c++学习日志(7.8-7.15)

/*学习内容来自《c++程序设计语言》（特别版） 裘宗燕*/

一.源文件和程序

1.分别编译

    程序是由好多源文件组成的，一般来说，一个程序就是一个文件的说法是行不通的。这样

做的好处是可以让我们更好的理解程序，假如一个程序就是一个文件，那么当这个文件和他所

依赖的某东西做了修改，那么整个程序都要重新编译。

    源文件的编译是这样的，首先进行的是预处理，包括宏的替换和文件#include包含，预处

理结束后的东西就是编译单位。

    分别编译能工作的前提是，在各个源文件里必须提供各种声明,以提供一些有关程序其他部

分类型的信息，在各个源文件和头文件里，这些声明要保持一致。连接器就是干这个工作的，

他用来将各个编译单位约束在一起。

2.连接

    所有的名字空间，类，函数都应该在他们出现的各个编译单位有适当的声明，而且他们都

应该引用同一个实体。声明包括定义式声明和非定义的声明：对于一个变量x:

           int x;                      //这是一个定义

           extern int x;            //声明，非定义

           extern int x = 5;     //是定义，带有初始式的声明就是定义，等价于 int x =

5;

    在一个程序里，一个变量只能定义一次，却可以有多个非定义的声明，但要保持类型的一

致：

           //f1.c

           int x = 1;

           int y = 1;

           //f2.c

           int x;                      //错拉，重复定义

           extern double y;     //错拉，类型不一致

     一个函数在使用之前必须声明，这与c语言不同，c语言可以调用未声明的函数。
     虽然一个变量只能定义1次，但在程序里，有很多不可避免的因素，使一些类型不得不出

现1次以上的定义：书上这部分不是太懂。
     存在“单一定义规则”（ODR）；
     他的意思是，一个类，摸板，抑或一个inline函数，的俩个定义能够被接受为唯一一个定

义的实例:
     1.他们出现在不同的编译单位里；
     2.他们的所有词法相同；
     3.他们的词所代表的意义也相同;
ODR的存在是因为：
     //flie s.h
          struct S { int a;  char b; }
          void f(S*);
     //file1.c
          #include "s.h"
          //使用f()
     //file2.c
          #include "s.h"
          void f(S* p) { /* ... */ }  //f的实现
这样就让S的定义既出现在file1.c里和file2.c里成为理所当然的事了。
对上面的第3点出错的可能最大，所以要把头文件做的够强，把该有的名字都声明，抑或定义一

下。

     假如一个名字可以在与其定义所在不同的编译单位里使用，就是它具有外部连接，否则就

是具有内部连接：
     inline函数必须在需要用它的每个编译单位用完全一样的代码定义一遍。也就是说，

inline函数像名字空间一样，不存在不是定义的声明。
     const,typedef在默认的情况下具有内部连接：
            //f1.c
            const int x = 7;
            //f2.c
            const int x = 8;        //完全可以，内部连接就是互不干扰
     这样的东西会造成一些混乱，所以把他们放进头文件吧。
     当然，可以去掉这种默认，使const具有外部连接：
            //f1.c
            extern const int a = 77;
            //f2.c
            extern const int a;            // 这个a就是f1.c里的a
     无名名字空间效果很像内部连接。
     另外，static也表示使用内部连接。具体用法不清楚。

3.头文件
     #include "haha.h"的意思就是，用文件haha.h的内容取代#include所在的这一行。
     头文件里可以包括的东西：

命名名字空间          namespace N {/* ...*/}

类型定义                  struct Point { int x,y; };

模板声明                  template <class T> class z;

模板定义                  template <class T> class v {/*...*/};

函数声明                  extern int strlen( const char* );

在线函数定义          inline char get( char* p ) { return *p++; }

数据声明                  extern int a;

常量定义                  const float pi = 3.141593;

枚举                          enum Light { red, yellow, green };

名字声明                  class Matrix;

包含指令                  #include <algorithm>

宏定义                      #define VERSION 12

条件编译指令          #ifdef  __cplusplus

注释                          /* check for end of file*/

 

     头文件里不该有的东西：

常规的函数定义      char get( char* p ) { return *p++; }

数据定义                  int a;

聚集量定义              short tbl[] = { 1,2,3 };

无名名字空间          namespace {/*...*/}

导出的模板定义      export template <class T> f( T t ) {/*...*/}
     标准库头文件，是由系统提供的编程工具。
4.非c++代码的连接
     extern "C" char* strcpy(char*, const char*);
     extern char* strcpy(char*, const char*);
     以上俩段的区别就是连接约定不同。"C"表示一种约定，却不是语言。
     连接约定不影响调用函数的语意。
     为一组声明描述连接约定的语法:
           extern "C"{
                /*声明*/
           }
     这种结构被叫做连接块，可以用来包裹起整个的c头文件，使之适合c++:
           extern "C"{
           #include <string.h>
           }
     还有一种条件编译的方式
     用连接块包裹的变量，其作用域和存储类不会受到影响
           extern "C" {
                 int g1;     //是定义
           }
           extern "C" int g3; //声明，却不是定义
     具有c连接的库，包含到选定的名字空间，不去污染全局名字空间是什么意思？
c++实体的连接必须将名字空间考虑在内，那么c的连接不用考虑名字空间？于是，c就能包含到

