高質(zhì)量C++編程學習筆記

1、普通程序員應該做到：（ 1）知錯就改；（ 2）經(jīng)常溫故而知新；（ 3）堅持學習，天天向上。C+/C 程序通常分為兩個文件：1. Declaration 保存程序的聲明（ .h ）2. Implementation 保存程序的實現(xiàn)（.c ）頭文件的作用：通過頭文件來調(diào)用庫功能；加強類型安全檢查。頭文件一般保存于include 目錄，定義文件按保存于source 目錄。版式：一行代碼值做一件事情。盡可能在定義變量的同時初始化該變量。代碼行最大長度宜控制在70 至 80 字符以內(nèi)。類的版式：以行為為中心，重點關(guān)注是類應該提供什么樣的接口（服務）， public 類型的函數(shù)寫在前面，private 類

2、型的數(shù)據(jù)寫在后面。命名規(guī)則：匈牙利法：在變量和函數(shù)名中加入前綴以增進人們對程序的理解。（ ppch： 指向字符指針的指針）Windows應用程序的標示符通常采用大小寫混排的方式，如 AddChildUnix 應用程序的標示符通常采用小寫加下劃線的方式，如add_child.表達式與基本語句（別用隱含錯誤的方式寫代碼）不可將布爾變量直接與 TRUE,FALS或者1, 0進行比較，不同編譯器的bool值是不同的不可將浮點變量用“=”或“！=”與任何數(shù)字比較，因為有精度限制。應當將指針變量用“="或"！=”與 NULL比較。循環(huán)語句的效率（降低循環(huán)的復雜性）多重循環(huán)中，如有可能，

3、應當將最長的循環(huán)放在最內(nèi)層。如果循環(huán)體內(nèi)存在邏輯判斷，并且循環(huán)次數(shù)很大，最好將邏輯判斷移到循環(huán)體外面。Switch 語句存在的理由：多分支選擇語句，雖然可以用嵌套if 語句來實現(xiàn)多分支選擇，但那樣程序冗長難讀。Switch 語句中每個case 語句不要忘了加break 。不要忘記default 分支，即使不需要，也要保留default ： break ；常量：值在運行期間恒定不變。C語言中用#define來定義常量（稱為宏常量），C+中除了 #define外，還可以用 const 來定義常量（ const 常量） 。Const 與 #define 比較：Const 優(yōu)點： 1.Const 常量

4、有數(shù)據(jù)類型，宏常量沒有數(shù)據(jù)類型。2. 有些集成化的調(diào)試工具可以對Const 常量進行調(diào)試，但不能對宏常量調(diào)試在C+中只使用const常量而不使用宏常量。需要對外公開的常量放在頭文件中，不需要對外公開的常量放在定義文件的頭部。為便于管理，可以把同模塊的常量集中存放在一個公共的頭文件中。類中的常量：只能用枚舉常量來實現(xiàn)！ Const 數(shù)據(jù)成員只在某個對象生存期內(nèi)是常量，而對整個類而言卻是可變的，因為類可以創(chuàng)建多個對象，不同的對象其const 數(shù)據(jù)成員的值可以不同。 不能在類聲明中初始化const 數(shù)據(jù)成員，因為類的對象未被創(chuàng)建時，編譯器不知道值是什么。 Const 數(shù)據(jù)成員的初始化，只能在類構(gòu)造函

5、數(shù)的初始化表中實現(xiàn)。函數(shù)設(shè)計函數(shù)接口的兩個要素是參數(shù)和返回值：C 語言中，函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有兩種；值傳遞和指針傳遞，C+多了引用傳遞。引用傳遞：性質(zhì)像指針傳遞，而使用方式卻像值傳遞。參數(shù)的規(guī)則：參數(shù)的書寫要完整，如果函數(shù)沒有參數(shù)，用void 填充。參數(shù)命名要恰當，順序要合理。（目的參數(shù)放在前面，源參數(shù)放在后面）。如果參數(shù)是指針，且僅作輸入用，應在類型前加Const ，以防止該指針在函數(shù)體外被修改。如果輸入?yún)?shù)以值傳遞的方式傳遞對象，宜改用“Const & ”，省去零時對象的構(gòu)造和析構(gòu)過程，提高效率。參數(shù)個數(shù)盡量控制在5 個以內(nèi)。盡量不要使用類型和數(shù)目不確定的參數(shù)。返回值的規(guī)

