C/C++语言基础--从C到C++的不同(下），15个部分说明C与C++的不同

本专栏目的

• 更新C/C++的基础语法，包括C++的一些新特性

前言

思维导图如下

11. 枚举类型

C语言和C++语言都提供了枚举类型，两者是有一定区别。

有如下定义：

enum SHAPE {CIRCLE,RECT,LINE,POINT};
enum WEEK  {MON,TUE,WED,THI,FIR,SAT,SUN};

1，C语言中的enum

• 允许非枚举值赋值给枚举类型，允许其他枚举类型的值赋值给另一个枚举类型

  enum WEEK today = 3;	//正确
  today = CIRCLE;			//正确
  

• 枚举具有外层作用域，容易造成名字冲突(在不同作用域不会冲突，但是遵循就近原则，访问不到外层作用域的枚举)

enum OTHER { RECT };//error C2365: “RECT”: 重定义；以前的定义是“枚举数”
int RECT = 12;		//同上

• 不同类型的枚举值可以直接比较

if (CIRCLE == MON)
{
	printf("oh.yes");
}

2，C++中的enum

• 只允许赋值枚举值

enum WEEK today = 3;	//错误	error C2440: “初始化”: 无法从“int”转换为“main::WEEK”
today = CIRCLE;			//错误	error C2440: “=”: 无法从“main::SHAPE”转换为“main::WEEK”

• 枚举元素会暴露在外部作用域，不同两个枚举类型，若含有相同枚举元素，则会冲突

enum OTHER { RECT };	//错误 	error C2365: “RECT”: 重定义；以前的定义是“枚举数”
int RECT = 12;			//错误同上	但是可以通过枚举名访问指定的枚举属性
OTHER::RECT;			//正确

• 不同类型的枚举也可以直接比较

if (CIRCLE == MON)
{
	cout<<"oh.yes";
}

3,C++中的 enum class 强枚举类型

enum class SHAPE {CIRCLE,RECT,LINE,POINT};
enum class WEEK  {MON,TUE,WED,THI,FIR,SAT,SUN};

• 强枚举类型不会将枚举元素暴露在外部作用域，必须通过枚举名去访问

cout<<SHAPCE::RECT<<endl;	//输出 1 

• 不相关的两个枚举类型不能直接比较，编译报错

if (SHAPE::CIRCLE == WEEK::MON)	//error C2676: 二进制“==”:“main::SHAPE”不定义该运算符或到预定义运算符可接收的类型的转换
{
	cout<<"oh.yes";
}

小结

• C语言中，枚举可以暴露在外面，且可以枚举与非枚举之间进行比较，赋值等操作；
• C++中，枚举可以暴露外外面，但是不可以枚举与非枚举之间进行赋值，但是可以比较；
• C++强枚举中，不可以暴露在外面，必须指明作用域才能使用，枚举与非枚举之间不能进行比较，赋值，就算是枚举与枚举之间，不相关的枚举之间也不行。

12. auto自动类型推导

在 C++11 之前的版本中，定义变量或者声明变量之前都必须指明它的类型，比如 int、char 等，这个其实很不方便，尤其是在复杂项目的时候，有多个命名空间，如：Boost::asio::ip::tcp等等，而在其他语言，如js，就只需要用关键字var或者let定义变量就行，到C++11后，auto诞生了，可以在编译的时候制动推导替换类型。

注意：auto 仅仅是一个占位符，在编译器期间它会被真正的类型所替代。或者说，C++ 中的变量必须是有明确类型的，只是这个类型是由编译器自己推导出来的。

• 使用 auto 类型推导的变量必须马上初始化
• auto 不能在函数的参数中使用(但是能作为函数的返回值)
• auto 不能作用于类的非静态成员变量（也就是没有 static 关键字修饰的成员变量）中
• auto 关键字不能定义数组
• auto 不能作用于模板参数

13. for循环遍历

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误，因此C++大叔给我们提供了一个简单的方法，如下：

int arr[]={1,2,3,4,5,6,7};
//一般用法
for(int i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)
{
    cout<<arr[i]<<" ";
}
//新用法
for(int i:arr)
{
     cout<<i<<" ";
}

特点：

• 从数组的第一个元素开始，逐个赋值给迭代变量；
• 不依赖于下标元素，通用；
• 但是，经常还是喜欢用第一种，哈哈哈哈哈哈哈。

14. 类型信息

typeid 是一个运算符，用来获取一个表达式的类型信息。

typeid 的操作对象既可以是表达式，也可以是数据类型，下面是它的两种使用方法：

typeid( dataType )
typeid( expression )

typeid 会把获取到的类型信息保存到一个 type_info 类型的对象里面，并返回该对象的常引用；当需要具体的类型信息时，可以通过成员函数来提取，本质是一个类，封装了大量的API，如下：

//获取一个普通变量的类型信息
int n = 100;
const type_info& nInfo = typeid(n);
cout << nInfo.name() << " | " << nInfo.raw_name() << " | " << nInfo.hash_code() << endl;

//获取一个字面量的类型信息
const type_info& dInfo = typeid(25.65);
cout << dInfo.name() << " | " << dInfo.raw_name() << " | " << dInfo.hash_code() << endl;

