從零開始學C++之從C到C++（一）：const與#define、結構體對齊、函數重載name mangling、new/delete 等

一、bool 類型

邏輯型也稱布爾型，其取值為true（邏輯真）和false（邏輯假），儲存位元組數在不同編譯系統中可能有所不同，VC++中為1個位元組。
聲明方式：bool result; result=true;
可以當作整數用（true一般為1，false為0）
把其它類型的值轉換為布爾值時，非零值轉換為true，零值轉換為false，注意會發生截斷。

二、const 限定符

（1）、用const給字面常量起個名字（標識符），這個標識符就稱為標識符常量；因為標識符常量的聲明和使用形式很像變數，所以也稱常變數。
定義的一般形式：
const 資料類型 常量名=常量值; 資料類型 const 常量名=常量值;
例如： const  float  PI=3.14159f;
注意事項：

常變數在定義時必須初始化；

常變數初始化之後，不允許再被賦值；

正如我在這裡所說，其實加了關鍵字const只是提示編譯器這個變數是常量，如果我們在接下來的操作中試圖更改它，編譯器會報錯，而並不是真正的常量，事實上某些情形下通過指標也是可以更改的（編譯器警示告），什麼情況下完全不能修改呢，當A是加const限定且初始化的全域變數，此時A位於.rodata段（linux
下）。此外const 用於修飾指標時可以參考這裡。

（2）、const 與 #define

const定義的常量與#define定義的符號常量的區別：

const定義的常量有類型，而#define定義的沒有類型，編譯可以對前者進行型別安全檢查，而後者僅僅只是做簡單替換

const定義的常量在編譯時間分配記憶體，而#define定義的常量是在先行編譯時進行替換，不分配記憶體。

範圍不同，const定義的常變數的範圍為該變數的範圍範圍。而#define定義的常量範圍為它的定義點到程式結束，當然也可以在某個地方用#undef取消

#define定義的常量，容易產生副作用：

//Effective C++ 3rd的一個例子。
#define CALL_WITH_MAX(a,b) f((a) > (b) ? (a) : (b))
int a = 5;
int b = 0;
CALL_WITH_MAX(++a, b); //a被累加二次
CALL_WITH_MAX(++a, b+10); //a被累加一次
在這裡，調用f之前，a的遞增次數竟然取決於“它被拿來和誰比較”

此外，定義常量還可以用enum，在c++ 中盡量用const、enum替換#define定義常量，用inline 替換帶參數的宏定義；但 #define 在底層編程中是必不可少的，下面舉個例子：

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

#include<iostream> using namespace std; #define STR(a) #a #define CAT(a,b) a##b int main(void) {     int xy = 100;     cout << STR(ABCD) << endl; // #ABCD => "ABCD"     cout << CAT(x, y) << endl; // x##y => xy     return 0; }

如果是完全的c++ 菜鳥，這裡還得稍微解釋一下細節，iostream 是c++標準庫的一個io流標頭檔，跟C語言不太一樣的是一般沒有.h 尾碼，using namespace 表示命名空間，簡單理解就是統一的函數首碼，類比pthread庫如pthread_mutex_init, pthread_mutex_lock 用c++ 方式來表示可能是 pthread::mutex::lock。
cout是輸出資料流對象，<<操作符在C語言中是左移位元運算操作符，在這裡被重載成輸出操作符，之所以能並列輸出是因為如cout<<xxx 返回的是cout 的引用，以後還會再提。參數宏定義的意義就很清楚了，查看下輸出即可。

我們知道printf函數帶有可變參數，函數式宏定義也可以帶可變參數，同樣是在參數列表中用...表示可變參數。例如：

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6

#define showlist(...) printf(#__VA_ARGS__) #define report(test, ...) ((test)?printf(#test):\                                 printf(__VA_ARGS__)) showlist(The first, second, and third items.); report(x > y, "x is %d but y is %d", x, y);

預先處理之後變成： C++ Code 

1 2

printf("The first, second, and third items."); ((x > y) ? printf("x>y") : printf("x is %d but y is %d", x, y));

在宏定義中，可變參數的部分用__VA_ARGS__表示，實參中對應...的幾個參數可以看成一個參數替換到宏定義中__VA_ARGS__所在的地方。

（三）、結構體對齊

什麼是記憶體對齊

編譯器為每個“資料單元”按排在某個合適的位置上。

C、C++語言非常靈活，它允許你幹涉“記憶體對齊”