6、則：不要省略返回值的類型。函數(shù)名字和返回者類型在語義上不可沖突。（ getChar 其實 int 類型，而不是Char 類型）不要將正常值和錯誤標志混在一起返回，正常值用輸出參數(shù)獲得，錯誤標志用return 語句返回。有時候函數(shù)原本不需要返回值，但為了增加靈活性，可以附加返回值。函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)的規(guī)則：（在函數(shù)體的入口處和出口處把關(guān)）在函數(shù)體的入口處，對參數(shù)的有效性進行檢查，從分理解并正確使用“斷言”（ assert ） 在函數(shù)體的出口處，對return 語句的正確性和效率進行檢查。1. return 語句不可返回指向“棧內(nèi)存”的指針或者引用，因為該內(nèi)存在函數(shù)體結(jié)束時被自動銷 毀。2. 搞清楚返回

7、的究竟是值，指針還是引用。3. 如果函數(shù)返回值是一個對象，要考慮return 語句的效率。4. 函數(shù)體功能要單一，不要設(shè)計多用途的函數(shù)；函數(shù)體的規(guī)模要小，盡量控制在50 行代碼以內(nèi)；盡量避免函數(shù)帶有“記憶”功能。Debug版本release版本的區(qū)別：debug版本用于內(nèi)部調(diào)試，release版本發(fā)型給用戶使用。斷言 assert 是僅在 debug 版本起作用的宏，用于檢查“不應該”發(fā)生的情況。使用斷言捕捉不應該發(fā)生的非法情況；在函數(shù)的入口處，使用斷言檢查參數(shù)的有效性。引用與指針的比較引用是C+中的概念。1. 引用被創(chuàng)建的同時必須被初始化(指針則可以在任何時候被初始化)。2. 不能有NULL

8、引用，引用必須與合法的存儲單元關(guān)聯(lián)(指針則可以使 NULL)。3. 一旦引用被初始化，就不能改變引用的關(guān)系(指針則可以隨時改變所指的對象)。4. 引用的主要功能是傳遞函數(shù)的參數(shù)和返回值。內(nèi)存管理內(nèi)存是片雷區(qū)，需要細心閱讀，做到真正通曉內(nèi)存！發(fā)生內(nèi)存錯誤是非常麻煩的事情，編譯器不能自動發(fā)現(xiàn)這些錯誤，通常在程序運行時才能捕捉到。大多沒有明顯的癥狀，時隱時現(xiàn)。內(nèi)存分配方式(三種)1. 從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的整個運行期間都存在。如全局變量，static 變量。2. 在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲

9、單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但內(nèi)存容量有限。3. 從堆上分配，即所謂的動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運行時用 malloc或new申請任意多少的內(nèi)存，程序員自己動手用free 或 delete 釋放內(nèi)存。動態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定，使用靈活，但問題也最多。常見的內(nèi)存錯誤及其對策：1. 內(nèi)存分配未成功，卻使用了它。新手犯的。解決辦法：在使用內(nèi)存錢檢查指針是否為NULL,如果指針 P是函數(shù)的參數(shù)，那在函數(shù)入口處用assert (p! =null )進行檢查。如果是用 malloc或new來申請內(nèi)存，用if (p=NULL)或if (p!=NULD來進行防錯處理。2. 內(nèi)存

