C和C++重难点复习笔记（一）【面向过程】

最近抓住一些空闲时间，做一做C++的面试题目。买了一本人民邮电出版社的《C和C++程序员面试秘笈》，作者是董山海。

现在学完了前三章的内容，分别是【C/C++程序基础】、【预处理、const、static和sizeof】、【引用和指针】三部分。

由于是零零散散学习的，学过的东西总是忘记，因此决定每隔一段时间，复习一下学过的东西，做一个总结。

总的来说，这本书在目前我学到95页为止，已经发现了一屁股的错误。有的是印刷问题，有的是作者自己也没讲对。放一个网友总结的勘误表吧。我的文章中也会有提及。

不过这本书确实让我学习和巩固了一些C++知识，感觉比直接捧着C++ primer进步快一些。C++ primer我感觉像字典，查询可以，我读了几次，大概也读完一半了，结果发现记不住，脑子里只留了个大概，实在有点难受。

不过总的感觉是，学这本书，（虽然名字叫面试秘笈，听起来好像是临时抱佛脚糊弄面试官的）但说实话，对自己的C++水平还是有非常大的帮助的。不像《剑指offer》，个人感觉好像除了能拿来面试以外，似乎也没有其他什么太大的用处……

下面开始交代一些我认为的重点内容：

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第一章 C/Ｃ++程序基础

1.C++的域操作符“::”可以操作全局变量。比如main函数中的value是0，main函数以外的value是1。那么在main函数里可以用

::value=1;

来给全局变量的那个value赋值。（C++可以但是C不行）

2.printf("%d",-i++)表示的是打印-i，然后i再++。

3.前缀式“++i”返回对象的引用，后缀式“i++”返回对象的值。后者在大对象的时候产生较大的复制开销，效率降低。如果纯粹是内建数据则二者没有什么区别。

4.True的值究竟是什么并没有统一的标准。因此最好不要拿bool类型的变量flag直接与true比较，编程风格良好的代码应该是

if(flag)
而不是if(flag==true)

5.无符号数转成符号数，如果是负数的话，会变成很大的数。（负数用补码表示，是原码按位取反+1，第一位是符号位是1，变成无符号数的话会很大。这个具体还是要现场推算）

6.不用中间变量交换两数字，两种方式：

第一是用加减法：a=a+b；b=a-b；a=a-b；（有可能会发生数据溢出，但是交换仍然成功）

第二是用位运算：a^=b；b^=a；a^=b；

7.在标准头文件结构中：

#ifndef #define #endif作用是防止头文件被重复引用；

#ifdef __cplusplus //表示当前使用的是C++编译器
#ifdef __STDC__ //表示当前使用的是C编译器

extern "C"有两重含义：1.声明的函数和变量可以在其他模块中使用，之后的cpp文件包含这个头文件就行了。编译阶段没找到声明也不会报错而是在链接阶段从头文件中找到。2.修饰的目标是C的，意味着变量和函数是按照C语言方式编译的：C++支持函数重载（通过改变函数名把形参的类型加进去），C不支持函数重载。

8.可以通过声明atexit函数，让C++中main函数执行完以后还执行其他语句。（不过只有在正常终止后才执行，在linux系统下ctrl+c终止程序不会）

函数原型是：

int atexit(void(*)(void));

形参是一个函数指针。因此在main函数中，可以atexit(fn)；这个过程叫注册。先注册的后调用，后注册的先调用。（fn是你希望在main函数结束后执行的函数的函数名，需要在main函数以外声明void fn (void);之后再定义函数内容，在main函数中仅注册即可）

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第二章 预处理、const、static与sizeof

1.使用宏定义的时候，注意要把每个地方的括号都带起来，以免直接替换的时候出现问题。

2.在#define的时候，之后跟着一个#，意味把宏参数变成字符串；两个#，意为把参数拼起来：

#define STR(s)  #s
#define cons(a,b) (int)(a##e##b)