选定的名字空间？
函数指针情况：
typedef int (*FT) ( const void*, const void* );   //FT具有C++连接
void isort( void* p, size_t n, size_t sz, FT cmp ); //cmp具有C++连接

extern "C" {
 typedef int (*CFT) ( const void*, const void* );  //CFT具有C连接
 void qsort( void* p, size_t n, size_t sz, CFT cmp ); //qsort具有C连接，cmp 

                                                           //具有C连接
}

void xsort( void* p, size_t n, size_t sz, CFT cmp ); //cmp具有C连接,xsort是C++连接
extern "C" void ysort( void* p, size_t n, size_t sz, FT cmp ); //cmp具有C++连接，  

                                                            //ysort是C连接

int compare( const void*, const void* );   //compare具有C++连接
extern "C" int ccmp( const void*, const void* );  //ccmp具有C连接

void f( char* v, int sz )
{
 qsort( v, sz, 1, &compare );  //具有C++连接的函数作参数，传递到本应是C连接 

                                    //的形参，error
 qsort( v, sz, 1, &ccmp );     //具有C连接的函数作参数，传递到C连接的形参， 

                                    //ok

 isort( v, sz, 1, &compare );  //具有C++连接的函数作参数，传递到C++连接的形 

                                    //参，ok
 isort( v, sz, 1, &ccmp )      //具有C连接的函数作参数，传递到本应是C++连接 

                                    //的形参，error
}
在为一个声明刻画连接约定时，这个约定将应用于此声明引进的所有函数类型，函数名，变量

名。对这句的理解是：CFT具有c连接，由CFT引进的cmp也具有了C连接了。上面的error不一定

是error,只是要当心。
5.头文件的组织
   有俩种方式：单一头文件和多头文件：
   桌面计算器程序的俩种组织方式。
   单一头文件的完整代码：

//dc.h/************************************************************************                              单头文件*************************************************************************//*有关异常的名字空间*/namespace Error { struct zero_divide { };            //除0错误    struct syntax_error {              //语法错误  const char* p;  syntax_error( const char* q ) { p = q; } };}/*有关词法分析的名字空间*/#include namespace Lexer { enum Token_value {                 //词法符号：数字，名字，运算符等             NUMBER,        NAME,        END,        PLUS = '+',    MINUS = '-', MUL = '*',   DIV = '/',  LP = '(',      RP = ')',    PRINT = ';', ASSIGN = '=' }; extern double number_value;        //声明，存储数字的变量 extern std::string string_value;   //声明，存储名字的变量 extern Token_value curr_tok;       //声明，当前的词法符号 Token_value get_token();           //声明，取得curr_tok的函数}/*有关语法分析的名字空间*/namespace Parser { double prim( bool get );           //声明，处理初等项 double term( bool get );           //声明，处理乘除 double expr( bool get );           //声明，处理加减            }/*有关符号表的声明*/#include 

单头文件适合的是小程序的情况，当程序很大时，这样做很不好。
多头文件的情况是：
一个模块，可分为用户界面，实现界面，和实现。
例如对于parser,可分为：parser.h /*用户界面*/
parser_impl.h /*实现界面*/ 表示实现的共享的东西
parser.c  /*实现*/
多头文件提供了更好的局部性。

6.包含保护符
  #ifndef ABC_H
  #define ABC_H
   /*...*/
  #endif
  包含保护符使得重新编译的冗余减少了，因此被广泛的使用。

7.程序
  一组分别编译的单位由连接器组合起来，就是一个程序。程序的过程就是main()的执行过程。原则上在所有函数之外的变量，应该在main()调用之前完成初始化。在一个编译单位里的这种变量，按他们定义的顺序初始化。没有初始式的内部类型默认初始化为0。而在不同的编译单位里的全局变量，初始化顺序是没有保证的。全局变量的初始化抛出的异常无法捕捉。
全局变量有一种很好的替代物：通过函数返回的引用。
  int& use_count()
  {
        static int uc = 0;
        return uc;
  }
  void f()
  {
        cout << ++use_count();
        //...
  }
static变量只被初始化1次。
而有些这样的变量需要运行时初始化。那么以上说的都不是运行时的？
   程序的终止：
   1.exit()将调用静态对象的析构函数。abort()则不。
   2.调用exit()结束程序，调用它的函数及其调用者里的局部变量的析构函数都不会执行
1，2点看似矛盾。
   3.atexit()函数，程序在终止前可以执行一些代码。
提供给atexit()参数的函数不能有返回值也不能有参数，atexit()通过返回非0值表明达到最大限度？

/*红字表明疑问，不理解*/