第1章 开始

不重要的地方或者已经非常熟悉的知识我不做记录，只记录新知识和难以理解的地方以便回顾
习题答案见https://github.com/huangmingchuan/Cpp_Primer_Answers

开发环境准备

尝试过vscode虽然截图编译插件很好用但是格式化和智能提示实在是难以忍受，还是换IDE了
最好还是用VS或clion写大型项目，编译起来不需要配置，文件组织也更合理
目前使用Clion，使用bundled mingw编译，cmake组织项目；Clion安装插件一定要APPLY，否则不生效
（VS编译器是微软自带，项目组织方式也不尽相同，调试最好还是VS）

cin 标准输入
cout 标准输出
cerr 标准错误
clog 标准日志
  • 输出运算符<<

左侧是ostream对象，右侧为要输出的内容，返回值为左侧对象；输入运算符>>与其类似
所以cout<<”Hello World!”<其中” … “为字符串常量，std::我已省略
标准库对其进行过重载，以适应不同的输入输出值类型

  • 控制符endl

首先结束当前行，然后将缓冲区中的东西刷入设备（刷新流可以清空缓冲区，避免不必要的错误）

建议调试输出时使用printf，cout如果不刷缓冲区的话不会立即输出！！！

练习

1.3

image.png

1.4

image.png

1.5

image.png

1.6

所给程序片段不合法；
原因：<<输出运算符左侧必须是ostream对象，而第二、三行<<左侧均没有cout

1.7

image.png
报错显示如下：
image.png

1.8

第一、二行语句显然合法；
第三行
image.png
可以看到编译器识别出一对/ /注释，而后面的内容当做字符串常量处理，少了一个”，则报错missing terminating “ character
image.png
第四行代码会输出/，而前后均为/ */注释

1.9

sum of 50 to 100 inclusive意思是求和区间为[50,100]的闭区间
image.png
image.png

1.10

image.png
没什么特殊情况最好还是—num

1.11

image.png
当然上面程序健壮性不足，如果不按提示要求，输入a>b则达不到想要的结果（书上没看到if，姑且不优化了）

1.4 控制流

while和for循环语句

循环中若不停检测变量并递增，使用for循环会更方便

读取数量不定的输入，如输入int至变量int value，可以写while(cin>>value){…}
使用istream对象作为条件，实际是检测对象状态，如果碰到无效输入或文件结束符end-of-file，循环会自动结束

  • Unix MacOS为CTRL+D

  • Windows为CTRL+Z

    练习

    1.12

    此for循环完成了从-100到100的整数累加的功能，sum为和，结果自然为0

    1.13

    即使用for循环重做1.9-1.11三道题
    1.9重做：
    image.png
    1.10重做：
    image.png
    1.11重做：
    image.png

    1.14

    区别主要是：

  • while循环难以控制计数变量的作用域，循环体外依然有效；而for的控制变量一般只在循环内可见

  • while更适合循环结束条件未知的场景（包括死循环和输入数量不定）；for一般用计数器迭代，循环次数已知

两者底层差别不大

1.16

image.png

if语句

练习

1.17

image.png
image.png

1.19

对练习1.11进行优化
image.png

1.5 类简介

Sales_item类

例程为定义一个Sales_item的类，表示书的总销售额、售出册数和平均售价；
操作为
image.png

练习

1.21

image.pngimage.png

1.22

image.pngimage.png

1.23&1.24

image.pngimage.png

1.6 书店程序

image.png

第2章 变量和基本类型——第Ⅰ部分 C++基础

C++由于和硬件高度相关，没有规定数据类型必须使用多少位存储，使用时需要依据机器和编译器灵活判断；

2.1 基本内置类型

算术类型

一些建议：

  • 数确定不为负，使用无符号类型
  • 整型要么char，要么int，更大用long long
  • 浮点型都用double
  • bool=true or false

部分整数类型的内存大小，我的机器应该是LLP64的标准
image.png

类型转换

image.png
含有无符号类型的表达式
带符号数会自动转换成无符号数，负数转unsigned会加上无符号数的模
//在32位系统中，int的范围是-2147483648~+2147483647，而unsigned int的范围是0~4294967295
例：
image.pngimage.png

练习

2.3

image.png
从上到下分别应输出
32
4294967264= 4294967296 - 32
32
-32
0
0

字面值常量literal

整型默认int，浮点型默认double，字符型为char；
字符串为C风格数组，实质是const char*

转义字符
image.png
image.png

2.2 变量

列表初始化

image.png
四种初始化方式中，只有列表初始化在丢失信息时会报错，如long double值给int初始化

默认初始化

内置类型函数外为0，函数内为垃圾值；
对象默认值由类决定

练习

2.9

（a）应该为int input_value; cin>>input_value
（b）不符合初始化语法，见列表初始化
（c）wage未定义 image.png
（d）语法没问题，只是i将初始化为3，小数点后截断

