[C++知识库]C语言与C++的区别

一、C++简介

? ? 本贾尼·斯特劳斯特鲁普,于1979年4月在贝尔实验室负责分析UNIX系统的内核的流量情况,于1979年10月开始着手开发一种新的编程语言,

? ? 在C语言的基础上增加了面向对象机制,这就是C++的来历,在1983年完成了C++的第一个版本

?

? ? C++与C的重要区别:

? ? ? ? 1、C++完全兼容C的所有内容

? ? ? ? 2、C++支持面向对象的编程思想和机制

? ? ? ? 3、C++支持运算符重载、函数重载等编译时多态机制

? ? ? ? 4、C++支持泛型编程、模板机制

? ? ? ? 5、C++支持异常处理

? ? ? ? 6、C++的类型检查更严格

? ? 注意:学习C++的重点是学习面向对象这种编程思想,而不是花里胡哨的语法

二、C++的第一个程序

#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc,const char* argv[])

{

? ? cout << "Hello Would!" << endl;

? ? return 0

}

? ? 1、文件的扩展名由 .c 变成.cpp .cc .C .cxx

? ? 2、编译器由gcc变成g++、但gcc也可以继续编译c++文件,需要增加参数 ?-xC++ -lstdc++

? ? 3、C++的标准库头文件不带.h ?iostream 意为in out stream ?在C++中输入、输出被封装流操作,C语言中的头文件还可以继续使用,

? ? 但是建议在C标准头文件前加 c 并去掉 .h , 因为这样的头文件中删除了大量不使用的宏,并重新添加到名字空间中,防止在C++中命名

? ? 冲突

? ? 4、输入输出

? ? ? ? cout 用于输出

? ? ? ? cin ?用于输入

? ? ? ? 不再需要占位符,会自动识别数据类型

? ? ? ? printf/scanf 是C语言标准库函数

? ? ? ? cout/cin 是C++标准库中类对象

? ? ? ? endl 负责换行

? ? 5、增加了名字空间机制,是C++为了解决命名冲突而发明的一项机制

三、C++与C数据类型的不同点

? ? 1、结构的不同

? ? ? ? a、不再需要 typedef 关键字进行省略 struct ,只需在设计好结构后, 定义结构变量时不再需要struct关键字

? ? ? ? b、结构中的结构成员可以是成员变量还可以是成员函数,结构变量、结构指针分别使用 . 或 -> 访问成员函数,在成员函数中可以直接

? ? ? ? 访问本结构的其他成员变量、成员函数、不再需要 . ->

? ? ? ? c、结构中有一些隐藏的成员函数(构造、析构、拷贝构造、赋值函数)

? ? ? ? d、可以给结构成员设置访问属性

? ? ? ? ? ? public ? ? ?公开的 (默认)

? ? ? ? ? ? protected ? 保护的 ?

? ? ? ? ? ? private ? ? 私有的

? ? ? ? e、结构是可以继承其他结构,也可以被其他结构继承

? ?

? ? 2、联合的不同

? ? ? ? a、不再需要 typedef ?关键字进行省略 ?union ?,只需在设计好结构后, 定义结构变量时不再需要 union 关键字

? ? ? ? b、联合中的成员可以是成员变量还可以是成员函数,联合变量、联合指针分别使用 . 或 -> 访问成员函数,在成员函数中可以直接

? ? ? ? 访问本联合的其他成员变量、成员函数、不再需要 . ->

? ? ? ? c、联合中有一些隐藏的成员函数(构造、析构、拷贝构造、赋值函数)

? ? ? ? d、可以给结构成员设置访问属性

? ? ? ? ? ? public ? ? ?公开的 (默认)

? ? ? ? ? ? protected ? 保护的 ?