10、分配雖然成功，但沒有初始化就引用它。(沒有初始化的概念，或者誤以為內(nèi)存缺省值為0)解決辦法：無論用何種方式創(chuàng)建數(shù)組，都別忘了賦初值，即便是賦0 值也不可省略。3. 內(nèi)存分配成功且已經(jīng)初始化，但操作越界例如在使用數(shù)組時常發(fā)生下標“多1”或“少1”，尤其是for 循環(huán)中，要慎重。4. 忘記了釋放內(nèi)存，造成內(nèi)存泄漏。含有這種錯誤的函數(shù)每被調(diào)用一次就丟失一塊內(nèi)存。系統(tǒng)會顯示“內(nèi)存耗盡”解決辦法：動態(tài)內(nèi)存的申請與釋放必須配對，程序中malloc 與 free 的使用次數(shù)一定要相同，否則肯定有錯誤(new/delete ) 。5. 釋放了內(nèi)存卻繼續(xù)使用它。1程序中的對象調(diào)用關(guān)系過于復雜。這是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計問

11、題，要重新設(shè)計一下。ii return 語句寫錯了，注意不要返回指向“棧內(nèi)存”的指針和引用，那個東西在函數(shù)體結(jié)束時被自動銷毀的！iii使用free或delete釋放了內(nèi)存后，沒有將指針設(shè)置為NULL導致“里?指針”,規(guī)則：1.用malloc或new申請內(nèi)存之后，立即檢查指針是否為NULL.2. 為數(shù)組和動態(tài)內(nèi)存賦初值。3. 避免數(shù)組或指針的下標越界，特別要當心“多1”或者“少1”4. 動態(tài)內(nèi)存的申請和釋放必須配對，防止內(nèi)存泄漏(malloc/free ) ( new/delete )5. 用free或delete釋放內(nèi)存之后，立即將指針設(shè)置為NULL,防止產(chǎn)生“野指針”指針和數(shù)組的對比：數(shù)組要

12、么在靜態(tài)存儲區(qū)被創(chuàng)建（全局數(shù)組）， 要么在棧上被創(chuàng)建。數(shù)組名對應著一塊內(nèi)存（而不是指向），其地址與容量在生命期內(nèi)保持不變，只有數(shù)組的內(nèi)容可以改變。指針可以隨時指向任意類型的內(nèi)存塊，它的特征是“可變”，所以我們常用指針來操作動態(tài)內(nèi)存。若想把數(shù)組a的內(nèi)容復制給數(shù)組 b,不能用b=a,用標準庫函數(shù)strcpy進行復制；比較b和a的內(nèi)容 是否相同，不能用b=a 來判斷，用標準庫函數(shù)strcmp 進行比較。P=a并不能把a的內(nèi)容復制給指針 p,而是把a的地址賦給了 p。得先用malloc為p申請一塊容量為 strlen （ a） +1 個字符的內(nèi)存，在用strcpy 進行字符串復制。用運算符sizeof

13、 可以計算出數(shù)組的容量，字節(jié)數(shù)。但sizeof 指針，只能告訴你指針類型的大小，而不是它所致的內(nèi)存的容量。C+/c 沒有辦法知道指針所致的內(nèi)存容量的。Win32 位系統(tǒng)，所有的指針都是4位的。 Char 是 1 位， int ， float 是 4 位， double 是 8 位。注意：當數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進行傳遞時，該數(shù)組自動退化為同類型的指針。Free 和 delete 只是把指針所指的內(nèi)存給釋放掉，但并沒有把指針本身干掉。指針被 free 以后其地址仍然不變（非NULL） ，只是該地址對應的內(nèi)存是垃圾，成了所謂的“野指針”，如果這時候不把該指針設(shè)置為NULL,會讓人誤以為它是個合法的指針

