2017/3/17 複習整理：C/C++區別與聯絡；

關於C和C++的區別是面試中經常會被問到的問題，本著即將面試的心態，進行知識整理，並對小知識點進行擴充套件；

C/C++的聯絡：

• C++是C的超集，相容大部分C的語法的結構；
  聯絡嘛我只能想到這個，畢竟cplusplus嘛！

C/C++區別：

• 第一點就應該想到C是面向過程的語言，而C++是面向物件的語言，一般簡歷上第一條都是熟悉C/C++基本語法，瞭解C++面向物件思想，那麼，請問什麼是面向物件？

• C和C++動態管理記憶體的方法不一樣，C是使用malloc/free函式，而C++除此之外還有new/delete關鍵字；（關於malooc/free與new/delete的不同又可以說一大堆，最後的擴充套件_1部分列出十大區別）；

• 接下來就不得不談到C中的struct和C++的類，C++的類是C所沒有的，但是C中的struct是可以在C++中正常使用的，並且C++對struct進行了進一步的擴充套件，使struct在C++中可以和class一樣當做類使用，而唯一和class不同的地方在於struct的成員預設訪問修飾符是public,而class預設的是private;

• C++支援函式過載，而C不支援函式過載，而C++支援過載的依仗就在於C++的名字修飾與C不同，例如在C++中函式int fun(int ,int)經過名字修飾之後變為 _fun_int_int ,而C是
  _fun，一般是這樣的，所以C++才會支援不同的引數呼叫不同的函式；

• C++中有引用，而C沒有；這樣就不得不提一下引用和指標的區別（文後擴充套件_2）;

• 當然還有C++全部變數的預設連結屬性是外連結，而C是內連線；

• C 中用const修飾的變數不可以用在定義陣列時的大小，但是C++用const修飾的變數可以（如果不進行&,解引用的操作的話，是存放在符號表的，不開闢記憶體）；

• 當然還有區域性變數的宣告規則不同，多型，C++特有輸入輸出流之類的，很多，下面就不再列出來了； “`

小知識點補充擴充套件

• 擴充套件_1: 細數malloc/free和new/delete的十點區別

  1. malloc是從堆上開闢空間，而new是從自由儲存區開闢；（自由儲存區是
     C++抽象出來的概念，不僅可以是堆，還可以是靜態儲存區）；

  2. malloc/free是函式，而new/delete是關鍵字；

  3. malloc對開闢的空間大小需要嚴格指定，而new只需要物件名；

  4. malloc開闢的空間即可以給單個物件用也可以給陣列用，釋放的方式都是

free()；而new開闢物件陣列用的是new[size] ,釋放的的時候是 delete[]

(儘管內建型別可能不會引起問題，但是自定義型別的話，delete[]需要知道有

多少個物件，而這個計數就被放在這塊空間的頭部);

1. 返回值問題，malloc開闢成功返回void*，需要強轉，失敗返回NULL，new

成功返回物件指標，失敗丟擲異常（這就可能會提到C++的new_handler機

制），雖然為了最大程度的相容C，C++的new也支援失敗返回NULL，但是一般不

被使用，大家可以瞭解一下；

1. 是否呼叫構造和析構，這點應該放在前面，new和free不但負責開闢空間，

還會呼叫物件的建構函式和解構函式；最好了解一下new的三種表達形式（new運

算符，operator new(); placement new();）還有定位new表示式的

使用；

1. 是否可以相互呼叫，new的實現可以用malloc，malloc的實現不可以使用

new；

1. 是否可以被過載，我們可以過載自己的operator new/delete，但是不可

以過載new/delete/malloc/free;

1. malloc開闢 的記憶體如果太小，想要換一塊大一點的，可以呼叫relloc實

現，但是new沒有直觀的方法來改變；

1. 第十點其實前面已經提到，當new中的底層實現如果獲取不到更多的記憶體，

會觸發new_handler機制，留有一個set_new_handler控制代碼，看看使用者是否設

置了這個控制代碼，如果設定了就去執行，控制代碼的目的是看看能不能嘗試著從操作系

統釋放點記憶體，找點記憶體，如果實在不行就丟擲bad_alloc異常；而malloc就

沒有這種嘗試了；——-

• 擴充套件_2 指標和引用的區別

  1.指標有自己的一塊空間，而引用只是一個別名；
  2.使用sizeof看一個指標的大小是4，而引用則是被引用物件的大小；
  3.指標可以被初始化為NULL，而引用必須被初始化且必須是一個已有物件
  的引用；
  4.作為引數傳遞時，指標需要被解引用才可以對物件進行操作，而直接對引
  用的修改都會改變引用所指向的物件；
  5.可以有const指標，但是沒有const引用；
  6.指標在使用中可以指向其它物件，但是引用只能是一個物件的引用，不能
  被改變；
  7.指標可以有多級指標（**p），而引用至於一級；
  8.指標和引用使用++運算子的意義不一樣；

擴充套件_3 常見關鍵字的作用

**1.static 關鍵字：**

    修飾全域性變數時，會將變數的連結屬性變為內部連結屬性，並且變數
    的儲存位置變為全域性靜態區；

    修飾 區域性變數，改變區域性變數的儲存位置為靜態儲存區，改變區域性變
    量的生命週期為整個程式開始到結束；

    修飾類的成員變數和函式：屬於類而不屬於物件，屬於所有例項類；


**2.const關鍵字**
    修飾全域性變數：C/C++略有不同，在上文已經提到，即C++的const修
    飾的全域性變數可以作為屬組的初始化的大小，而C不可以；同時變數的
    值不能被修改；C++利用const的這一屬性，代替C中的define進行
    全域性常量的定義；擴充套件_4會就 define，const，inline進行對比
    和分析；

