Qt专栏之C++预习篇(三）

用Qt写上位机软件真的超级方便，小小编在这边分享一些如何从零开始通过Qt来制作上位机软件。

我们预习回顾下Qt使用的编程语言，本文旨在阐述C++的设计规范以及补充速记点

C++的秘密

1.C++引用

​ C/C++禁止在函数调用时直接传递数组的内容，而是强制传递数组指针。在C++中，有一种比指针更为便捷的传递聚合类型数据的方式，就是引用（Reference）

​ 引用可以看做是数据的一个别名，通过这个别名和原来的名字都能够找到这份数据。引用必须在定义的同时初始化，并且以后也要从一而终，不能再引用其它数据，这有点类似于常量（const 变量）。注意，引用在定义时需要添加&，在使用时不能添加&，使用时添加&表示取地址。

​ 注意const引用，只是表明保证不会通过此引用间接的改变被引用的对象。

​ 引用本质上是别名，逻辑上不独立，具有依附性，和指针的相同的都是地址的概念，指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址，而引用则是某块内存的别名。不同点：

• 指针是一个变量，而引用仅是个别名；
• 引用只能在定义时被初始化一次，之后引用不可变，引用对象或变量值可变；指针可变；
• 引用是类型安全的，而指针不是 ，引用比指针多了类型检查。

2.RTTI机制

​ Run Time Type Identification运行时类型识别，程序能够使用基类的指针或引用来检查所指对象的实际派生类型。那么为什么需要这个机制呢？这个机制有什么用？

​ 由于C++本身是静态类型语言（和很多语言一样），在编译时数据类型就会确定下来，不能在运行时改变。然而对于面向对象思想中的多态性而言，C++指针或引用本身的类型，可能与它实际代表（指向或引用）的类型不一致，此时就需要知道运行时的类型信息，因此，通过RTTI中两个操作符typeid和dynamic_cast就可实现相关的操作。

typeid：返回指针和引用所指的实际类型；

dynamic_cast：将基类类型的指针或引用安全地转换为其派生类类型的指针或引用。

3.函数调用的开销

​ 函数调用是有时间和空间开销的。程序在执行一个函数之前需要做一些准备工作，要将实参、局部变量、返回地址以及若干寄存器都压入栈中，然后才能执行函数体中的代码；函数体中的代码执行完毕后还要清理现场，将之前压入栈中的数据都出栈，才能接着执行函数调用位置以后的代码。

​ 如果函数体代码比较多，需要较长的执行时间，那么函数调用机制占用的时间可以忽略；如果函数只有一两条语句，那么大部分的时间都会花费在函数调用机制上，这种时间开销就就不容忽视。一般将那些短小的、频繁调用的函数声明为内联函数inline（可直接定义在头文件中）。

知识速记

小知识点

• 对象的大小只受成员变量的影响，和成员函数没有关系。成员函数在代码区分配内存，而不是在栈区；
• C++规定，编译成员函数时要额外添加一个参数（this），把当前对象的指针传递进去，通过指针来访问成员变量，因此不是通过对象找函数，而是通过函数找对象；
• 调用没有参数的构造函数，调用时可省略括号；
• 初始化const成员变量的唯一方法就是使用初始化列表；
• 注意析构函数的执行时机：析构函数在对象被销毁时调用，而对象的销毁时机与它所在的内存区域有关：
  • 在所有函数之外创建的对象是全局对象，它和全局变量类似，位于内存分区中的全局数据区，程序在结束执行时会调用这些对象的析构函数；
  • 在函数内部创建的对象是局部对象，它和局部变量类似，位于栈区，函数执行结束时会调用这些对象的析构函数；
  • new 创建的对象位于堆区，通过 delete 删除时才会调用析构函数；如果没有 delete，析构函数就不会被执行。
• 编译器通过指针来访问成员变量，指针指向哪个对象就使用哪个对象的数据（成员变量）；编译器通过指针的类型来访问成员函数，指针属于哪个类的类型就使用哪个类的函数（成员函数）。然而，可以通过虚函数来使得基类指针可以对所有派生类进行“全方位“的访问，尤其是成员函数也可以，这就构成了多态；
• 为了避免内存泄露，需要将析构函数写出虚函数。当然，并不是要把所有类的析构函数都写成虚函数。因为当类里面有虚函数的时候，编译器会给类添加一个虚函数表，里面来存放虚函数指针，这样就会增加类的存储空间。所以，只有当一个类被用来作为基类的时候，才把析构函数写成虚函数；
• 在函数内部定义的变量、数组、结构体、共用体等都称为局部数据。在很多编译器下，局部数据的初始值都是随机的、无意义的，而不是我们通常认为的“零”值。这一点非常重要，大家一定要谨记，否则后面会遇到很多奇葩的错误。一个变量，即使不给它赋值，它也会有一个默认的值，这个值就是默认初始值。

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