2020-C++高级程序设计-C++ Cpp

Cpp(编译预处理)

1. 编译预处理

  1. 与作用域、类型、接口等概念格格不入
    1. 潜伏于坏境:编译预处理，可以不写在程序中
    2. 穿透作用域:在编译预处理的时候，忽略作用域。
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//编译预处理潜伏于环境
#include <stdio.h>
extern double sqrt(double);
void main()
{
   printf("The square root of 2 is %g\n",sqrt(2));
   fflush(stdout);//立刻输出
   return(0);
}
//cc -Dsqrt=rand -Dreturn=abort(-D是开关变量,Define,是find&replace)
//上一句的含义是将sqrt转换成为rand，然后将return替换成about
//返回值
//The square root of 2 is 7.82997e+28
//abort - core dumped(将内存中所有的状态保存下来)
  1. 设想:
    1. 置换
    2. 应用方式丰富,很难为其的找到具有更好的结构且高效的替代品
  2. 关于对于#include、#define、#ifdef、#pragma的不同处理

2. #include

  1. include会打开文件内容，然后将文件内容拷贝过来
  2. 保证接口的定义在本文件中有效
  3. 暴露源文本

3. #define

3.1. 符号常量

  1. #define pi 3.14
  2. const pi = 3.14
  3. 不需要分号，因为他是编译预处理而不是代码

3.2. 开放子过程

使用inline函数

3.3. 过程函数泛型

  1. #define max(a,b) (a) > (b) ? (a) : (b)这个max宏和函数有什么区别
    • 为什么没有括号不行?因为他不懂乘法:#define mul(a,b) a * b
    • 如果使用:max(1+2,2+3)//1 + 2 * 2 + 3
    • 宏还可能带来重复计算(只是一个编译预处理)
  2. double int等对函数重载
  3. 宏是定义和所有的同类型比较的泛型。
  4. 宏的严重缺陷，宏没有函数的类型检查
  5. 将int写成参数T(类型参数):T max(T,T)

3.4. Generic types

  1. 使用模板来替代大量重复的部分

3.5. 重命名vaou

  1. namespace的形式

3.6. 字符串连接

  1. 不可以被替代
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#define Conn(x,y) x ## y //x 和 y连接起来
//在编译之前进行替换
#define ToChar(x) #@x
#define ToString(x) #x
  1. 这个是为了帮助框架的实现

3.7. 特殊目的用法

  1. 不可以被替代
  2. 特殊语法:
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#if //如果

#else //不然

#elif //不然如果

#endif //if结束

#ifdef //如果定义了

#ifndef //如果没有定义
  1. 例子:
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#ifndef MY_PRINTF_VERSION //如果宏在之前没有被定义
　 #define MY_PRINTF_VERSION 1 //那么将这个宏定义为1

#endif
//选择编译，选择不同情况下，使用哪个源代码
#if MY_PRINTF_VERSION == 1
    void printf(*str) {}
#elif MY_PRINTF_VERSION == 2
    int printf(char* fmt, char* args, ...){}
#endif
  1. 有些程序的部分是保障机制，在不同形式下的保障是不同的
  2. 使用开关量的编译选择，用来在发布的时候对于不应该被发布的东西进行开关量的调整。(就可以不用删除)
  3. 有一些调试是不能通过断点调试的，所以我们就可以打开开关变量，用来记录更加清晰深刻的日志。

3.8. General macro processing

  1. 不可以被替代
  2. 我们可以将一些warning确认没有问题忽略掉
  3. 我们也可以通过将一些warning提高为error的高级别，这样子就可以更加清晰的发现问题(IDE集成)
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once
warning(disable:4101)
warning(error:160)

4. #ifdef

  1. 版本控制
  2. 注释代码

5. #pragma

  1. 层间控制
  2. 告知编译器
  3. #pragma pack()
    • 在计算机内存空间中，我们往往是要进行数据的对齐，这样子可以提高内存数据的读取效率
    • 我们可以通过传递预编译指令用来对于指定数据的对齐
  4. #pragma pack()用法详解

6. 程序组织

  1. 逻辑结构：相关联的函数/文件形成的抽象上的图结构
  2. 物理结构：考虑到每个函数f存储的位置，不一定存在同一个cpp
  3. 一个源程序不论有多少个源文件，只有一个源文件能包含main函数

  1. 工程文件
    1. 外部函数
    2. 外部变量
  2. 组织是物理层面

  1. 我们直接将一些头文件.h中写好函数原型

6.1. 头文件和cpp文件

  1. 我们要始终注意scope和lifetime
  2. 作用域
    1. 程序级作用域(函数外定义的变量):一个程序可能有很多源文件，程序级就是说整个程序可见
    2. 函数级作用域:在Stack中，同一个函数内可见
    3. 块级作用域:在Stack中，同一个代码块内可见，比如while循环中定义的一个变量
    4. 文件级作用域:在A和B中的process()是不同函数的，同一个文件中可见
  3. 协同:B中使用A中的，需要标明extern，然后在编译前确认查找
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extern float salary;
extern void show();
  1. 将外部要用的，开发的，A把对应的放到a.h头文件中，而B就不需要进行读取A文件内容，B在使用时在文件头#include "a.h":功能就是直接复制粘贴过来，是preprocess命令
  2. 如果有些服务不想要提供:将作用域限制到文件内:就是文件级作用域
  3. 常量作用域默认是文件作用域，我们也将其抽象成为const.h文件来查看管理
  4. main是全生命周期的，活在栈中。

6.2. extern的另一个用法

  1. extern可以用来修饰变量或函数，用来说明此变量/函数是在别处定义的，要在此处引用，而不会新开辟一块内存。
    • 该变量或函数必须是唯一的，如果多个cpp文件中都有定义则会报错
    • 一般不用extern修饰常量，因为常量默认作用域是文件
  2. 函数默认的生命是extern的，带有关键字仅仅是语义上这个函数可能在其他源文件里有定义。

6.3. 头文件的内容

  1. 放置不占空间的部分
  2. 放置常量定义
  3. 放置变量/函数声明(为什么可以这么干？)
    1. a.cpp和a.h并没有联系，link时会从所有编译好的文件中找B需要的符号，如果几个不同文件中实现了同一个函数/定义了同一个全局变量，就会报错
    2. 编译阶段，B虽然找不到该函数或变量(理解为符号表的信息不完整)，但连接时会从A生成的目标代码中找到此函数
  4. 放置宏
  5. 放置类型定义
  6. 放置内联函数(必须写到头文件)
    • 为什么内联函数要放置到头文件中?因为不这么做，无法正常使用
    • inline是基于源代码的复用，根据原型是不行的
    • 如果头文件中有inline，但是被拒绝了？如果头文件中的inline函数很复杂(loop等)，那么我们会将对应代码替换进去的时候，生成了多份的static(局部于文件作用域)
    • 相对的话:如果不是inline函数，那么函数只会有一份。
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//c.h
inline int f(){
    return 1;
}
//c.app
#include "c.h"//是可以inline的
  1. 头文件可以再次放置头文件
2020-C++高级程序设计
#课程笔记 #C++ #编译
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作者
SpriCoder
发布于
2020年7月1日
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