第一行的定义，在程序中使用，可以把s转换为字符串；第二行则是拼成一个aeb的数字（例如2e3）转化为int型。

3.关于const和*号关系还有const的引用，这个单独总结到了一个文章中：C++中const完全详解

4.#define只是用来做文本替换的，生命周期止于编译期。const在程序中确确实实存在并可以被调用和传递。

5.const的作用：1）定义常量。2）修饰函数形参，const&传递形参，提高效率的同时保证原始数据不被改变。3）修饰函数返回值，使其只能被赋值给常量类型。4）修饰类的成员函数，使该函数不能调用非const函数并且不能修改数据成员。（另外，一个const对象可以调用const成员函数而不能调用非const函数）。修饰的形式为：int getcount() const;(const放在后面，因为放在前面的话成了返回值是const int）

6.static作用：1)在函数内部，被声明为静态的变量在这一函数被调用的过程中维持其值不变。2）在函数外，一个变量或者函数被声明为static，那么同一项目的其他cpp文件不能通过extern声明来调用这个变量或者函数。（即只在模块内有效）

7.关于全局变量与静态全局变量，我自己的补充：

1）首先，不在函数内的变量就是全局变量。

2）建立一个工程，其中有两个cpp文件，因为加入了同一个工程，因此二者不需要互相#include进来。例如一个a.cpp，一个main.cpp。a.cpp中定义int a=9，则在main.cpp中声明extern int a;即可使用在a.cpp中定义的a=9。不过如果a.cpp中定义的是static int a=9; 则main.cpp中不可以声明extern int a，因为static限制了作用域，所以会报错。

3）有.h头文件的情况下：头文件中声明extern int value 不用初始化值，那么任何一个包含该头文件的cpp中对value初始化一次即可：int value=0; 然后所有包含该头文件的cpp文件都可以用value访问同一个变量。这样的extern声明的才是全局性的。但是。如果头文件中是static int value=1；那么其他的cpp文件中可以各自在函数中修改这个value值，互不影响。

8.在32位操作系统下，char一个字节，short是两个字节，int和指针都是4个字节，double是8个字节。对数组变量做sizeof得到的是数组占用内存的总大小，但如果数组变量是通过函数形参从外部传入的，在函数内部对数组名做sizeof得到的是4个字节，因为是对指针做了操作。

9.对结构体或者类做sizeof的时候，有六个陷阱点：

1）为了存取效率，采用字节对齐，因此sizeof得到的内存是其中最大的基本数据元素的整数倍（注意是“基本”，char[9]还是由char构成），而不是数据元素的内存直接相加。

2）普通函数不占内存，而只要有虚函数，不管有几个虚函数总共只占用一个指针大小的内存，因此在继承问题上，子类和父类都有虚成员函数，子类的算sizeof也是只多算一个指针大小。

3）对于空类，编译器会安排一个char类型填充，因此占用1个字节。不过空类A继承空类FatherOfA，空类A的大小还是一个字节不是两个字节。

4）虚继承时（虚继承的作用是确保多重继承时，顶端父类的副本只有一个），会多安排一个指向父类的指针。有几个虚继承就会多安排几个指针。

5）静态static变量存储在静态存储区，sizeof不计算静态变量的大小。

6）函数不占空间。就算函数内部定义了变量也不占空间。

10.sizeof是操作符（因此sizeof之后如果是变量的名字可以不加括号），strlen是函数。对于字符串来说，前者sizeof计算字符串分配的内存大小或者字符串指针的大小（函数参数的形式传入或者是char*的名字不是char[ ]的名字），而后者strlen只能计算字符串的长度（不包括结束符\0！）

11.sizeof用途：查看某个类型的对象在内存中占用的单元字节；动态分配对象时让系统知道要分配多少内存；在涉及操作数字节大小的时候用sizeof代替常量计算以避免由于系统位数不同造成的影响。

12.联合体union的大小：联合体的特点是共用相同的存储空间，因此大小必须被最大的基本数据类型整除。char[13]的大小为14，int为4，那么二者构成的联合体的大小是16，因为最大的是4，（char[13]是由char组成，char的大小是1）

