重学C++ (一) 变量和基本类型、标准库类型

前言

大一的时候我就已经学过C++程序设计了，但是我从来不敢跟别人说我会C++。

事实上，平时里大多数时候我用的是C++里面C的部分，偶尔用一下类来封装（其实用struct也可以实现的）。

对于C++的特点，我一直没有很好的去学习，只是略知一二，所以在实际使用中常常会出现一些难以察觉的问题。

我举个很简单的例子，我们打算输出一个vector内的元素：

[code]#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> vc;
    vc.push_back(1);
    vc.push_back(2);
    for (int i = -1; i < vc.size()-1; i++)
        cout<<vc[i+1]<<endl; 

    return 0;
}

也许之前我们会以为这段代码完美无错，然而事实并非我们想的那样，结果是什么都没输出。

问题出在哪？如果你明白size()返回的是size_type类型，而该类型是unsigned的，那么就不会犯这种错误了。（同样的问题会出现在sizeof上）

另外，C++中main的返回值必须是int你是否知道？大部分iterator只能自增自减而不能像 i+=n 这样赋值？

C++的面向对象思想，范式编程，STL的源码实现，我都只是停留在“了解”的层面，这远远是不够的。

通常，只有在“熟悉”的情况下，我才敢将其写到简历上，跟别人说。

很多原因，促使我想要重新来学习C++，之前读过《C++ primer》，但是并没有读完，而且读到越后面越没耐心。

这一次，我希望自己能够一步一个脚印，把这本书啃下来，并将一些零散的，我自己认为需要注意的点在blog中记录下来，这也是敦促自己学习的一种方式。

与此同时，我将开始阅读STL的部分源码，很期待能够获取新知。

第一章 快速入门

1.对于main函数，返回类型必须是int型，返回值是一个状态指示器，0表示成功，非0由操作系统定义。UNIX中可以通过下面命令获取状态：

[code]$ echo $?

2.标准库定义了4个IO对象：cin，cout，cerr，clog；（cerr默认不缓冲，clog默认带缓冲）

3.输出操作返回的值是输出流本身：

[code]std:cout<<"Hello "<<"world"<<std:endl;

能够执行是因为std:out<<”Hello “返回其左操作数std:out；

所以以上语句等价于：

[code]std:cout<<"Hello ";
std:cout<<"world";
std:cout<<std:endl;

4.使用输出语句的时候应该注意刷新输出流，忘记刷新输出流将可能导致输出停留在缓冲区中。（换行可用于刷新输出流）；

5.如果不能保证读取变量前重置变量，就应该初始化变量；

6.代码改变时，注释应该与代码保持一致，错误的注释比没有注释更糟糕；（所以我们应该尽可能提高代码的可读性，而不是依赖于注释！）

7.注释不可嵌套！

8.Unix系统中通常用Control-d来输入文件结束符（windows下是Control-z）；

第二章 变量和基本类型

1.char类型通常是单个机器字节（byte），wchar_t（宽字符）类型用于拓展字符集，比如汉子和日语，这些字符集中一些字符不能用单个char表示；

2.在C++中，把负值赋给unsigned对象是完全合法的，结果是该负数对该类型的取值个数求模后的值，比如-1赋给8位的unsigned char，结果是255；

使用unsigned可以避免值越界导致结果为负数的可能性。

3.float只能保证6位有效数字，而double至少保证10位；

4.char类型是整型，但是char通常用于存储字符而不用于计算（因为不同实现中char可能是unsigned或signed）；

5.只有内置类型存在字面值，字面值常量的值是不能修改的（它存放在代码段中）。

[code]#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char *ptr = "Linux";
    *ptr = 'T';
    cout<<ptr<<endl;
    return 0;
}

上面程序将造成seg-fault或者崩溃，因为字面值常量”Linux”是在只读代码段中，对它的修改操作是失败的；

6.以0开头的字面值整数常量表示八进制，0x或0X开头则表示十六进制；

** int month = 09; 将会报错，因为八进制没有09这个值；

7.没有short类型的字面值常量；

8.默认的浮点字面值常量为double类型；

9.为兼容C，C++所有字符串字面值都由编译器自动在末尾添加一个空字符；

10.字符串字面值的连接：

[code]std::cout<<"a multi-line "
          "string literal "
          "using concatenation"
        <<std::endl;

输出: a multi-line string literal using concatenation

**字符串字面值和宽字符串字面值不能连接，是未定义的。

11.多行字面值

在一行的末尾加一个反斜杠可将此行和下一行当作同一行处理：

[code]std::co\
out << "Hi" << std::en\
dl;

