student::getAverage()<<endl;
   return 0;
}

三、this 指针

• 非静态成员函数的隐含的特殊指针，指向调用函数的对象
• 隐含申明为指针常量：CLassName *const this
• 特殊：在常成员函数中，this 指针类型为指向常对象的指针常量 const ClassName *const，故常成员函数无法修改数据成员
• 不能 &this
• 某些情况需要显示引用 this 指针

四、inline 内敛函数

• 相当于把函数的内容在调用函数处展开
• 内敛函数一般比较简单，不包括循环，递归等
• 有类内隐式内敛，类外显示内敛
• 优点：
  – 提高程序运行速度，因为省去压栈和弹栈
  – 相比宏函数，多了安全检查和自动类型转换
• 缺点：
  – 代码膨胀
  – inline 函数改变后需要重新编译
  – 是否内敛取决于编译器
  虚函数和内敛函数（后续更新）

五、volatile

• volatile 关键字是类型修饰符volatile int i = 10, 它告诉编译器不要对这样的对象进行优化，每次从稳定的地址进行访问。

volatile int i=10;
int a = i;
...
// 其他代码，并未明确告诉编译器，对 i 进行过操作
int b = i;

比如上述代码，如果编译器发现两次 i 的读取过程中并未对 i 的值进行修改，会自动把上次的值放在 b 中，这样如果 i 是寄存器数据或者端口变量容易出错。
比如在定时器中断中的变量在中断外引用时容易出现此类问题，需要加volatile关键字（PPT补充）

六、assert()

• assert() 是宏，非函数
• 作用是如果条件返回错误，则终止程序执行

assert(p != nullptr)

• 可以在 #include<assert.h> #include<cassert>之前定义NDEBUG来关闭

#define NDEBUG
#include <assert.h>
assert(p != null) //不起作用

七、sizeof

• 对数组，得到整个数组所占空间大小
• 对指针，得到指针本身所占空间大小,32位机器，指针占4个字节；64位机器，指针占8个字节

八、#pragma pack(n)

• 自然对齐：变量的内存地址正好位于其长度的整数倍，这样有利于提高存取速度
• 通过 #pragma pack(n)可以强制结构体、联合体及类成员变量以 n 字节对齐方式存取

struct s {
	char ch;
	int i;
};

如果 sizeof(struct s), 则结果为8，因为默认自然对齐，char 占用一个字节，int 的地址需要被 4 整除，所以需要在 char 后添加 3 个空字节，所以一共是 8 个自己。

#pragma pack(push)  // 保存对齐状态
#pragma pack(1)     // 设定为 1 字节对齐

struct s {
	char ch;
	int i;
};

#pragma pack(pop)   // 恢复对齐状态

这样可以强制结构体数据连续排列，节省资源，但速度减慢

九、位域

• 数据在存储时占用一位或几位二进制，通常通过结构体申明
  下述代码表明申请 4 bit 的空间，由于小于 unsigned int 的空间长度，故data共占用 4 字节的空间

struct 
{
   unsigned int a:1;
   unsigned int b:1;
   unsigned int c:1;
   unsigned int d:1;
}data;

• 位域的存储依然遵守编译器自然对齐的原则，故下述代码的中 data 占用 8 个字节

struct data
{
  unsigned a:12;  
  unsigned b:24;   
  unsigned c:6;   
};

转载：https://blog.csdn.net/Suqing_2018/article/details/104521199