2.10

global_str为空串
global_int为0
local_int为随机值
local_str为空串

变量声明与定义

加extern为声明，其他全为定义，会分配存储空间和初始化
//extern初始化同样是定义

练习

2.11

（a）定义
（b）定义
（c）声明

标识符

字母、数字、下划线组成，字母、下划线开头；

  • 自定义不允许连续两个下划线
  • 不允许下划线+大写字母开头
  • 全局变量不能以下划线开头

image.png

练习

2.12

(a)(c)(d)非法，不能含连字符，不能数字开头，不能用关键字

名字作用域

练习

2.13

j=100

2.14

输出100 55

2.3 复合类型

引用

引用/左值引用即别名，和对象绑定而不是拷贝；必须初始化
一般来说，引用的类型和绑定的对象应一致

练习

2.15

(b)(d)不合法，引用不可以绑定字面值，引用必须初始化

2.16

都合法，只是有些副作用
(b)会执行int到double的隐式转换
(c)(d)小数点后会截断

2.17

输出10 10

指针

类似于内置类型，指针存地址，解析取决于指向类型；
一般情况也要类型匹配

image.png
无效指针（包括未初始化的）不要使用，可能指向危险地址；空指针初始化为nullptr，NULL和0相同，不过新标准还是用nullptr；

void*指针无法访问其指向对象，操作有限；
指针比较的是存的地址；只要不为空指针，指针的值就不是0

练习

2.20

定义指针p1指向i；
通过指针使i平方一次

2.21

(a)非法，类型不匹配；(b)非法，int不可以初始化int*，即使int=0；(c)合法

2.25

(a)ip是int型指针，i是int型变量，r是i的引用
(b)i是int型变量，ip是int型空指针
(c)ip是int型指针，ip2是int型变量

2.4 const限定符

const默认作用域为当前文件；
共享需要在声明和定义时都加extern

练习

2.26

(a)(d)非法，const常量必须初始化，不可被改变；(b)(c)合法

const引用

初始化常量引用时允许用任意表达式作初始值，只要能转换为引用类型即可
const引用本质是不允许通过引用改变引用对象的值，而引用对象是不是const无关紧要
image.png比如此处不可以通过ri改变dval的值
但是常量只可以用const引用，因为非const引用可能改变常量的值，C++将此视为非法
image.pngimage.png

指针和const

const指针与const引用类似
（指针或引用自以为是，它们觉得自己指向了常量）

指针常量指the pointer itself is const
语法是把*放在const之前，表明指针将不会改变指向
但是能否通过指针改变对象值完全取决于对象是否是const，和指针常量无关

练习

2.27

(a) 不合法，引用不能引用字面值
(f) 不合法，引用本身就和对象绑定，引用默认就是引用常量，& const不是合法声明
其他语句均合法

2.28

(a)(b)(d)均不合法，指针常量和const常量没有区别，必须初始化
(c)不合法是因为ic是const常量没有初始化
(e)合法，const指针不是常量不需要初始化

2.29

(b)不合法，不可以绕道通过p1修改p3指向的对象，禁止非const指针赋值给const指针
(c)不合法，非const指针不可以指向const常量，否则可以通过指针修改const常量，而这不符合设计要求
其他语句合法

顶/底层const

顶层const表示指针、算术类型、类本身是常量；
底层const表示指针、引用指向的对象是常量
image.png
image.png
指针可以是顶层const也可以是底层const；
赋值操作时，两者需要具有相同的底层const（=忽略顶层const），或数据类型可以相互转换；一般来说就是非const可以赋值const，反之则非法。

练习

2.30

v2 是顶层const，p2 是底层const，p3 既是顶层const又是底层const，r2 是底层const。

2.31

√×√×√

constexpr和常量表达式

编译过程中可得到定值才是常量表达式；

  • 用常量表达式初始化的const变量、字面值也是常量表达式

  • 函数返回值和非const对象都不是常量表达式（constexpr函数除外）

    constexpr

    如果认定变量或函数是常量表达式，就声明为constexpr型；有点像const的加强版
    算术类型、引用、指针可定义为constexpr

  • constexpr指针初始化值必须是常量

  • 如nullptr、0、地址不变的对象
  • 函数内部变量地址一般都会变，不可以初始化constexpr指针，而全局变量可以

  • constexpr指针是指针常量

    练习

    2.32

    不可以用int值初始化int指针，要么强制转换int为int*，要么用字面值0或nullptr或NULL

    2.5 处理类型

    类型别名

  • typedef/#define
    image.png
    但是typedef数组的别名真的难理解/反人类。。

  • using newname = oldname
    image.png

指针、引用等的别名见到const之后要注意理解
image.png
不能理解为image.png
const是对给定类型的修饰，pstring是指向char的指针，那么const pstring就是指向char的指针常量，也就是pstring不变/指针不变
不可以像宏一样简单替换

auto类型说明符

  • auto一般忽略顶层const，保留底层const
  • 需要顶层const时需要写const auto或者使用auto引用
    auto引用会给出引用对象的类型，此时不会忽略顶层const了
  • 一行声明中变量类型应相同
    image.png

image.png

练习

2.35

image.png

decltype

decltype不会真的执行（）中的表达式或函数，只是推断

  • decltype(variable)
    当变量是引用时返回引用，否则变量是什么就返回什么（包括顶层const和引用）
  • decltype((variable))
    把(variable)当表达式，为特殊左值，返回引用