//获取一个普通类型的类型信息
const type_info& charInfo = typeid(char);
cout << charInfo.name() << " | " << charInfo.raw_name() << " | " << charInfo.hash_code() << endl;
	
//获取一个表达式的类型信息
const type_info& expInfo = typeid(20 * 45 / 4.5);
cout << expInfo.name() << " | " << expInfo.raw_name() << " | " << expInfo.hash_code() << endl;

其中：

• name() 用来返回类型的名称。
• raw_name() 用来返回名字编码（Name Mangling）算法产生的新名称。。
• hash_code() 用来返回当前类型对应的 hash 值。

除此之外，还可以用 == 比较两个类型是否相等，如下：

char *str;
int a = 2;
int b = 10;
float f;

类型判断结果为：

建议：内容很多，这个其实也并不常用，可以留个映像，到后面用到的时候查询即可。

15. 函数

内联函数

// 使用：
inline int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

为什么使用内联函数？
内联函数没有普通函数调用时的额外开销(压栈，跳转，返回)

注意：

• 内联函数声明时inline关键字必须和函数定义结合在一起，否则编译器会直接忽略内联请求。
• C++编译器不一定准许函数的内联请求！(只是对编译器的请求，因此编译器可以拒绝)
• 现代C++编译器能够进行编译优化，因此一些函数即使没有inline声明，也可能被编译器内联编译
  C++中内联函数的限制：
  • 不能存在任何形式的循环语句
  • 不能存在过多的条件判断语句
  • 函数体不能过于庞大
  • 不能对函数进行取址操作
  • 编译器对于内联函数的限制并不是绝对的，内联函数相对于普通函数的优势只是省去了函数调用时压栈，跳转和返回的开销。因此，当函数体的执行开销远大于压栈，跳转和返回所用的开销时，那么内联将无意义。

函数默认参数

定义函数时可以给形参指定一个默认的值，这样调用函数时如果没有给这个形参赋值（没有对应的实参），那么就使用这个默认的值。

void showX(int x = 666)
{
    cout<<"x:"<<x<<endl;
}
showX();
showX(6);

小结：

• 有函数声明时，默认参数可以放在声明或定义中，但不能同时存在

int add(int a,int b = 5);
int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

• 注意：函数声明时，必须按照从右向左的顺序，依次给与默认值。

int foo(int a, int b = 2, int c = 3);     // 正确
int foo1(int a, int b = 2, int c);         // 错误, i3未指定默认值
int foo2(int a = 1, int b, int c = 3);     // 错误, i2未指定默认值

占位参数

定义函数时，还可以给函数提供占位参数

• 占位参数只有参数类型，而没有参数名
• 在函数体内部无法使用占位参数
• 占位参数也可以指定默认参数

void func(int a,int = 0)
{
    cout<<a<<endl;
}
func(2);

函数重载

不知道在C语言写函数的时候会不会遇到这种情况，想函数名难想(不想直接拼音)，而如果想实现以下功能：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int add(double a, double b) {
    return a + b;
}

想实现以上功能的时候，好像名字都可以用add，故在C++的时候，引入了一个新的概念，函数重载。(当然上面的实现还可以更加简介，他可用模板，这个后面会更新)。

函数重载是指：在同一作用域内，可以有一组具有相同函数名，不同参数列表的函数，这组函数被称为重载函数。

函数重载的不同

• 参数个数不同
• 参数类型不同
• 参数顺序不同
• 函数重载与返回值类型无关

来个例子体会一下，比较不同类型的两个变量的大小

int maxmum(int a, int b)
{
	return a > b?a:b;
}
long maxmum(long int a, long int b)
{
	return a > b ? a : b;
}
char maxmum(char a, char b)
{
	return a > b ? a : b;
}
double maxmum(double a, double b)
{
	return a > b ? a : b;
}
const char* maxmum(const char* str1,const char* str2)
{
	return strcmp(str1, str2)==1?str1:str2;
}
char* maxmum(char* str1, char* str2)
{
	return strcmp(str1, str2) == 1 ? str1 : str2;
}

int main()
{
	cout << maxmum(2, 6) << endl;
    cout << maxmum(2L, 6L) << endl;
	cout << maxmum('A', 'C') << endl;

	cout << maxmum("maye", "MAYE") << endl;
	char str1[] = "hello";
	char str2[] = "hello";
	cout << maxmum(str1, str2) << endl;
	return 0;
}

函数重载可以根据具体的参数去决定调用哪一个函数。

重载函数的调用匹配规则

• 精确匹配：参数匹配而不做转换，或者只是做微不足道的转换，如数组名到指针、函数名到指向函数的指针；
• 提升匹配：即整数提升（如bool 到 int、char到int、short 到int），float到double
• 使用标准转换匹配：如int 到double、double到int、double到long double、Derived到Base、T到void、int到unsigned int；

函数重载遇上默认参数

如果在给重载函数的时候指定默认参数时，这个时候很容易造成函数冲突，如下：

void fun(int a)
{
	cout << "fun(int a) " << a << endl;
}
void fun(int a, int b = 8)
{
	cout << "fun(int,int =8) " << a <<" "<< b << endl;
}
int main()
{
	//fun(5);	//error C2668: “fun”: 对重载函数的调用不明确
	  fun(5, 6);//正确
	return 0;
}