A.R.L's Blog HomeArchivesCategoriesAbout
c++复习总结
|KnowledgeC++

原始的课堂笔记丢了，本文档补充记录一些复习重点。

c++98/11/14特性

  • 98：最初版本的c++，包括STL等
  • 11：重大更新，包括auto/for/lambda/智能指针/nullptr/template等
  • 14：型 Lambda 表达式、返回类型推导、二进制字面量、数字分隔符、弃用属性
  • 17：结构化绑定、if constexpr、std::optional、std::variant、std::string_view、并行算法

difference between c/c++

  • c++ has OOP & template
  • c++ use new & delete instead of malloc and free
  • c++ has smart pointers which are safer
  • c++ allows function overload

inline & define & template

inline

实际调用的时候，把inline函数放回原来的位置，不会产生参数的传递，在汇编上也不会有其他的冗余操作，编译系统将为inline函数创建一段代码，在调用点，以相应的代码替换

【作用】

  • 增加程序可读性
  • 提高程序运行效率
  • 补充宏定义不能进行类型检查的缺陷

【问题】

  • 增大目标代码
  • 病态换页（内存抖动）
  • 降低指令快取装置的命中率

【建议】

  • 使用频率高的小代码内联
  • 内联函数定义放在头文件中
  • 不含有复杂的结构控制
  • 不允许递归做内联函数

宏

宏包括#define，#ifndef ... #endif（避免重复定义头文件）, #ifdef .. #else .. #endif(条件宏)，#undef取消宏

在编译阶段进行简单的文本替换

1
2
#define MAXT 999
#define add(x,y) x+y

inline和define

  • #define没有类型，相当于是泛型，可能导致出现漏洞
  • inline类型写死

template

1
2
3
4
template<typename T>
void swap(T& a,T& b){
    ...
}

模板的实例化：显式实例化、隐式实例化、特化

【define与template】
define仅仅是字符串替换，不含类型检查

const

参考这篇博客的总结

常量

const int t = 1或者int const t = 1是一样的，都表示一个常量，必须声明时赋值

extended const int t = 1使用extended可以不进行初始化，变量作用于扩大至全局,编译时会分配内存

指针常量和常量指针

const char* p：指针指向的内容不可变

char* const p：指针本身是常量不可变

const char* const p：指针本身不可变且指向的内容不可变

函数中使用

1
2
3
4
5
6
// as parameter
int func(const int& t)

// as return value
const int func(int t)
const int* func(int t)

类中使用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
// const attribute: can't change
class A{
    const int t;
    A(int x):t(x){
        // can only be initialized this way
    }

    void func()const;// member function with const: can't change any attribute variable & can't use non-const function & can access const attribute
}


// const class: can't use any not const function
const A aaa;
aaa.func(); //correct

const转为非const类型

1
const_cast<int*>(p);// 通常用于指针

指针

指针和引用

the difference between pointer and reference

  • pointer is an address, reference is an alias which is the same as the original variable(sizeof)
  • pointers can point to pointers, but reference can’t
  • pointers can be initialized later, but reference must be initialized while declaring.
  • pointers can point to NULL, reference can’t
  • pointers can be changed, but reference can’t

智能指针

RAII：Resource Acquisition Is Initialization

左值和右值

面向对象

普通继承与虚继承

构造函数

拷贝构造函数

explicit

forbid implicit type conversion

析构函数

操作符重载

覆盖与重载

【覆盖】

子类中重写覆盖父类中的方法，必须严格继承父类方法的名字、参数类型、返回值。

【重载】

仅仅函数名相同，参数类型不同。重载的函数必须在同样的范围中。

c++多态

分为静态多态和动态多态

【静态多态】主要表现为函数重载，编译时即确定函数类型

【动态多态】主要表现为虚函数，在程序运行时才确定参数类型（相关概念：纯虚函数、抽象类）

虚函数

静态/动态绑定

动态绑定：编译器在编译阶段不知道对象的实际类型，在运行时才能确定

纯虚函数

1
virtual int f() = 0;

抽象类

a class that can’t be instantiated. Must include at least one pure virtual function.

stack & heap

【栈】

由编译器自动分配管理释放，用来存储函数参数和局部变量，从高地址向低地址增长。栈的大小是有限的。

【堆】

由程序员管理分配和释放，用来存放程序中的动态内存，程序结束由操作系统自动回收，从低地址向高地址生长。堆的大小相对较大，内存分配方式比较灵活。但是容易产生内存碎片。

struct

struct & class

struct内存

struct & union

how to optimize performance

  • compile options: -O2 -O3
  • avoid useless memory operation like new delete
  • choose better data structure and algorithm
  • use multi-thread
  • use inline function and const expression
  • use smart pointer

static

  • hide global variable or global function：make it only visible in the source file
  • keep variable longer
  • In Class:
    • static variable: shared among all the instances
    • static member function: can be accessed without instanciate a class(can only visit static variables)