  • decltype(expression)
    当表达式是左值时，返回引用，如指针解引用，否则返回表达式结果类型

    练习

    2.36

    image.pngimage.png

    2.37

    ！赋值操作符会返回左值引用
    一种解释是对象在赋值的时候，返回引用比返回临时对象开销要更小，效率更高
    image.png
    所以本题中int a=3; int b=4; int c=3; int &d=a=3

    2.38

    image.png
    image.pngimage.png

    2.6 自定义数据结构

    C++中的 struct 和 class 基本是通用的，唯有几个细节不同：

  • 使用 class 时，类中的成员默认都是 private 属性的；而使用 struct 时，结构体中的成员默认都是 public 属性的。

  • class 继承默认是 private 继承，而 struct 继承默认是 public 继承
  • class 可以使用模板，而 struct 不能

    练习

    2.39
    image.png
    提醒类或结构体定义后加分号

头文件保护符习惯性加上即可
#ifndef
#define
…
#endif

第3章 字符串、向量和数组

//间接包含了，但是有保护符，不会重复包含；编译时可以-M查看包含的头文件

3.2 标准库类型string

其实是basic_string模板类

定义和初始化string对象

标准定义了很多初始化方式，十几种，常用的如下：
image.png

上述初始化方法第4和第5应该还是保留了字符串字面值尾部的’\0’（虽然书上说没有）；
size函数返回size_type类型，由于是无符号数，尽量不用int；

练习

3.2

修改前image.png
修改后image.png

3.3

string输入运算符碰到空白字符会截断，包括制表符、空格和换行符；
getline只会截止在换行符

3.4

image.pngimage.png

处理string对象中的字符

中有字符操作和判断库函数
image.png
去掉.h前面加c的头文件是C++从C继承来加上namespace的头文件；
范围for语句可以遍历容器中每一个元素，但是只访问一部分元素时不太好用了

练习

3.6

image.png

3.7

结果没变，也就是说string元素还是char类型

3.8

image.png
如果遍历所有元素还是范围for更好用了，但是也不一定

3.9

合法，输出s第一个元素；但没有意义，不显式初始化的string里面存的可能是垃圾值
https://github.com/huangmingchuan/Cpp_Primer_Answers/tree/master/ch03但是这个人说不合法，书上说C++标准不要求检测下标，而且实际使用中是可以这么写的虽然很危险

3.10

用空白字符串接收处理原字符串的结果
image.pngimage.png

3.11

除循环内代码合法，c是const char&，因为不会允许通过c改变const string中的元素

3.3 标准库类型vector

vector包含对象类型都相同，是一个类模板；
尖括号中类型帮助编译器进行实例化（instantiation），且必须指定类型（引用除外）

定义和初始化vector对象

image.png
方法4、5是值初始化，6、7是列表初始化；
如果元素类型不支持默认初始化，那不能用5这种方法；
列表初始化会尽量被当成元素值的列表，如果无法这么做，会用给的值构造重复元素然后默认初始化
image.png
只有v5是列表初始化，v7，v8都和（）初始化等价，被当作构造vector对象的参数而不是元素值

练习

3.12

(a)(c)合法，(b)类型不同的vector不可以拷贝初始化

3.13

(a)无元素；
(b)10个0
(c)10个42
(d)1个10
(e)10和42
(f)10个默认string（空串）
(g)10个hi

向vector对象中添加元素

事先指定vector大小可能导致性能更差，应该运行时动态添加元素；
范围for不要改变容器大小

练习

3.14

image.png
3.15略，改变类型即可

image.png
由于vector是模板，尖括号指定类型才和类起相同作用，所以第二种写法不合法；
元素类型可以比较时才可以使用<、>等比较运算符；
下标只可以访问已有元素，如果访问不存在的元素将导致错误，但是编译器发现不了，如：
image.pngimage.png
程序返回代码为异常

练习

3.17

image.pngimage.png
第一行乱码可能是编码问题，按链接https://www.zhihu.com/question/386494355更改设置后，编码正常
（一开始还以为是vector里面有乱码，还调试了半天gdb版本。。。蠢死；除了注释最好还是别用中文了）
image.png

3.18

合语法但是很危险，应当用ivec.push_back(42)

3.19

image.png
显然第二种方法更简便

3.20

image.pngimage.png

3.4 迭代器iterator介绍

类似访问容器元素的指针，有效指[start, finish]区间的迭代器，其他位置属于无效；
begin在首元素，end在尾元素的后一位；如果容器空，则begin=end；
end比较特殊，不指向具体元素，不能解引用或加减；
迭代器属于iterator和const_iterator类型，后者相当于const指针；
无论元素是否为常量，cbegin和cend都返回常迭代器；
！循环里若使用迭代器，不要改变容器容量（如添加元素），否则迭代器会失效！