14、。對于野指針，if （p! =NULD起不到防錯作用，因為即便p不是NULL指針，它也不指向合法的內(nèi)存塊?！耙爸羔槨辈皇荖ULL指針，是指向“垃圾”內(nèi)存的指針。 If語句對它不起作用。生成野指針的原因：1. 指針變量沒有被初始化。如果被創(chuàng)建時沒有初始化指針，它會亂指一氣。因此在指針變量創(chuàng)建時要初始化，要么設(shè)置為NULL,要么讓它指向合法的內(nèi)存。2. 指針被free或者delete之后，沒有置為 NULL讓人誤以為它是個合法的指針。3. 指針操作超越了變量的作用范圍。Malloc/free 和 new/delete 的區(qū)別。 （ c 程序只能用malloc/free 管理動態(tài)內(nèi)存）Malloc與

15、free是c+/c語言的標準庫函數(shù)，new/delete 是C+的運算符。他們都可以用于申請動態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象而言，光用malloc/free 無法滿足動態(tài)對象的要求。因為對象在創(chuàng)建的同時要自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，消亡之前要自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。而malloc/free 是庫函數(shù)而不是運算符，不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi)，不能把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的任務強加于malloc/free.因此C+需要一個能完成動態(tài)內(nèi)存分配和初始化工作的運算符new,以及一個能完成清理與釋放內(nèi)存工作的運算符delete 。所以，不要企圖用malloc/free 來完成動態(tài)對象的內(nèi)存管理，應該用new/de

16、lete. 而由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的“多項”沒有構(gòu)造和析構(gòu)的過程，對它們而言 malloc/free 和 new/dekete 式等價的。處理內(nèi)存耗盡問題。如果申請動態(tài)內(nèi)存時找不到足夠大的內(nèi)存塊，malloc和new將返回NULL指針，宣告內(nèi)存申請失敗。處理方法：1.判斷指針是否為NULL,如果是則馬上用return語句終止本函數(shù)。2 .判斷指針是否為NULL,如果是則馬上用exit （1）終止整個程序的運行。3 .為new和malloc設(shè)置異常處理函數(shù)。Malloc/free 的使用要點Malloc 原型： void* malloc(size_t size); 例： int *p=(int *)

17、malloc(sizeof(int) * length);在malloc 中使用 sizeof 是良好的編程風格。Free原型：void free(void* memblock);如果不是 NULL指針，那么free對p的連續(xù)操作兩次就會導致程序運行錯誤；如果 p是NULL指針，那么無論操作多少次都不回出問題。Mew/delete 的使用要點New int *p2=new intlength; 因為new內(nèi)置了 sizeof、類型轉(zhuǎn)換和類型檢查功能。對非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對對象，new 同時完成了初始化工作。Delete ：用 delete 釋放對象數(shù)組的時候，不要隨意掉了符號 ，例如 delet

18、e objects;對指針需要做的：越是怕指針，也是要使用指針。不會正確使用指針，肯定算不上合格的程序員。必須養(yǎng)成“使用調(diào)試器逐步跟蹤程序”的習慣，只有這樣才能發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)。C+函數(shù)的高級特性對比與C語言的函數(shù)，C+曾加了重載(overloaded ),內(nèi)聯(lián)(inline ), const和virtual四種新機制。重載和內(nèi)聯(lián)機制既可以用于全局函數(shù)也可用以類的成員函數(shù)。Const 與 virtual 機制僅用于類的成員函數(shù)。C+鏘序要調(diào)用已經(jīng)被編譯后的C函數(shù)，通過extern"C'解決：#ifdef _cplusplus extern “ C” #endif/ 加 c 函數(shù)