13. 可以通过#pragma pack（k）来修改对齐方式为k，以k为基本单位来实现对齐。

14.内联函数inline，直接替换代码，节省调用开销，提高执行效率，但是会使总代码量变大消耗内存空间，因此函数体内代码较长或者有循环的时候不适合使用内联函数。

15.inline在编译时展开进行语法分析，宏在预编译阶段展开进行代码文本替换。inline像宏定义，但可以额外检测参数是否合法并且兼容C++对象中的私有成员（宏定义做不到）。

15. 类中成员函数的定义体放在类声明之中会自动转成inline函数。

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第三章 引用和指针

1. 引用在声明的同时必须进行初始化，并且之后不可以修改成别的变量的引用。

2.一个指针声明以后，之后要么置空，要么指向一个变量。绝对不允许直接赋值写入数据，对野指针赋值会使系统崩溃因为不知道刚开始声明的时候指向哪里。

3. 函数形参是char*的时候，如果想在函数内部交换两个字符串，实际在函数内部修改不会影响到实际传入函数的char *实参。

应对方式有两种，第一是形参改为char *&，传参时正常传入字符串名字。第二种是改为char **，传参时取&传入字符串名字的地址。（只针对内部对两个形参char*交换的情况。如果内部直接通过指针修改字符串，是可以修改并且影响到外面的）

4. 函数在声明的时候，可以不写形参的名字，只写形参的类型。

5.函数内部对全局变量进行修改，然后函数返回这个全局变量。函数的返回值如果本身设置为引用&，那么可以返回给引用。例如int & func()的返回值是int引用，那么在main函数中定义了int &a=func()可以。但是如果函数的返回值不是&类型的，比如就是int  func()类型的，那么int &a=func()不行。虽然看起来返回的是全局变量，实际上是建立了一个临时变量，把全局变量的值赋给临时变量以后才返回。

6.传引用比传指针更安全是因为不存在空引用，不会产生像野指针那样的问题。

7.复杂指针的声明：这部分看起来很吓人很难，但是实际不难。方法是先找到未定义的标识符，然后右左原则，右一下再左一下，见到半个括号就反向从右变成左或者从左变成右。基本单位按照括号来。例如：

int(*a)[10];//指针a，指向10个数的数组，数组中每个元素是int
int (*a)(int);//指针a，指向函数，函数形参是int，返回值是int
int(*a[10])(int);//找到a，右左原则，a是个数组，数组中每个元素是指针，指向函数，函数形参int返回int

右左原则非常好用：

int (*func)(int *p);
//定义func是一个指针，指向函数，函数的形参是int*，返回值是int


int (*func)(int *p,int(*f)(int*));
//func是指针，指向函数A，函数A的形参有两个，第一个是int*，第二个是函数指针（指向的那个函数B的形参是int*返回值是int），然后A的返回值是int

int (*func[5])(int *p);
//func是数组，数组中5个元素，每个元素是指针，指向函数，函数形参int*，返回值int

int (*(*func)[5])(int *p);
//func是指针，指向数组，数组中有5个元素，每个元素是指针，每个指针指向的是函数，函数形参是int*，返回值是int

int (*(*func)(int *p))[5];
//func是指针，指向函数，函数的形参是int*，函数的返回值是一个指针，指针指向了一个数组，数组中有5个元素，每个元素是int类型

8.数组名字可以看做是数组首地址，对数组名字取&得到的是数组对象的首地址。因此，数组a有5个元素，即a[0]到a[4]，如果是a+1，得到a[1]；如果是&a再加1，得到的是a[5]。

9.对于char str[ ]和const char str[ ]来说，赋初值是保存在栈中，因此变量名不同，地址就不同。而对于char str*或者const char str*来说，赋初值是放在数据区，不管变量名字是啥，有没有const，统统指向同一块数据区的内存。因此也不能对其内容以数组的形式修改。例如const char str*="abcdef",str[2]='a'会报错。（注意：不能修改不代表不能用中括号取值）