练习

3.23

image.pngimage.png
答案没有用迭代器，用的是范围for加引用

迭代器运算

it1-it2返回it2要向前移动到it1的步数（difference_type类型，可正可负），当然前提是同一容器的迭代器；
迭代器在前面的大，在后面的小；此处的前后、大小以end>begin为参考；

练习

3.24

image.pngimage.png

3.25

image.png

3.26

迭代器没有加法（猜想可能会导致越界，所以没有实现）

3.5 数组

数组长度是constexpr；不允许auto数组，需要指定类型；不存在引用的数组；
标准不允许数组拷贝

复杂数组声明

包括指针的数组、数组的指针、数组的引用
image.png
最佳阅读顺序是从内到外然后再从右到左

练习

3.27

(a)(c)(d)非法，buf_size不是常量表达式；txt_size()返回值也不是constexpr；字符串字面值末尾有’\0’，st大小至少为12

访问数组元素

数组下标为size_t类型（机器相关、无符号）

练习

3.30

ix=10时将出现越界

3.31

image.png

3.33

不初始化的时候数组/局部变量里面是垃圾值，达不到统计分数段的目的
image.png

指针和数组

数组名在初始化表达式中自动隐式转换为首元素地址的右值——wiki
auto会把数组名认为是指针，而decltype会返回真正的数组类型

左值、右值

image.png

标准库函数begin和end

与容器成员函数类似，但不是成员函数，接收数组作参数；
end()-begin()返回值为ptrdiff_t类型，带符号且与机器相关；

  • 数组下标可以为负数，意思是向后偏移，如：

image.png
f[-1]其实就是x[10-1]，不过这种写法不好理解

  • 标准库容器下标就不可以是负数了

    练习

    3.34

    image.png
    将p1指向和p2相同的位置，不会非法

    3.35

    image.png

    3.36

    比较数组需要自己编写每个元素逐个对比的方法（包括两个数组的首尾指针）；
    比较vector可以用封装的==操作符

    C风格字符串

    不是一种类型；一般用指针操作
    image.png
    这些函数都不验证字符串末尾是否有空字符，因此胡乱使用很危险

  • strcmp相等返回0，p1>p2返回正数，p1<p2返回负数

  • 连接、拷贝需要正确计算字符串大小，极容易出错

    练习

    3.37
    image.png
    很明显，*cp是空时循环才会结束，而ca并不是以空字符结尾的字符串，指针会操作未知地址，所以输出的字符为垃圾值
    3.40
    image.png

    与旧代码的接口

  1. 允许C风格字符串初始化string；甚至提供c_str()返回string的C风格字符串；
    image.png
    image.png
  2. 允许数组初始化vector
    image.png

    3.6 多维数组

    其实是数组的数组；
    多层范围for遍历多维数组时，除了最内层，其他层都应该声明为auto引用，否则会造成不合理的遍历指针
    image.png

    练习

    3.43
    image.png
    3.44
    image.png
    改动不大，主要是外层循环看起来简洁一些
    3.45
    把int_array换成auto，尤其是范围for会更简洁

    第4章 表达式

    4.1 基础

    左值右值

    左值可以放在=左边，但const对象不能作为左值；
    有些表达式结果为对象，但却是右值；
    总结： 对象右值是内容，左值是内存中的位置；
    左值可以代替右值，反之则不行；
    左值当右值用的时候，用的是内容
  • =左边需要左值，且返回左值
  • &作用于左值，却返回右值（地址）
  • []和*都返回左值
  • ++、—作用于左值，前置的返回也是左值
  • decltype(expression)，如果表达式是左值（非变量）则返回引用
    是右值则正常返回操作符的结果类型

&操作符的结果是指针右值

很困惑的一点是，取地址运算符&返回指针右值，猜测也是这样，不然不会有int *p=&i的写法；
在标准中找到&的定义
image.png
可以看到确实是返回指针类型，那以后记住就好

优先级和结合律

image.png
image.png

  • 表中靠前的优先级高，同一组内优先级相同

  • 算术运算符和成员访问都是左结合，还有逗号，其他大多都是右结合

    练习

    4.1

    结果应为105

    4.2

    在vec.begin()两边加括号即可

    求值顺序

    和优先级、结合律无关；
    如image.png这样的表达式
    函数调用顺序一般由编译器决定

    4.2 算术运算符

  • 对象和结果都是右值（当然前面提过，左值可以代替右值）

  • 会进行隐式类型转换
    尤其是bool会转成int，因此不要用于参与运算
    image.png
  • 新标准商一律舍弃小数部分
    image.png

  • m - (m/n) * n = m % n
    按照这个方程求模；如果m%n不为0，那么结果符号和m相同

    练习

    4.4

    结果应为91

    4.5

    (a)-86； (b)-18；
    (c)0; (d)-2

    4.6

    image.png

    4.7

    当计算的结果超出该类型所能表示的范围时就会产生溢出。
    这里仅给一个例子，无符号数0强行减一会变成unsigned int的模
    image.pngimage.png