    修飾區域性變數:代表區域性變數的值不能被修改；
    修飾指標：這個是經常問道的，我舉的例子可能不全面，但是是比較
    常見的例子：

    cons t int *p;  //修飾的是p所指向的內容不能被改變，p可
    以；

    int const *p;  //和上面是一樣的；

    int* const p;  //修飾的p指標不能改變；

    修飾類的成員變數：必須在初始化列表初始化，除此之外，必須在初
    始化列表初始化的還有，引用型別的資料成員，沒有預設建構函式的
    物件成員，如果存在繼承關係，如果父類沒有預設的建構函式，則也
    必須在初始化列表中被初始化，初始化列表對資料成員的初始化順序
    是按照資料成員的宣告順序嚴格執行的；

    修飾類的成員函式：一般放在成員函式的最後面，修飾的是類的成員
    函式中的隱藏引數this指標，代表不可以通過this指標修改類的資料
    成員，宣告形式例如：

    Base::void fun() const;

    關於const還有一個問題就是傳參和賦值的問題，一般來說，const
    修飾的變數是安全的，沒有const修飾的變數是不安全的，一般在傳
    參的時候，非const修飾的的變數可以傳給const修飾的，而const
    修飾的不可以傳給非const修飾的形參，這就相當於把安全的東西交
    給了不安全的人；而賦值的話更不用說了，const修飾的不可以傳給
    沒有const修飾的變數；

**3.volatile**
    volatile一般修飾變數，而它存在的原因是因為，我們的程式在進行
    編譯的時候，編譯器會進行一系列的優化，比如，某個變數被修飾為
    const的，編譯器就認為，這個值是隻讀的，就會在暫存器中儲存這
    個變數的值，每次需要的時候從暫存器直接讀取，但是有時候，我們
    可能會在不經意間修改了這個變數，比如說我們去了這個變數的地
    址，然後強行改變這個變數在記憶體中的值，那麼編譯器並不知道，讀
    取還是從暫存器中讀取，這就造成了結果的不匹配，而volatile宣告
    的變數就會告訴編譯器，這個變數隨時會改變，需要每次都從內從中
    讀取，就是不需要優化，從而避免了這個問題，其實，volatile應用
    更多的場景是多執行緒對共享資源的訪問的時候，避免編譯器的優化，
    而造成多執行緒之間的通訊不匹配！；

explicit關鍵字
首先需要了解什麼是隱式轉換，即在你沒有進行顯示的強轉的情況
下，賦值運算子左右兩個型別不一致的物件進行了型別轉換；或者
函式傳參的時候進行了型別轉換； 而explicit關鍵字存在的目的就是
禁止類的建構函式進行隱式的型別轉換，常見的就是string類的物件
就可以隱式型別轉換，比如：

    strig  s = "hello world";

    因為string 有一個單參的char*建構函式，所有可以用hello w
    orld構造一個string物件，然後呼叫string 類的拷貝建構函式；

    有時候我們並不希望這種不是我們預期的情況發生，所以，我們可以
    在類的建構函式之前+explicit關鍵字。禁止隱式轉換；

    ---希望讀者提建議繼續補充！（補充文章中講到的所有內容的不足之處）

擴充套件_4 define /const/inline 對比和分析

define作用於程式的預處理階段，而預處理階段做的主要工作為下面幾個
方面：巨集替換，去註釋以及條件編譯； define起作用的地方就在巨集替換階
段，只是單純的將巨集替換為程式碼，例如：

#define Add(a+b) a+b

下面這段程式碼用到了這個巨集：

int main()
    {
        int a = 1;   //如果char a = '1';  
        int b = 2;
        cout<<Add(a+b);
     /*  替換為cout<<1+2;  */
        return 0;
    }

從上面這個例子我們可以看出define的缺點很明顯，首先，define只 是單純的程式碼替換，不會進行型別的檢查，再者，我們上面的巨集定義 也很粗糙，嚴格點應該定義為: #define Add(a,b) (a)+(b) C++中一般建議使用const，列舉定義常量，這樣就會有型別檢查； 而巨集定義也可以定義出和函式一樣的功能： #define Swap(type，a,b) {type tmp, tmp = a; a = b; b = tmp;} 其實就算這樣寫，也還是存在上面提到的問題，並且這樣還不能進行調 試，因為巨集在預處理階段就替換了；

於是C++中又提供了一個inline內聯關鍵字 ，可以實現和define相同的
功能，並且支援型別檢查和除錯，一般宣告在函式的定義的前面，不過， inline只是對編譯器的一種建議，一般如果程式碼在3-5行左右，且沒有復 雜的邏輯結構，例如迴圈啊，遞迴啊，就可以宣告為inline，inline也
是在函式呼叫的地方替換程式碼塊，所以程式碼太長的話，容易造成程式膨脹，那麼inline為什麼可以支援除錯呢？

其實支援除錯也只是在dbug模式下，inline真正起作用是在release模
式，正好和assert相反；

提到inline,就不得不提friend友元；被一個類中宣告為友元的非本類函式和類，可以訪問本類的私有成員，這個關鍵字的存在感覺有些破壞類的封
裝性，而且，友元屬性不能被傳遞和繼承；（但是實際中在有些編譯器下友元函式被子類繼承了，我也很納悶，讀者可以自己驗證一下，留言！）