10.一个指针在初始化时指向0或者NULL，然后不可用*来解引用。（为NULL指针分配的分区的地址空间禁止进入）另外动态申请的指针p在free或者delete以后，应当指向NULL。因为free只是释放了原本申请的空间，指针还在，并且指向垃圾内存。

11.类的非静态成员函数才有this指针。友元函数和static成员函数没有this指针。

12. 定义一个数组指针 int*b=new int  [10]，那么释放空间的时候一定要delete [ ] b;来释放。如果只delete b，则只释放头一个。

13. 数组指针与指针数组的区别：单独总结了一章：数组指针与指针数组。

14.字符串的数组指针与指针数组：见经典奇葩面试题：C++中字符串的数组指针与指针数组 （对应面试题21）。这道题对于初学者很难，偏偏答案还是错的，误人子弟。

15.函数指针：

int max(int x,int y)
{
    return (x>y?x:y);
}

int main()
{
    int (*p)(int,int); //函数指针
    p=max;
    p=&max;  // 二者都行！
    
    int a;
    a=(*p)(1,2);
    cout<

16.用typedef定义函数指针：

typedef int (*pfun)(int x,int y);
int fun(int x,int y);
pfun p=fun;
int a=p(1,2)

17.malloc/free相比new/free来说，不足在于malloc/free是库函数而不是运算符，不能执行构造函数和析构函数，因此无法满足动态对象的需求。

此外，有一点书中没有提到，这里补充一下：

int *p1=new int[10];//p1申请的空间中的值是随机值
int *p2=new int[10]();//p2申请的空间中的值已经被初始化为0。

另外，如果用new申请一个二维动态数组：

int **data=new int*[size];
for(int i=0;i

malloc返回值是void*，因此需要类型转化：

Bitree *root=(Bitree *)malloc(sizeof(Bitree))

18.malloc，calloc，realloc的区别：

malloc调用形式为 (*类型)malloc(size)

calloc调用形式为 (*类型)calloc(n,size)  //相当于 (*类型)malloc(n*size)

realloc调用形式为 (*类型)realloc(*ptr,size)   //把ptr内存增大到size

19.动态内存的传递：

如同本节3所述，char*作为形参时不会影响实参，因此将空字符串指针传入在函数，在函数内部申请的内存不能返回到函数以外。应对方式：

1）形参用char *&,调用时传入指针名字。

2）形参用char **，调用时传入指针的地址即&指针名字。

3）函数返回值设置成char *，然后将新申请的指针以函数返回值的形式返回。（这种如果内部定义的不是new或者malloc出来的字符串而是普通的字符串，不能这样返回）

20.局部变量是栈地址，动态变量（new出来的变量）是堆地址，全局变量在静态存储区，常量（const）在常量存储区，还有malloc出来的变量在自由存储区。

21.句柄所指向的是复杂的结构可能与系统有关，windows编程中要用句柄来对应用程序进行操作，句柄可以算作一种特殊的指向指针的指针。而指针对应数据内存中的地址。

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其他：

1.静态链接库与动态链接库的区别：

• 静态链接库是.lib：

优点：代码装载速度快，执行速度快。只需要保证开发者的计算机中有正确的静态链接库文件，以二进制发布文件的时候不需要考虑用户的计算机上的lib文件是否存在的问题。

缺点：生成的可执行文件较大，包含相同的公共代码，资源浪费。

• 动态链接库是dll：

优点：节省内存，dll文件与exe文件独立，只要输出接口不变（名称、参数、返回值类型和调用约定不变），更换dll文件不会对exe文件造成影响，提高可维护性与可扩展性，适用于大规模的软件开发。此外，不同的语言编写的程序可以按照约定调用同一个dll文件。

缺点：可能会出现版本冲突问题。需要载入dll文件才能运行程序。

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之后还有两节总结内容：

C和C++重难点复习笔记（二）【面向对象】

C和C++重难点复习笔记（三）【泛型编程与STL】

欢迎大家查阅参考。