    4.3 逻辑和关系运算符

    运算对象和返回值都是右值；
    ||和&&出现短路求值的现象，当第一个开关断开时，后面的表达式不再进行计算；

    练习

    4.9

    cp为字符串字面值的地址，不会为0；
    *cp是’H’字符，也不为0；
    所以此条件为true

    4.10

    image.png

    4.12

    大于小于优先级大于判等；
    j

    4.4 赋值运算符

    =左侧是可修改的左值，结果是左侧类型的左值；
    右侧对象会转成左侧类型；
    允许列表初始化
    左侧为内置类型时，列表只能包含一个值，且不可以往小类型转换；
    image.png
    =优先级非常低，一般加个括号；
    复合赋值只计算一次，在重载操作符和操作类对象时开销较小；

    练习

    4.15——解惑

    ival = pi一部分非法，int*不可以用来初始化int
    image.png
    标准对=运算符有解释，右侧必须可以隐式转换为左侧
    pi的值为16进制地址，可能这是无法隐式转换的原因
    image.png
    地址太长转为int损失了精度，经测试转为较大的long long类型可以通过
    image.pngimage.png

    4.5 递增和递减运算符

    作用于左值，前置返回对象本身左值，后置返回对象原值副本的右值；
    一般不要用后置版本，除非需要同时递增和使用原值；后置++优先于解引用*

    练习

    4.19

    (c)应修改，没有规定<=两边求值顺序

    4.6 成员访问运算符

    *低于点，最好加括号；

  • ->作用于对象指针，返回左值

  • 点：返回成员所属对象的左右值类型

    练习

    4.20

    (b)(c)(e)不合法，string没有自增操作，而且(c)这里不是想使用迭代器的成员函数empty()，应该加括号

    4.7 条件运算符

    即condition？expr1：expr2；
    当两个表达式都是左值或可以转换成同一种左值时，返回左值；否则返回右值；
    最好别嵌套；
    优先级很低，仅高于=，记得加括号；
    image.png

    练习

    4.21

    image.pngimage.png

    4.22

    image.pngimage.png
    if版本就不写了，显然是if容易理解

    4.23

    +后面加括号即可，代码功能是如果词尾没有s加上s

    4.8 位运算符

    作用于整形对象或bitset；
    尽量只用于无符号类型；
    ^异或：不同为1，相同为0；

  • <<左移在右侧补0；>>右移在左侧补符号位或0；

image.png

练习

4.25

image.png

4.27

(a)3 (b)7
(c)true (d)true

4.9 sizeof运算符

返回操作对象所占字节数，返回constexpr size_t类型

  • sizeof(type)
  • sizeof expr返回表达式结果类型的大小

sizeof结果还有些规定：
image.png
image.png

练习

4.28

image.png

4.29

image.png
image.png
不是像答案说的未定义

4.30

sizeof优先级高于算术运算符，(a)(c)在运算符左边加括号即可

4.10 逗号运算符

求值顺序从左到右，结果是最右边表达式的值（无论左右）

练习

4.31

此处变为后置即可，由于是for循环的第三个迭代语句，不会产生副作用

4.32

含义即遍历数组：ix与size组合和ptr与ia组合一样，都是确定边界的作用

4.33

(someValue ? ((++x), (++y)) : (—x)), (—y)
前置自增自减优先级最高，先加一层括号；
？：优先级高于逗号，逗号前再加一层括号
image.png

4.11 类型转换

隐式转换——算术类型
image.png

  • 小整数如果可能都提升为int，否则提升为unsigned int

  • 无符号和带符号在一起转换成范围更大的类型

    练习

    4.34

    （a）float转int
    （b）int转float，float转double
    （c）char转int，int转double

    4.35

    image.pngimage.png
    image.pngimage.png
    每小段都进行了两三次隐式转换

    其他隐式转换

  • 数组转换成指针
    decltype、&、sizeof、typeid例外

  • 指针转换
    0、nullptr能转换成任意指针；
    非const指针可以转换为void；
    非空指针可以转换为const void

  • 类定义的转换
    如cin转换为bool

    显式转换

    格式：cast-name (expression)

  • cast有四种：
    static_cast 、 dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast

  • type是引用时结果是左值？
    image.png
  1. static_cast本质上是传统c语言强制转换的替代品
    不包含底层const都可以使用
    编译通过，自己负责精度损失
  2. const_cast改变对象的底层const
    image.png消去j底层const
    image.png加上x底层const
  3. reinterpret_cast
    image.pngreinterpret_cast的例子

    补充——ASCII码对照表

    网上ASCII对照表

    第5章 语句

    5.3 条件语句

    if嵌套时会发生if多于else的情况，C++规定else与离他最近且未被匹配的if匹配——悬垂else；
    switch-case中的case必须是整型常量表达式；
    不可以在一个被跳过的case中定义将会使用的变量