為什麼要對齊

效能原因：在對齊的地址上訪問資料快。

如何對齊

第一個資料成員放在offset為0的位置

其它成員對齊至min(sizeof(member)，#pragma pack(n)所指定的值)的整數倍。

整個結構體也要對齊，結構體總大小對齊至各個成員中最大對齊數的整數倍。

舉個例子，

struct test

{
char a;

double b;

char c;

};

根據規則1，a 在位置0；根據規則2，因為VC預設pack為8，可以通過項目-》屬性-》c/c++  -》代碼產生-》結構體成員對齊選項修改，也可以使用#pragma pack(n) 來修改，#pragma pack() 取消修改，那麼b 佔據8～15；根據規則2，c在16；現在總共17個位元組，根據規則3，結構體總大小需對齊到8的整數倍，即總共是24個位元組。

如果將pack 修改為4，則總大小為16。在VC上pack 共有1，2，4，8，16 等5種選擇，而linux g++ 則只有1，2，4 可選，預設是4。

（四）、域運算子

C++中增加的範圍標識符 ::

用於對與局部變數同名的全域變數進行訪問

用於表示類的成員，以後講到類的時候再詳談

（五）、new、delete 運算子

（1）、new operator

new運算子可以用於建立堆空間，成功返回首地址，失敗拋出異常
文法：
指標變數=new 資料類型(值);
指標變數=new 資料類型[長度n];
例如：
int *p; p=new int(3);
char *pStr=new char[50];

（2）、delete operator

delete運算子 可以用於釋放堆空間
文法：
delete 指標變數；
delete [] 指標變數；
例如：
delete p;
delete [] pStr; // 類似 delete pStr[0] , delete pStr[1],  ....

（3）、new 和 delete 執行的步驟

new operator

記憶體配置(operator new)，類似malloc

調用建構函式，講到類再說

delete operator

調用解構函式，講到類再說

釋放記憶體(operator delete)，類似free

實際上new 有三種用法，包括operator new、new operator、placement new，new operator 包含operator new，而placement new 則沒有記憶體配置而是直接調用建構函式，具體的差異以後再談。

（六）、函數重載、name managling 與extern "C"

（1）、函數重載

相同的範圍，如果兩個函數名稱相同，而參數不同，我們把它們稱為重載overload，函數重載又稱為函數的多態性（靜態）
函數重載不同形式：

形參數量不同

形參類型不同

形參的順序不同

形參數量和形參類型都不同

調用重載函數時，編譯器通過檢查實際參數的個數、類型和順序來確定相應的被調用函數。

函數的重載跟函數的覆蓋、函數的隱藏是不同的，這一點以後再講。

合法的重載例子：
int  abs(int i); long abs(long l);double abs(double d);
非法的重載例子：

int  abs(int i);
long abs(int i); void abs(int i);
//如果傳回型別不同而函數名相同、形參也相同，則是不合法的，編譯器會報"語法錯誤"。

（2）、name managling 與extern "C"

name managling這裡把它翻譯為名字改編，C++為了支援函數重載，需要將函數名根據參數的不同進行name managling以便區分。
extern “C” 可以實現C與C++混合編程，即對C語言寫的函數不進行改名，一般在C的標頭檔中使用，如果標頭檔被C程式碼封裝含並用C編譯器編譯，則__cplusplus 沒有定義，extern “C" 被略過，如果標頭檔被C++程式碼封裝含並被C++編譯器編譯，存在__cplusplus 定義故extern "c" 提示編譯器不要對 {} 內函數進行改名。

#ifdef __cpluscplus
extern “C”
{
#endif
...
#ifdef __cpluscplus
}
#endif

（七）、帶預設形參值的函數

函式宣告或者定義的時候，可以給形參賦一些預設值，調用函數時，若沒有給出實參，則按指定的預設值進行工作。

* 函數沒有聲明時，在函數定義中指定形參的預設值
* 函數既有定義又有聲明時，聲明時指定後，定義後就不能再指定預設值
* 預設值的定義必須遵守從右至左的順序，如果某個形參沒有預設值，則它左邊的參數就不能有預設值。
void func1(int a, double b=4.5, int c=3); //合法 
void func1(int a=1, double b, int c=3);  //不合法
* 函數調用時，實參與形參按從左至右的順序進行匹配

* 重載的函數中如果形參帶有預設值時，可能產生二義性

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8

int add(int x = 5, int y = 6); int add(int x = 5, int y = 6, int z = 7); int main(void) {     int sum;     sum = add(10, 20);     return 0; }

sum=add(10,20)語句產生二義性ambiguity，可以認為該語句是調用第一個函數，也可以是第二個，因此編譯器不能確定調用的是哪一個函數。

參考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++編程規範