? ? ? ? ? ? private ? ? 私有的

? ? ? ? e、联合不能继承

? ? 3、枚举的不同

? ? ? ? a、不再需要 typedef 关键字进行省略 enum ,在设计好枚举后,定义枚举变量时不再需要enum关键字

? ? ? ? b、是一种独立的数据类型,不能与整型进行自动隐式转换

? ? 4、bool类型的不同

? ? ? ? a、C++中有真正的布尔类型,bool 是C++的关键字,不需要包含stdbool.h,可直接使用

? ? ? ? b、true 、false 也是C++中的关键字,但在C语言中都不是

? ? ? ? c、true 、false 在C++中是1字节,而在C中是4字节

? ? ? ? 注意:无论是C还是C++中bool类型都是1字节,且只存储 0|1

? ? 5、字符串的不同

? ? ? ? a、C++中的字符串封装成了string类,但还可以使用C中的字符串,且能与string进行相互转换

? ? ? ? b、string类型被封装在string头文件,但已经被包含到iostream中,属于std名字空间

? ? ? ? c、可以使用string字符串成员函数,还可以使用运算符的方式操作string类,但是C语言中的 string.h 系列函数还可以继续使用

? ? ? ? ? ? = ? strcpy

? ? ? ? ? ? += ?strcat

? ? ? ? ? ? == ?strcmp

? ? ? ? ? ? .size() strlen

? ? ? ? ? ? .c_str() ? ?由string转换为char*

? ? ? ? d、C++中没有规定string必须以'\0'为结束标志,编译器可能在末尾加,也可能不加,由编译器决定,因为他的长度信息封装到类的私有

? ? ? ? 成员中

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? ? 6、 void* 的不同

? ? ? ? 在C语言中,void*可以与任何类型的指针进行相互转换;在C++中,void* 不可以自动转换成其他类型的指针,如果需要赋值给其他类型

? ? ? ? 的指针时,只能强制类型转换后才能赋值,为了提高指针访问内存的安全性考虑

? ? ? ? 但是其他类型的指针依然可以自动转换成 void* 类型指针,C++之所以保留该功能,是因为C语言标准库、操作系统接口函数采用了

? ? ? ? 大量的 void* 作为函数,如果不保留该功能,那么C++在调用这些函数时会非常麻烦(mmap/bzero/memcpy/memcmp...)

? ?

四、名字空间

? ? ? ? 1、为什么需要名字空间

? ? ? ? C++完全兼容C语言,C标准库中自带了大量的类名、函数名、变量名,所以全局的标识符大量增加,容易导致全局的标识符命名冲突的风险

? ? ? ? 也大大增加

? ? ? ? 2、什么是名字空间

? ? ? ? 是C++中增加的一种对命名空间进行逻辑划分单元的技术,称为名字空间,是一种解决命名冲突的机制

? ? ? ? namespace xxx{

? ? ? ? ? ? 变量名;

? ? ? ? ? ? 函数名;

? ? ? ? ? ? 结构、联合、枚举;

? ? ? ? ? ? 类;...

? ? ? ? } ? ?

? ? ? ? 定义出来xxx名字空间形成了一个封闭的作用域

? ? ? ? 3、如何使用

? ? ? ? ? ? a、直接全部导入

? ? ? ? ? ? ? ? using namespace xxx;

? ? ? ? ? ? ? ? 这样在后续代码中直接使用xxx名字空间中的所有内容,虽然很方便,但是不建议这样用

? ? ? ? ? ? b、域限定符

? ? ? ? ? ? ? ? xxx::标识符名

? ? ? ? ? ? ? ? 单次访问名字空间中的标识符

? ? ? ? 4、名字空间合并

? ? ? ? ? ? 同名名字空间可以多次定义,不同位置的同名名字空间会自动合并

? ? ? ? ? ? a.cpp

? ? ? ? ? ? namespace n1{

? ? ? ? ? ? ? ? xxx

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? b.cpp

? ? ? ? ? ? namespace n1{

? ? ? ? ? ? ? ? yyy

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? main.cpp

? ? ? ? ? ? using namespace n1;//会把a.cpp的xxx和b.cpp的yyy全部导入

?

? ? ? ? 5、声明和定义可以分开

? ? ? ? ? ? a.h

? ? ? ? ? ? namespace n1{

? ? ? ? ? ? ? ? extern int num; // 声明

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? a.cpp

? ? ? ? ? ? int n1::num = 88; ? // 定义

? ? ? ? ? ? 但是注意要加域限定符

? ? ? ? 6、匿名名字空间

? ? ? ? ? ? 所有的全局标识符都归属同一个名字空间,它没有名字,称为匿名名字空间,如果没有指定名字空间名,其实默认使用的是匿名名字

? ? ? ? ? ? 空间

? ? ? ? ? ? 匿名名字空间中的成员可以使用 ::标识符 来访问

? ? ? ? ? ? 所以:同名局部变量屏蔽全局变量时,可以使用 ::变量名来指定访问匿名名字空间的全局变量

? ? ? ? 7、名字空间可以嵌套

? ? ? ? ? ? ? ? namespace n1{

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int num = 10;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? namespace n2{

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int num = 20;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? namespace n3{

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int num = 30;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? 采用逐层分解的方式:

? ? ? ? ? ? n1::n2::n3::num

? ? ? ? ? ? 也可以直接导入指定的名字空间

? ? ? ? ? ? using namespace n1::n2;

? ? ? ? 8、给名字空间取别名

? ? ? ? ? ? namespace n123 = n1::n2::n3;

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? ? 五、C++的堆内存管理

? ? ? ? 1、C++中有专门管理堆内存的语句,而C语言只能使用标准库中的函数malloc/free ? ? C++ ?new/delete (语句)

? ? ? ? ? ? new ? ? ? ? 分配堆内存 ?相当于C语言中的malloc

? ? ? ? ? ? delete ? ? ?释放堆内存 ?相当于C语言中的free

? ? ? ? ? ? 常用格式： 类型* p = new 类型;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int* p = new int;

? ? ? ? 2、new分配内存时可以直接对内存进行初始化

? ? ? ? ? ? 类型*p = new类型(val);

? ? ? ? 3、new/delete 不能与malloc/free 混合使用 ?