    练习

    cin >> std::noskipws >> ch这种输入方式可以让输入流不跳过空白字符
    5.13
    (c)
    1. unsigned evenCnt = 0, oddCnt = 0;
    2. int digit = get_num() % 10;
    3. switch (digit) {
    4.  case 1: case 3: case 5: case 7: case 9://不可以写成case 1,3,5,7,9:
    5.      oddcnt++;
    6.      break;
    7.  case 2: case 4: case 6: case 8: case 0:
    8.      evencnt++;
    9.      break;
    10. }

    5.4 迭代语句

    while语句

    练习

    5.14
    image.png
    image.png
    多写这种没有使用高级数据结构的代码有助于培养机器思维

    传统for循环

    for循环第一部分只能声明多个相同类型的变量

    练习

    5.17
    image.png

    范围for语句

    遍历的对象必须可以返回begin和end迭代器；
    如果更改容器元素个数，范围for预存的end()将失效

    练习

    5.19
    image.png

    5.5 跳转语句

    练习

    5.20
    image.png
    5.21
    image.png
    5.22
    1. do{
    2.  int sz=get_size();
    3. }while(sz<=0);

    5.6 try语句块和异常处理

    runtime_error对象的what()返回异常对象的初始化字符串

    标准异常

    image.png
  • exception、bad_alloc、bad_cast对象只能默认初始化
  • 其他异常对象必须用字符串初始化

如果初始化了，what（）返回初始化字符串；否则返回值由编译器决定

练习

5.23

image.png

5.24

image.pngimage.png

5.25

image.pngimage.png
throw后面的语句不会执行；
try里面还是要写throw；
catch尽量写异常引用，不用复制异常对象

第6章 函数

6.1 函数基础

()叫调用运算符；
返回值不能是数组或函数，但可以是指针；

练习

6.4

image.png提前写了个递归。。

6.5

image.png

6.6

image.pngimage.png
可见没写return也可以编译通过，但返回值是垃圾值

6.7

image.pngimage.png

6.10

image.pngimage.png

6.2 参数传递

总结使用引用传值的场景和优势：

  1. 直接使用参数对象，无需拷贝，尤其是大类型或不支持拷贝的类型
  2. 返回多个参数可以在参数中加引用影响外部变量

    练习

    6.15
    image.png
    不需要改变s引用的对象所以s最好是const引用，而occurs用来存储字符位置，所以不能是const引用；
    s为引用可以避免拷贝（尤其是s过大的时候），occurs是引用或指针才可以更改实参（引用更简洁），c不需要声明为引用；
    s如果为普通引用则可能更改实参（不希望看到），occurs需要修改值不能为const引用
    6.16
    参数改为const引用：
    此函数不修改参数，最好是const引用
    此函数可以接收const string，但普通引用不可以引用const对象，所以此时必须是const
    6.17
    image.pngimage.png
    image.png

    数组形参

    由于数组名字被当作指针，数组长度函数未知，即使明确指出，编译器也只检查类型；
    管理方法有以下几种：
  • C风格字符串碰到空字符结束
  • 标准库启发：传递首指针和尾后指针

  • 直接传入数组大小
    image.png这样写数组的引用只可以传入大小为10的数组

    练习

    6.21

    image.png
    a写不写const都不会更改实参；
    而b有可能传入的是数组

    6.22

    image.pngimage.png
    即使传入指针，实参内存地址也不会改变，除非使用二级指针或指针的引用↑

    6.24

    输出数组ia前十个元素，可能导致越界，因为形参中的数组大小不起作用，ia如果只有5个元素还是可以传进函数，但会越界

    main：处理命令行选项

    1. int main(){...}
    2. int main(int argc, char *argv[]){...}

    程序处理的参数从argv[1]开始，argv[0]是可执行文件的名字

    练习

    image.png

    6.25

    image.pngimage.png

    含有可变形参的函数

  • 实参类型相同，传递initializer_list类型

  • 实参类型不同，写可变函数模板
  • 省略符形参主要用于和C的接口

image.png
初始化列表也是模板类型，类似vector；
list中的元素是常量，只可读不可写

练习

6.27

image.png

6.28

其实elem不带const的话，auto推断出来也会是const string&类型，因为列表元素都是常量

返回类型和returnyuju

  • 不要返回临时对象的指针或引用

image.png
返回临时对象或变量是可以的，但会导致拷贝开销，尽管有时不可避免

  • return引用则返回左值，否则返回右值

    练习

    6.30
    image.png
    最下面的是本题的报错：return语句没有值（应该为bool）；for循环可能执行完，此时不写return会返回垃圾值（见习题6.6）

    返回数组指针

    主要有三种写法：
  1. type ( *function(p-list) ) [dimension]

image.png
image.png
比较好理解的一种改善是数组使用别名，如typedef int arr[10]将arr声明为int [10]

  1. 尾置返回类型
    image.png
    一般用于返回类型比较复杂的函数
  2. decltype（数组名） *
    要注意decltype不会把数组名当指针

