C语言的扩展

  • 关注性能
    • 与底层硬件紧密结合，与JAVA、Pyhton不同
    • 对象生命周期的精确控制
    • Zero-Overhead Abstraction

  • 引入大量特性，便于工程实践

    • 三种编程范式：面向过程、面向对象、泛型
    • 函数重载、异常处理、引用

      什么是C++

  • 是一系列的不断演化的标准集合

    • C++98/03, C++11, C++14, C++17, C++20….. 不同的版本
    • 语言本身的改进
      • Memory Model
      • Lambda Expression
    • 标准库的改进 有些标准库会被淘汰，编译会报警告
  • C++标准的工业界实现
    • MSVC /GCC /Clang
    • 每个编译器可能并不完全遵照标准 标准是标准，实现是实现，每个公司出的工具跟C++标准可能不太一样，可能跟不上标准的更新速度
    • 不同的实现存在差异
  • 不能脱离具体的语境讨论C++
  • 编写程序时要注重：
    • 性能
    • 标准

      编译/链接模型

      每个阶段都可能有错误，也都相应的功能与技巧去避免

单独一次编译耗费资源，速度慢，需要分块处理，链接就是联系起不同的目标文件。
分块处理衍生出的概念：（层层递进的关系）

  • 定义/声明
  • 头文件/源文件、里面包含了所有的声明
  • 翻译单元
    • 源文件+相关头文件（直接/间接） ——应忽略的预处理语句

  • 一处定义原则：

    • 程序级：一般函数
    • 翻译单元级：内联函数，类、模板

      生成可执行文件过程

      预处理 preprocessor，

      生成.i文件，变成了翻译单元 。使用宏定义#ifndef # define #endif防止头文件重复展开
      使用#progma once防止重名误伤的情况
      #include <iostream>是一个预处理操作，在源代码被编译之前，替换或添加文本，也可以称作是头文件名

      编译Compiler

      将翻译单元转换为相应的汇编代码，文件是.s
      编译器可以进行优化

  • 提升速度

  • 不适合调试，可选择debug和release编译
    • 使用debug进行调试，relea是优化后的编译

  • 增量编译和全部编译，rebuild是全部编译

    汇编Assembler

    生成

    链接

    合并多个目标文件.o，关联声明与定义
    外部链接，内部链接
    常见错误：只有声明，找不到定义

    名称空间namespace

    using namespace std;using是编译指令，调用两个以上不同的库时，有些函数名会重名，需要封装在一个名称空间 的单元中。用法：Microflop::wanda(***)前面的Microflop就是命名空间

  • 将using namespace ***放在所有函数的外部，表示所有函数都能够访问名称空间

    输入输出流cout

    image.png
    cout是一个预定义的对象，知道如何显示信息；”<<”指的是将右侧的信息送入输出流中

    控制符endl

  • endl是控制符(manipulator)的一种，可以重起一行

  • 也可以使用C语言中的\n作为换行

    标记和空白

    很有意思的是，C++Prime这本书将代买中的符号称为token，也就是不可分割的元素叫做标记

    C++语句

    声明语句

    int carrots;提供了两项信息，需要的内存以及内存单元的名称，编译器负责分配和标记内存的细节。这条语句可以当成一个变量声明，C++使用变量前必须声明它，有效防止手残打错变量名出现的莫名其妙的bug

    赋值语句

    C++中可以使用连=符号进行赋值，从右向左结合

    cout的新花样

    与C语言中的printf不同，printf需要给出输出变量的类型，就算给错了照样有输出，只不过是乱码。
    而cout得益于C++的面向对象特性，能够识别输出变量的类型，算是运算符重载的一种。

  • cout可以拼接输出，标记间的换行符和空格看作可相互替换的，也就是换行也能续上去，只要没有;就是文本编辑的格式

    cin

    cin >> carrots 可以看作是流入程序的字符流，也是一个智能对象

    函数

    函数必须知道要有参数类型和返回值类型
    函数原型是只描述接口，而函数定义有定义的代码
    调用函数 call

    main函数

  • 返回值是int类型，因为它是 int main()

  • return 0返回给操作系统，如果接收到0则表明程序运行正确，非0则有问题。

    运算符重载

    编译器可以通过上下文来确定运算符的含义