19、#ifdef _cplusplus#endif重載：在C+例序中，可以將語義、功能相似的幾個函數(shù)用同一個名字表示，即函數(shù)重載。 優(yōu)點(理由)：便于記憶，提高函數(shù)的易用性；類的構(gòu)造函數(shù)需要重載機制。因為C+砌定構(gòu)造函數(shù)與類同名，構(gòu)造函數(shù)只能有一個名字。通過參數(shù)的不同來區(qū)分重載函數(shù)。由于數(shù)字本身沒有類型，將數(shù)字當作參數(shù)時將自動進行類型轉(zhuǎn)換，成為隱式類型轉(zhuǎn)換。成員函數(shù)的重載、覆蓋與隱藏：容易混淆！成員函數(shù)被重載的特征：1. 相同的范圍(在同一類中)； 2. 函數(shù)名字相同；2. 參數(shù)不同；4. virtual關(guān)鍵字可有可無。覆蓋時指派生類函數(shù)覆蓋基類函數(shù)，特征： 1. 不同的范圍(分別位于派生類和基類

20、)； 2. 函數(shù)名字相同； 3. 參數(shù)相同；4. 基類函數(shù)必須有virtual 關(guān)鍵字。運算符重載在C+中，可以用operator加上運算符來表示函數(shù)，叫做運算符重載。函數(shù)內(nèi)聯(lián)：C+語言支持函數(shù)內(nèi)聯(lián)，其目的是為了提高函數(shù)的執(zhí)行效率。C+ 語言的函數(shù)內(nèi)聯(lián)機制既具備宏代碼的效率，又增加了安全性，而且可以自由操作類的數(shù)據(jù)成員。所以在C+例序中，應該用內(nèi)聯(lián)函數(shù)取代所有宏代碼，“ assert ”是唯一的例外。 關(guān)鍵字 inline 必須與函數(shù)定義體放在一起才能使函數(shù)成為內(nèi)聯(lián)， 僅將 inline 放在函數(shù)聲明前面不起任何作用。類的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與賦值函數(shù)構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)與賦值函數(shù)是每個類最基本的

21、函數(shù)。每個類只有一個析構(gòu)函數(shù)和賦值函數(shù)，但可以有多個構(gòu)造函數(shù)(包含一個拷貝構(gòu)造函數(shù)，其他的普通構(gòu)造函數(shù)) 。C+琳言里，把對象的初始化工作放在構(gòu)造函數(shù)中，把清除工作放在析構(gòu)函數(shù)中。在對象被創(chuàng)建時，構(gòu)造函數(shù)被自動執(zhí)行；當對象消亡時，析構(gòu)函數(shù)被自動執(zhí)行。構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的另一個特別之處是沒有返回值類型。類的 const 常量只能在初始化表里被初始化，因為它不能在函數(shù)體內(nèi)用賦值的方式來初始化?？截悩?gòu)造函數(shù)和賦值函數(shù)非常容易混淆，常導致錯寫、錯用。拷貝構(gòu)造函數(shù)是在對象被創(chuàng)建時調(diào)用的，而賦值函數(shù)只能被已經(jīng)存在了的對象調(diào)用?；惖臉?gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、賦值函數(shù)都不能被派生類繼承。1. 派生類的構(gòu)造函數(shù)應在

22、其初始化表里調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)；2. 基類和派生類的析構(gòu)函數(shù)應該為虛(加virtual 關(guān)鍵字) ；3. 在編寫派生類的賦值函數(shù)時，注意不要忘記對基類的數(shù)據(jù)成員重新賦值；使用 const 提高程序健壯性Const 不僅能定義常量，它還可以修飾函數(shù)的參數(shù)、返回值，甚至函數(shù)的定義體。Use const whenever you need.用 const 修飾函數(shù)的參數(shù)：如果參數(shù)做輸出用，不論它是什么數(shù)據(jù)類型，都不能加const 修飾。Const 只能修飾輸入?yún)?shù)：如果輸入?yún)?shù)采用“指針傳遞”，那么加 const 修飾可以防止意外的改動該指針，起到保護作用。如果輸入?yún)?shù)采用“值傳遞”， 由于函數(shù)將自動產(chǎn)生臨時變量用于復制該參數(shù)，所以不要加con