    练习

    6.36 & 6.37
    ```cpp string (& fun()) [10];//6.36

using string[10] = str_array;//最好的别名 //或者typedef string str_array[10]——太反人类 str_array & fun();//别名返回数组引用

auto fun() -> string(&)[10];//尾置类型返回数组引用 //还是尾置比较好理解

string arr[10]; decltype(arr)& fun(); ```

6.4 函数重载

  • 重载时形参的顶层const不区分
    fun(int)和fun(const int)被视为相同的参数列表

  • 区分底层const，涉及到类型转换
    非const实参会优先选择非const形参进行匹配
    此时可以用到const_cast

    6.5 特殊语言特性

    默认实参

  • 一个作用域中同一个函数一个形参只能拥有一个默认值

image.png

  • 局部变量不可以作默认参数

    练习

    6.42

    image.pngimage.png

    内联函数和constexpr函数

    这两类函数定义必须一致，经常实现在头文件

  • 内联可省去函数开销（包括保存寄存器、参数拷贝、语句跳转）

  • 内联只是请求，实现情况还是要看编译器

constexpr函数：

  • 返回值和形参必须是字面值
  • 有且仅有一条return
  • 隐式指定为inline
  • constexpr不一定返回常量表达式

image.png尽管有红线，编译器并没有报错

字面值类型！

image.png
image.png
算术类型、枚举、指针、成员指针以及这些类型的const、volatile类型都算是标量/scalar type

调试帮助

assert()预处理宏；
NDEBUG预处理变量

6.6 函数匹配

参数类型转换

image.png

第二点指非const指针或引用转换成const指针和引用（加上底层const）

练习

6.52

(a)两个char转int，属于第3级
(b)两个double转int，属于第4级

6.53

(c)会重复声明，重载不区分形参的顶层const

6.7 函数指针

用指针替换函数名即可，类似于指向数组的指针，函数名也被当作指针处理；
typedef函数指针和数组别名一样，比较反人类；
image.png
image.png
image.png
decltype(函数名)也返回函数类型，需要加上*才是函数指针

练习

6.54

image.png

6.55 & 6.56

image.pngimage.png

第7章 类

第2章提过类，13章讲对象的行为包括复制、移动、销毁等，14章讲运算符重载；
类的用户应该是调用类的程序员，而程序的使用者是屏幕前的人；

7.1定义抽象数据类型

设计Sales_data类

image.png

  • 成员函数声明在内部
    若定义在外部需要加类作用域：：
    定义在内部为隐式inline
    实际上是通过this指针隐式访问对象，this是个指针常量
  • 函数声明（）后加const为常量成员函数
    实际是给this加上底层const，因为不允许显式定义this

  • 常量对象、常引用、常指针只能调用const成员函数，因为不允许通过调用改变对象

    练习

    7.4 & 7.5

    image.png
    应该定义为const成员函数，因为这些函数对对象都是只读不写

    定义类相关的非成员函数

  • 用到类的非成员函数概念上属于类的接口，但实际不属于类本身；

一般定义到头文件

  • IO类不支持拷贝，只可以使用引用
    不加#include，<<无法重载

    练习

    7.9

    image.png

    构造函数

    有一些情况编译器无法生成默认构造函数，如数据成员包含另一个没有默认构造函数的类对象；

  • =default可以保留默认行为，如构造函数、析构函数等

    练习

    7.13

    image.png

    7.15

    image.png
    最好参数写成const引用

    拷贝、赋值和析构

    复制/拷贝构造函数调用场景：

  1. 用同类对象初始化另一个对象
  2. 形参是对象，函数传参时调用
  3. 返回值为函数局部临时对象

    7.2 访问控制与封装

    class第一个访问符之前默认为private；
    struct默认为public；
    还有继承时的访问权限，除此之外没有不同

    友元

    image.png
    函数是类接口的一部分但不是成员函数，且需要访问私有成员时，可以写为友元函数

    7.3 类的其他特性

    可变数据成员

    可变数据成员一直可以改变，即使是const对象、const成员函数；
    指明数据成员为mutable
    image.png

    返回*this的成员函数

  • const成员函数如果返回引用，则*this是const引用，不可以改变对象
  • const成员函数谁都可以用，但非const成员函数只有非const对象才可以用
    image.png

    前向声明

    在创建对象之前必须有类的定义；但类的名字出现之后就被认为声明过；
    类的成员类型不可以是自己，但可以是同类的指针或引用
    image.png因为不知道类的成员，所以这个类不完整

    练习

    7.31
    image.png必须有Y的前向声明，否则会报错image.png

    友元类

    除了非成员函数定义为友元还有两种友元：
  1. 声明友元类
    友元类的成员函数可以访问此类的所有成员
    友元类无传递性
  2. 声明已定义类的成员函数
    加上类作用域，当然这个类需要定义过
    重载的函数需要一一声明