**反斜杠必须是该行的尾字符，其后不能有注释或空格；

**后继行行首任何空格和制符表都是字符串字面值的一部分，所以后继行不能有正常的缩进。

12.左值：可以出现在赋值语句的左边或右边；

右值：只能出现在赋值的右边；

比如：变量是左值，数字字面值是右值。

13.建议：标识符不要包含两个连续的下划线，也不要以下划线开头后面紧跟一个大写字母（保留，用于标准库）；

14.初始化不是赋值。初始化指创建变量并给他赋初始值，而赋值则是擦除对象的当前值并用新值代替；

15.内置类型的全局变量会初始化为0，局部变量不自动初始化；

作为习惯，我们都应该对变量进行初始化；

事实上，未初始化变量在内存中的某个位置，该位置有一个值，为上次使用余留下来的。

16.声明和定义：

变量的定义：为变量分配存储空间，还可以指定初始值，在一个程序中，变量有且只有一个定义；

声明：用于向程序表明变量的类型和名字；

可以通过使用extern关键字声明变量名而不定义它，也不分配存储空间；

定义也是声明：定义变量时我们声明了它的类型和名字；

声明也是定义，除非使用extern来说明不定义它；

如果声明有初始化式，它可被当作定义，即使有extern标记（只有当extern声明位于函数外部时，才可以含有初始化式）；

[code]extern double pi = 3.14; //ok：定义
extern double pi; //ok：声明
extern double pi = 3.14; //error：重定义

17.因为常量在定义后就不能被修改，所以定义时必须初始化；

18.非const变量默认为extern，而要使const变量能够在其他文件访问， 必须显式指定为extern：

[code]//file1.cc
int counter; //定义

//file2.cc
extern int counter; //声明
++counter; //使用

[code]//file1.cc
extern const int size = MAXN; //定义

//file2.cc
extern cosnt int size; //声明
int ssize = size; //使用

19.不能定义引用类型的引用；

引用必须用与该引用同类型的对象初始化；

引用初始化后，不能将引用绑定到另一个对象（这与指针不同）；初始化时指明引用指向哪个对象的唯一方法；

引用不占用内存，而指针需要占用一个指针类型的内存；

const引用是指指向const对象的引用；

const引用可以绑定到不同但相关类型的对象或绑定到右值！

原因：

[code]double dval = 3.14;
const int &ri = dval;

以上代码编译器将转换为：

[code]double dval = 3.14;
int tmp = dval;
const int &ri = tmp;

如果ri是非const，那么对ri的修改将修改的是tmp而不是dval，所以对于非const是禁止的，而对于const，因为其本身就不能修改，所以就没必要禁止。

20.枚举成员是常量，且不要求唯一：

[code]//point2d = 2, point2w = 3, point3d = 3, point3w = 4;
enum Points {point2d = 2, point2w,
             point3d = 3, point3w};

21.struct默认成员是public，而class默认是private；

22.头文件用于声明而不是用于定义；

因为头文件包含在多个源文件中，所以不应该含有变量或函数的定义；

允许const变量定义在头文件中，因为const对象默认定义为它的文件的局部变量，所以包含该头文件的源文件都有自己的const变量；另外，如果const变量不是用常量表达式初始化，那么它不应该在头文件中定义，否则，该变量应该在一个源文件中定义并初始化，然后在头文件中添加extern共享；

第三章 标准库类型

1.在头文件中必须使用【完全限定】的标准库名字：因为预处理器会将头文件复制到程序中，如果头文件中使用了using声明，则包含该头文件的每个程序都放置了同一using声明，然而程序并不一定需要using声明；

2.一个有用的string IO操作：getline，它接收一个输入流和一个string对象；它读取的内容不包含换行符，getline函数将istream参数作为返回值；

3.string的size操作返回的是string::size_type类型，不要把它赋给一个int变量！

4.当进行string对象和字面值混合连接操作时，+操作符的左右操作数必须至少有一个是string类型的；

[code]string s1 = "hello" + ","; //error
string s2 = s1 + "," + " world"; //ok
string s3 = "hello" + "," + s2; //error

5.string的索引下标类型为unsigned的size_type；

6.string对象中字符的处理：头文件cctype；

7.cname头文件定义在名字空间std内，而name.h则不是；

8.vector不是一种数据类型，而是一个类模板，vector< int>才是数据类型；

9.使用vector的size_type类型时：

[code]vector<int>::size_type; //ok
vector::size_type; //error

10.如果循环中插入或者删除元素，那么注意循环判断条件中size的变化；

11.迭代器操作：==或！=； 对其他操作如四则运算，大小比较需要谨慎；

12.const_iterator：只能用于读取容器内的元素，不能改变其值；

对const_iterator解引用，返回的是一个const值；

13.vector迭代器除自增自减，还支持以下操作（其他迭代器不一定支持）：

[code]iter+n；
iter-n；
iter1-iter2；

14.任何改变vector长度的操作都会使已存在的迭代器失效！

15.定义bitset时，要明确bitset含有多少位，长度必须为整型字面值常量或者已用常量值初始化的整型const对象；

16.bitset的count操作返回类型是size_t，包含在cstddef头文件中。