? ? ? ? ? ? int* p = new int;

? ? ? ? ? ? free(p); //语法支持,不应该这样使用

? ? ? ? ? ? 使用new分配内存时会自动调用结构、联合、类类型的构造函数,而使用delete会自动调用这些类型的析构函数,但是malloc/free

? ? ? ? ? ? 并不会调用构造、析构函数

? ? ? ? 4、数组的分配和释放

? ? ? ? ? ? 类型* p = new 类型[数量];

? ? ? ? ? ? 相当于分配连续的多块相同类型的内存,类似于C中的calloc

? ? ? ? ? ? delete[] 专门用于释放通过new[]方式所申请的内存,并且它会自动多次调用析构函数

? ? ? ? ? ? 注意: new/delete ? ? malloc/free ?new[]/delete[] ? 必须不能混用

? ? ? ? ? ? ? ? 如果使用new[]为结构、联合、类申请到的内存前4个字节记录了申请的次数,这样的目的是为了让编译器在delete[]知道

? ? ? ? ? ? ? ? 应该调用的多少次析构函数

? ? ? ? 5、重复释放

? ? ? ? ? ? delete 和 free一样,都可以释放空指针,但是都不能重复释放相同内存

? ? ? ? 6、内存分配失败

? ? ? ? ? ? malloc分配失败则返回NULL

? ? ? ? ? ? new 分配失败,则会抛出一个异常std::bad_array_new_length

? ? ? ? 7、new 和 malloc 返回值不同

? ? ? ? ? ? malloc成功返回void*

? ? ? ? ? ? new 成功返回有类型的指针

? ? ? ? ? ? #include <iostream>

? ? ? ? ? ? #include <cstdlib>

? ? ? ? ? ? using namespace std;

? ? ? ? ? ? struct Student

? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? Student()

? ? ? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cout << "我是Student的构造函数" << endl; ?

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? ~Student()

? ? ? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cout << "我是Student的析构函数" << endl; ?

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? };

? ? ? ? ? ? int main(int argc,const char* argv[])

? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? Student* stu = new Student[3];

? ? ? ? ? ? ? ? int* p = (int*)stu;

? ? ? ? ? ? ? ? cout << p[-1] << endl;

? ? ? ? ? ? // ?free(stu);

? ? ? ? ? ? ? ? delete[] stu;

? ? ? ? ? ? ? ? int* p1 = new int[167];

? ? ? ? ? ? ? ? cout << p1[-1] << endl;

? ? ? ? ? ? ? ? delete[] p1;

? ? ? ? ? ? ? ? /*

? ? ? ? ? ? ? ? int* p = new int(1234);

? ? ? ? ? ? // ?*p = 100;

? ? ? ? ? ? ? ? cout << *p << endl;

? ? ? ? ? ? // ?delete p;

? ? ? ? ? ? ? ? free(p);

? ? ? ? ? ? ? ? */

? ? ? ? ? ? }

? ? 重点掌握: ? malloc/free ?和 ?new/delete 的区别

? ? 身份: ? ? ? 函数 ? ? ? ? ? ? ? ?运算符\关键字

? ? 返回值: ? ? void* ? ? ? ? ? ? ? 带类型的指针

? ? 参数: ? ? ?字节个数(手动计算) ? ? 类型 ?自动计算字节数 ? ? ? ? ? ?

? ? 处理数组:手动计算数组总字节数 ? ? ?new 类型[数量]

? ? 扩容: ? ? ? realloc ? ? ? ? ? ? ? ? 不好直接处理

? ? 失败: ? ? ? 返回NULL ? ? ? ? ? ? ? ?抛异常并结束

? ? 构造\析构: ?不调用 ? ? ? ? ? ? ? ? ?自动调用

? ? 初始化: ? ? 不能初始化 ? ? ? ? ? ? ?new 类型(val)

? ? 头文件: ? ? stdlib.h ? ? ? ? ? ? ? 直接使用

? ? 重载: ? ? ? 不允许重载 ? ? ? ? ? ? ? ?允许

? ? 分配内存位置:堆内存 ? ? ? ? ? ? ? ? 自由存储区

? ? 注意:自由存储区只是一个抽象的概念,如果new底层默认调用malloc,此时分配的是堆内存,但是new可以当做运算符被程序员重载

? ? 或者new(地址)类型的方式分配内存时,可能会被分配到其他任意的区域,取决于括号内的地址是哪个段