友元声明和作用域——易错
友元函数最好是类内声明，类外定义；
即使是类内定义，类外也需要写一次，否则作用域只限于类内，外部不可见
image.png
image.png虽然友元函数实现了，但是构造函数中仍不可见，因为f声明在类后
image.png即使实现在类内也一样对于其他函数不可见

7.4 类的作用域

名字查找和类的作用域

名字查找分三步：

  1. 当前块这一句之前找声明
  2. 找外层
  3. 没找到就报错

类定义分两步：

  1. 编译成员的声明
  2. 类全部可见后编译成员函数体

除成员函数外使用的名字都必须确保声明过
image.pngimage.png
类内Money自然是double类型，而bal从类内先找声明，因此是double类型而非全局变量string类型
成员函数解析过程：

  1. 函数内
  2. 类内所有成员
  3. 类外部函数定义之前的全局作用域

    练习

    7.34
    image.pngimage.png
    7.35
    image.pngimage.png

    7.5 构造函数

    初始值列表

  • 第一种普通情况

image.png
image.png
此时两者效果相同，但是初始化和赋值操作还是有差别，完全取决于成员类型，初始化一定是比赋值开销小的

  • 第二种成员含const、引用和无默认构造函数的类对象

image.pngimage.png
由于const和引用必须初始化，不允许声明后再赋值，所以必须要用初始值列表；
没有默认构造函数的类对象被当作成员时需要初始化，否则无法构造对象成员
image.pngimage.png
B的构造函数是默认的，没有显式构造对象a
image.pngB构造函数需要构造自己的对象成员，尤其是那个成员没有默认构造函数时

成员初始化顺序

初始值列表只说明值，不指示初始化顺序；一般依据成员定义出现的顺序进行初始化；
image.png
i先声明，所以尽管列表中j写在前面，还是先初始化i，但是j的值未定义，可能会报错；
因此尽量避免用一个成员初始化另一个成员；

当构造函数所有参数都有默认值时，相当于提供了默认构造函数

练习

7.36

image.png
和上面提到的例子相同，用了未定义的base初始化rem；
自定义类还是注意下顺序

7.37

本节定义参考如下
image.pngimage.png
next默认初始化，bookNo为空串，其他为0；
last的bookNo为9-999-99999-9，其他为0；
两者都是用第一个构造函数

7.38

image.png

委托构造函数！

image.png
A委托B帮他构造，先执行B代码，然后返还A继续执行

默认构造函数

内置类型和复合类型的成员只有在对象是全局作用域时才初始化，否则是垃圾值
默认初始化发生在：

  • 局部作用域定义非静态对象或数组
  • 类的成员有对象且使用默认构造函数
  • 类的对象成员没有在初始值列表中显式初始化

值初始化发生在：

  • 数组初始化列表中元素不够
  • 局部静态变量

  • classname a()使用只含一个参数的构造函数请求值初始化

    隐式的类类型转换

    如果构造函数只有一个参数，又叫转换构造函数，实际上定义了内置类型转换为类的隐式规则；
    explicit加在声明前可以阻止隐式转换，不过只能写在类内声明前，定义的时候不要再重复explicit；
    explicit只能用于直接初始化，拷贝初始化/=都不行；
    编译器只会执行一步隐式类类型转换
    image.png

  • string接收const string*的构造函数不是explicit
    所以可以=初始化

  • vector接收容量的构造函数是explicit
    所以没有下面的写法

image.pngimage.png报错

练习

7.49

image.png
注意非const引用不可以绑定临时对象！

  • 以引用的方式传递一个临时变量做为函数参数，如果函数内部对此临时变量做了修改，那么函数返回后，程序员无法获得函数对临时变量的修改。函数对临时变量所做出的所有更改，都将丢失
  • C++中产生的临时对象是不可修改的
    默认为const的非常量引用必须绑定左值，非const引用只能绑定到与该引用同类型的对象，而const引用则可以绑定到不同的但相关的对象或绑定到右值
    非const不可以转换为const类型

  • C++标准的规定：非常量的引用不能指向临时对象

    7.51

    vector v=1;
    这种写法不清楚是初始化容量还是元素值，禁止这种二义性，（所以我猜）v的单参构造函数是explicit
    image.png

    聚合类

  • 全public

  • 无构造函数
  • 没有类内成员初始值
  • 没有基类、没有virtual函数

这样的类可以用初始值列表初始化
image.pngimage.png
如果表里元素不够，剩下的被值初始化

字面值常量类

不知道有啥用，要求也很繁琐，暂时略过，看不到应用场景
image.png
image.png

7.6 类的静态成员

  • 属于类不属于对象
  • 不能为const，不能使用this
  • static只出现在类内部的声明
  • 必须在外部定义和初始化静态成员
    为保证只定义一次，最好static和非内联函数的定义放一起

    类内初始化

    非常量静态成员不可以类内初始化
    image.png
    如果是常量表达式则可以类内初始化
    image.png
    const还可以类内声明类外定义

静态数据成员可以是不完全类型（声明且没有完整定义）；
静态成员可以作默认实参；非静态成员属于对象，作参数不知道属于哪个对象会报错