C++ STL源码剖析笔记补充

news2024/10/7 10:18:49

写在前面

简单记录一些《C++ STL源码剖析中》涉及到的C++语法和注意事项。

1. 静态常量成员在类内直接初始化

如果含有const static integral类型的成员变量，可以在类内定义时直接初始化；
注意integral不只是int类型，而是包含所有的整型，如下所示：
- short；
- char，特别注意char类型也是整型；
- int；
- long；
- long long；

一些关于static和const约束的类内成员变量初始化要求：

如果只是static成员变量，则只能类内定义，然后在类外初始化；
如果只是const成员变量，则可以在类内定义时初始化，也可以在构造函数中初始化，但一定要初始化；
如果是const static float/double则只能在类外初始化，且一定要初始化；
const static integral可以在类内定义时初始化，也可以在类外初始化，但一定要初始化；

可以参考博客：C++ 的类中static和const关键字声明变量的初始化方式总结

2. union类型

union是C/C++中的一种类型，类型中的所有变量共用同一段内存，存储的起点均一致，大小为占用空间最大的变量的大小；
因此一个union变量同一时间中只能存其中一个变量的值，其余变量的值均被覆盖（或至少覆盖一部分）；
目的是减少存储所需的空间，提高空间的利用率；
一个例子如下：
上图中的obj和client_data共用相同起始地址的一段空间，如下图所示：
但要注意尽量不要在union中定义C++风格的class类型对象，而是用C风格的struct或者基本类型，避免出错；
可以参考博文：C++中的union介绍；
C风格的类型也被称为POD (Plain Old Data)类型，包括基本数据类型、指针、union、数组、POD的struct或者class；
POD的struct或者class需同时满足以下条件：
- 不显式定义构造函数、拷贝构造函数、重载赋值函数和析构函数；
- 类内无非静态非POD成员变量；
- 无基类；

3. typedef用法

用于为现有的类型创建一个新名字；
只为类型增加别名，便于使用；
typedef并不创建新的类型，仅让新别名在编译时被解释，让编译器进行超越预处理器能力的文本替换而已；
使用方法如下：

typedef existing_type new_type_name;

和基本类型的使用，例如：

/*改写前*/
unsigned int a;
/*改写后*/
typedef unsigned int WORD;
WORD a;

和指针的使用，例如：

/*改写前*/
char * str; 
/*改写后*/
typedef char * pstr; 
pstr str = "abc";

和数组的使用，例如：

/*改写前*/
char line[81]; 
char text[81];
/*改写后*/
typedef char Line[81]; 
Line text, secondline;

和函数指针的使用，例如：

void printHello(int i);
/*改写前*/
void (*pFunc)(int);
pFunc = &printHello;
(*pFunc)(110);
/*改写后*/
typedef void (*PrintHelloHandle)(int);
PrintHelloHandle pFunc;
pFunc = &printHello;
(*pFunc)(110);

参考博文：typedef 用法总结；

4. typename用法

作用是用来声明后面跟的name是类型名而不是变量名；
在旧用法中是可以用class代替typename的；
在泛型中的用法如下：

template<typename T>
class test_typename{
	//...
};
 
template<class T>
class test_class{
	//...
};

但如果要在typedef中使用泛型元素，则必须使用typename加以声明，以表明元素为类型，因为typedef只能为类型赋别名；
参考博文：typename的两种用法；

5. explicit用法

只能修饰只有一个参数的类构造函数；
作用是取消在类对象构造时自动的隐式转换，避免引起语义的漏洞，导致难以察觉的构造错误；
一个例子如下：

class CxString   
{  
public:  
    char *_pstr;  
    int _size;  
    // 使用关键字explicit的类声明, 显式转换 
    // 限定了只能用以下方式调用：
    // CxString string1(24);
    // 以下调用无法通过编译：
    // CxString string2 = 10; // 相当于是将CxString string1(10)封装后再赋值给string2
    // CxString string3 = 'c'; // 相当于是将CxString string1(int('c'))封装后再赋值给string3
    explicit CxString(int size)  
    {  
        _size = size;  
        // ...  
    }  
};

可以参考博文：C++中的explicit详解；

6. 指针常量和常量指针

指针常量

指针类型的常量；
int * const ptr；
指针的指向不可修改，在定义时必须同时初始化；
但指针指向的空间内容可以修改；

常量指针

指向常量的指针；
const int *ptr或者int const *ptr；
指针指向的空间内容不可修改；
但指针的指向可以修改；

7. copy_backward()函数用法

和copy()类似，用于复制一段序列，且只用于序列容器；
复制时从这段序列的尾部开始复制，避免覆盖后面的值；
可以用于将某段序列整体后移，相比之下，copy()用于将序列整体前移；

8. void*指针

void*占据和其他指针相同空间大小，只是它的指向暂时还不明；
可以强制转换成任何类型的指针，也可以赋值为任何类型的指针，如：

void *pv;

int i = 5;
int *pi = &i;

// 1. void*可以赋值为任意类型的指针
pv = pi;
// 但反过来不行
// pi = pv;  // 会出错
// 加上强制类型转换可以
pi = (int *)pv;

// 2. void*可以经过强制类型转换来使用
int j = *(int *)pv;
// 但一定要经过强制类型转换才能使用
// int j = *pv;  // 会出错