《C++程序设计》阅读笔记【2-程序结构】

news2024/11/16 12:02:22

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1 程序结构
- 1.1 外部存储类型
- 1.2 静态存储类型
- - 1.2.1 静态全局变量
  - 1.2.2 静态函数
- 1.3 作用域
- - 1.3.1 局部作用域
  - 1.3.2 函数作用域
  - 1.3.3 函数原型作用域
  - 1.3.4 命名空间作用域
  - 1.3.5 文件作用域
- 1.4 生命期
- - 1.4.1 静态生命期
  - 1.4.2 局部生命期
  - 1.4.3 动态生命期
- 1.5 多文件结构
- 1.6 编译预处理
- - 1.6.1 #include指令
  - 1.6.2 #define（宏定义）指令
  - 1.6.3 条件编译指令
2 总结

1 程序结构

1.1 外部存储类型

extern 关键字用于声明一个全局变量或函数，指示该变量或函数是在其他源文件中定义的，而不是当前文件中。主要的作用是告诉编译器在其他地方有该变量或函数的定义，从而防止出现重复定义错误。

注意：下面的示例中变量都是全局的。因此a在链接时，会发生两个地方都定义了a（多次定义）。假如file2.cpp中是extern int b，就不会报错。而由于两个文件中都是extern int c，都表示有一个int c在另外一个文件中，但是两个文件中都没有。因此会报错。

1.2 静态存储类型

1.2.1 静态全局变量

在全局变量前加一个 static，使该变量只在这个源文件中可用，称之为全局静态变量。（全局变量是所有文件都可以共享的）
全局静态变量就是静态全局变量

注意：

假设file1.cpp中有extern int c。且file2.cpp中有static int c。那么在链接时会报错，因为static int c是只可以供file2.cpp独享的

1.2.2 静态函数

函数的声明和定义默认情况下在整个程序中是外部(extern)的。

有时候，我们可能需要使某个函数只在一个源文件中有效，不能被其他源文件所用，这时在函数前面加上 static。

inline函数默认是static类型

1.3 作用域

1.3.1 局部作用域

稍微注意一下下面这两个例子：

特别关注一个例子：

注意a虽然是形式参数，在函数的开头，但是它是局部作用域，而不是函数作用域

1.3.2 函数作用域

即使一个局部变量被定义在函数的开头，这个局部变量也不会具有函数作用域。（准确来说，应该是这个局部变量具有一个从函数开头到函数结尾的块作用域）。

标号是唯一具有函数作用域的标识符（一般有goto语句使用）

1.3.3 函数原型作用域

在定义函数原型时，编译器只关心参数的类型，并不关心参数的名字

1.3.4 命名空间作用域

•例

namespace SomeNs {

	class SomeClass { ... };

}
SomeNs::SomeClass obj1;

using语句有两种形式：

using 命名空间名::标识符名;
using namespace 命名空间名;

特殊的命名空间

全局命名空间：默认的命名空间（也就是说，当我们创建的变量、函数、类等不指定命名空间，那么它们就属于全局命名空间）
匿名命名空间：对每个源文件是唯一的。也就是不写出命名空间的名字

1.3.5 文件作用域

解释：就是整个cpp文件都可以用的。全局标识符的作用域是文件作用域（包括全局变量和静态全局变量）

头文件中包含的标识符的作用域也是文件作用域（#include<iostream>）

1.4 生命期

1.4.1 静态生命期

这种生命期与程序的运行期相同，只要程序一开始运行，这种生命期的变量就存在。只有在整个程序结束时，它才会被释放。

全局变量、静态全局变量、静态局部变量都具有静态生命期。

注意：静态局部变量只对定义它的函数始终有效。静态全局变量对整个文件中的函数都有效

注意：静态局部变量是局部作用域，但是具有静态生命期

1.4.2 局部生命期

一般都是局部变量的生命期。所有具有局部生命期的变量都存储在栈区

1.4.3 动态生命期

存储在内存堆区。

一般使用malloc和new创建，并使用free何delete释放

手动创建、手动释放

1.5 多文件结构

多文件结构中，C++项目运行的示意图：

1.6 编译预处理

1.6.1 #include指令

#include<文件名>

这种格式用于嵌人 C++提供的头文件。这些头文件一般存于 C++系统目录中的include 子目录下。C++预处理器遇到这条指令后,就到 include 子目录下搜索给出的文件。并把它嵌入到当前文件中。这种方式是标准方式，

#nclude "文件名"

预处理器遇到这种格式的包含指令后,首先在当前文件所在目录中进行搜索,如果找不到,再按标准方式进行搜索。这种方式适合于规定用户自己建立的头文件

1.6.2 #define（宏定义）指令

基本上没有啥用了

1.6.3 条件编译指令

作用：一个源文件可能包含其中的几个头文件，这样会使得编译给出“一个符号重复定义多次”的错误。这时,需要在每个头文件中使用条件编译指令。

#ifdef DEBUG
    // 只在定义了 DEBUG 宏时编译这部分代码
    // 例如：gcc -DDEBUG myprogram.c
#endif

#ifndef NDEBUG
    // 只在没有定义 NDEBUG 宏时编译这部分代码
#endif

#if defined(WIN32) || defined(_WIN32)
    // 只在在Windows平台下编译这部分代码
#endif