c/c++ 学习总结（1）-- 学习感想

之前的学习一直放在有道云笔记上，这次决定把笔记迁移到csdn上，方便相互学习。

学习了这么长时间的linux c/c++的开发，觉得这个方向就是个无底洞，对一些问题或特性的理解不能停留在语言的语法层面，还需要深入到语言规范，操作系统（Linux）的平台特性，甚至是硬件设计上去。为什么会这样说，举一些例子：

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为什么说要了解语言的设计规范：我们可以定义一个空的结构体，对空结构sizeof，计算出来的大小是1而不是0：

struct A{};//空结构体
sizeof(struct A); //结果为1，而不是0

原因在于struct结构体不仅仅是一个c++实体，还是一个对象，而对象的本质是一块带有某些性质的存储区域，某些性质包括大小，对齐要求，存储期，生命周期，值，名字等。因此，不管对象是否为空都至少需要分配一个字节的空间；对比一下，函数虽然是一个c++实体，但不是对象，因此sizeof一个函数调用时，计算的是函数返回值得大小：

int  foo（）；//函数的声明，此处没有定义函数
sizeof(foo());//计算出来的值为4，即int的大小（32bit平台情况）。

注意：sizeof是一个“不求值表达式”，它只是在编译时期对函数的返回值进行计算，并不会真正的调用函数（由于采用分离编译，该函数定义可能放在别的翻译单元中，需要等连接器ld进行符号解析之后才能关联起来，调用的话还需要在运行时分配栈帧，所以不可能调用）；另外foo后面要加上括号，因为在编译器眼中foo只是一个名字，如果不加括号，编译器在“名字查找”时会取找找看有没有声明一个foo的变量，如果没有就会报“找不到名字”的编译时错误，加上括号后编译器才知道这个是函数。

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为什么说要了解平台特性：我们c语言标准库libc中得printf()函数会向终端打印字符，表面上看是这样，但实际上printf()函数是向底层的文件描述符STDOUT_FILENO打印的，而该文件描述符默认定向到/dev/tty上，即终端上，如果事先用dup，dup2等函数来重定向文件描述符STDOUT_FILENO某个文件上，那么再调用printf()函数就不会再终端上输出了。看代码：

#include
#include
#include
#include
#include

int main(){
    printf("hello\n");     //会向终端打印

    int fd = open("./temp.txt",O_RDWR);  //打开一个已经存在的文件
    close(STDOUT_FILENO);                //先关闭文件描述符
    dup2(fd,STDOUT_FILENO);              //把STDOUT_FILENO重定向到fd上
    printf("world\n");                   //再次打印，字符串就在文件中了
    close(fd);                           //关闭打开的文件
    return 0;
}

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为什么说要了解硬件的特性：我们知道可执行文件的数据是经过“内存对齐”过的，使得地址值为数据大小的整数倍，如地址0xfffff4上放置的数据只能是char，short，int，而不能是double，因为硬件产生的地址是对齐过的，如果数据不对齐，会导致可能需要2条指令才能取到数据，这样效率就低了。

总结下，linux c/c++ 不是一蹴而就的，需要一层一层的深入，对问题的理解不能片面，需要从多个角度去看待；另外，我觉得我们的linux c/c++ 和其他语言（java）最大区别在于，前者是一个像是“规范”，而后者是一个“产品”，例如java语言，它的语法，编译器，虚拟机等都是由oracle公司来维护的，虽然说“一次编译，到处运行”，但也只是编译后的字节码能跨平台，虚拟机不能跨平台且不开源，而我们的c/c++的编译器有很多不同的实现（GNU/GCC,LLVM/CLANG），而且在liunx上生成elf格式可执行文件，可以直接运行不需要虚拟机。

平时在学习时参看的一些书籍和网站分享下：
书籍：c++ primer，c++ primer plus，深度探索c++对象模型，csapp，apue，linux的man page
网站：c++参考手册，它能使你从一个更高的层面俯瞰c++；c++之父的主页 。