C++对C语言的非面向对象特性扩充(3)

今天要讲的是C++作用域运算符"::"，强制类型转换的扩充，C++中相对于C中malloc和free函数的运算符new和delete，以及C++对C的一个重要扩充：引用（reference）；这也是C++对C语言的非面向对象特性扩充系列的最后一节。

　　1.如果有两个同名变量，一个是全局的，一个是局部的，那么局部的变量在其作用域拥有较高的优先权，全局变量则被屏蔽。那如果我希望在局部变量的作用域里使用全局变量怎么办，这时就要用到::作用域运算符了。比如：

1 #include<iostream>
2 
3  usingnamespace std;
4 
5  int x;
6 
7  int main()
8 
9 {
10 
11 　　int x;
12 
13 　　x=50;
14 
15 　　::x=100;
16 
17 　　cout<<"局部变量x="<<x<<endl;
18 
19 　　cout<<"全局变量x="<<::x<<endl;
20 
21 　　return0;
22 
23 }

结果：

　　

　　2.在C语言中有强制类型的转换比如：int x=1;double y=(double)x;而C++不但支持这种格式，还提供了一种类似于函数格式的转换：int x=1;double y=double(x);

　　3.C中的malloc和free函数被用于动态分配内存和释放动态分配的内存，而在C++里，不但保留了这两个函数，另外使用运算符new和delete来更好地进行内存的分配和释放。内存分配的基本形式：指针变量名=new 类型，如：int *x;x=new int;或char *chr;chr=new char;释放内存(delete 指针变量名)：delete x;delete chr;虽然new和delete的功能和malloc和free相似，但是前者有几个优点：（1）new可以根据数据类型自动计算所要分配的内存大小，而malloc必须使用sizeof函数来计算所需要的字节;(2)new能够自动返回正确类型的指针，而malloc的返回值一律为void*,必须在程序中进行强制类型转换;

　　new可以为数组动态分配内存空间如：int *array=new int[10]或int *xyz=new int[8][9][10];释放时用delete []array和delete []xyz;另外new可以在给简单变量分配内存的同时初始化，比如int *x=new int(100);但不

能对数据进行初始化;有时候没有足够的内存满足分配要求，则有些编译系统将会返回空指针NULL，比如：

1 #include <iostream>
2 
3  usingnamespace std;
4  int main()
5 {
6 int*x;
7 x=newint;
8 if(!x)
9 {
10 cout<<"分配内存失败！"<<endl;
11 return1;
12 }
13 *x=10;
14 cout<<*x;
15 delete x;
16 return0;
17 }

　　4.接下来详细地说一下C++的引用（reference），先解释一下，什么是引用？打个比方，一个人可能有三四个名字，但这三四个名字所做的事，其实就是那一个人所做的。引用就是给变量起了个别名罢了。它的格式：类型 &引用名=以定义的变量名;比如：

1 #include <iostream>
2 
3 usingnamespace std;
4 int main()
5 {
6 int x=100;
7 int&y=x;
8 x=50;
9 cout<<"x="<<x<<endl;
10 cout<<"y="<<y<<endl;
11 
12 y=0;
13 cout<<"x="<<x<<endl;
14 cout<<"y="<<y<<endl;
15 
16 return0;
17 }

结果：

实际上，引用与其所代表的变量共享同一个内存单元，系统部位引用另外分配存储空间，编译系统使引用和其代表的变量具有相同地址。

1 #include <iostream>
2 
3 usingnamespace std;
4 int main()
5 {
6 int x=100;
7 int&y=x;
8 x=50;
9 cout<<"变量x的地址："<<&x<<endl;
10 cout<<"引用y的地址："<<&y<<endl;
11 return0;
12 }

结果：

发现其实引用就那么回事，但是也有几个注意点：（1）在声明引用时，必须立即对它进行初始化，不能声明完后在赋值：如int x=10;int &y;y=x;(2)引用的类型必须和给其赋值的变量的类型相同，不可以这样：int x;double &y=x;（3）为引用提供的值，可以是变量也可以是引用：int x=5;int &y=x;int &z=y;(4)引用在初始化后不能再被重新声明为另一个变量的引用:int x,y;int &z=x;z=&y;

　　其实引用主要的用途就在于作为函数的参数，回顾一下，以前在C中传递函数参数有两种情况，分别是"传值调用"和"传址调用"，前者传递是单向的，后者则为双向，而引用作为函数参数传递，则是"传址调用"，它和C中指针作为参数传递的效果是一致的，只不过它不用像指针一样，需要交间接引用运算符"*";举个例子，比较一下这两种方法：

 

1 #include <iostream>
2 
3 usingnamespace std;
4 void swap(int*x,int*y)
5 {
6 int temp;
7 temp=*x;
8 *x=*y;
9 *y=temp;
10 }
11 
12 void swap(int&x,int&y)
13 {
14 int temp;
15 temp=x;
16 x=y;
17 y=temp;
18 }
19 int main()
20 {
21 int i=10,j=5;
22 cout<<"i="<<i<<" j="<<j<<endl;
23 swap(&i,&j);
24 cout<<"i="<<i<<" j="<<j<<endl;
25 swap(i,j);
26 cout<<"i="<<i<<" j="<<j<<endl;
27 return0;
28 }

结果：

　　对于引用，还有点小小的细节要说一下:（1）不能建立引用数组,比如：int a[4]="abcd";int &araay[4]=a;(2)不能建立引用的引用，不能建立指向引用的指针，比如：int x=50;int &&y=x;int &z=x;int *p=z;(3)可以把引用的地址赋给指针;（4）可以用const对引用加以限定，不允许改变引用的值,比如：int x=10;const int &t=x;t=5,但是x=5却可以，此时x和t都等于5;(5)引用运算符和地址操作符虽然都是&，但是引用的话，只是在声明时才用，而其它场合使用&都是地址操作符！比如：int x=5;int &y=x;y=10;int *z=&y//&为地址操作符;cout<<&z//&为地址操作符;　

　　最后，我们还是用一个例子来总结一下今天所讲的内容（开发工具：vs2010）：

1 #include "stdafx.h"
2 #include <iostream>
3 
4 usingnamespace std;
5 
6 int x=10;//全局变量
7 void swap(int*x,int*y)//指针类型的参数
8 {
9 int temp;
10 temp=*x;
11 *x=*y;
12 *y=temp;
13 }
14 
15 void swap(int&x,int&y)//带有引用类型的参数
16 {
17 int temp;
18 temp=x;
19 x=y;
20 y=temp;
21 }
22 int main()
23 {
24 double*y=newdouble(5.55);//new动态分配内存空间，字节大小和double类型所占字节一样,并初始化值
25 int x=double(*y);//强制类型转换
26 
27 cout<<"局部变量x="<<x<<" 全局变量x="<<::x<<endl;
28 swap(&x,&::x);
29 cout<<"局部变量x="<<x<<" 全局变量x="<<::x<<endl;
30 swap(x,::x);
31 cout<<"局部变量x="<<x<<" 全局变量x="<<::x<<endl;
32 
33 delete y;//释放内存空间
34 return0;
35 }

　结果：