C++对C的扩展、增强

C++对C的扩展

1. 双冒号::作用域运算符

代码中对同一个变量多次声明，在代码块中使用时，局部变量会将全局变量隐藏。若在代码块使用变量前添加::，表示为全局变量。

::表示作用域运算符，如常见的std::cout，std::endl;等，表示cout和endl是std作用域下的标识符。

2. 命名空间namespace

主要用来解决命名冲突的问题，如多个人开发的不同模块中使用了相同的变量名和函数名，fatal error LNK1169:找到一个或多个重定义的符号，这时可以使用命名空间，将不同的模块分隔开。

 namespace QGY{
     int a;
     void test();
     struct QGYTEST{
         int b;
     };
     class QGYNUM{};
 }

使用命名空间的注意事项：（1）必须在全局作用域下声明；（2）命名空间下可以放函数，变量、结构体和类；（3）命名空间可以嵌套命名空间；（4）命名空间是开放的，可以随时加入新成员（添加时只需要再次声明namespace，然后添加新成员即可，示例如下）；（5）无名或匿名命名空间，相当于static变量；（6）可以对命名空间起别名（一般不用）

namespace QGY{
	int m ;
}

3. using声明和using编译指令

using QGY::a; //声明
using namespace QGY; //编译指令

对于声明来说，如果局部范围内还有a，会出现二义性，程序不知道使用哪一个，因此应避免这种情况.

 void test01(){
     int a = ;
     using QGY::a; //这里在声明的时候不能进行赋值，可以在下一行，a = 20;
     std::cout << a << std::endl;
 }

这里程序会出现错误， error C2874: using 声明导致“QGY::a”的多次声明。

对于编译指令，如果局部范围还有a，会使用局部变量。如果还有另外的命名空间也声明了a，且同时打开了其他空间，则也会出现二义性。

 void test02(){
     int a = ;
     using namespace QGY; //这里只是打开空间，并没有指定使用
     std::cout << a << std::endl;
 }

 void test03(){
     using namespace QGY; //只是打开房间就可以访问到a，打开多个房间就会产生二义性
     std::cout << a << std::endl;
 }

C++对C的增强

 1.全局变量检测增强

C语言会忽略对全局变量重定义的检测，但不会忽略对局部变量的检测，C++中都会报错：error C2086: “int a”: 重定义

//全局变量不会报错
int a;
int a = 10;

//局部变量会报错
void test(){
	int a;
	int a = 10;
}

2.函数检测增强：包括函数形参类型检测，形参数目检测，函数返回值检测，C都会忽略，C++不会

 //C中函数形参没有参数类型，没有返回值，调用参数过多都会忽略
 int test(m, n){

 }

 void test01(){
     test(,,);
 }

3.类型转换检测增强

C语言中malloc开辟内存空间时默认生成void*指针，可以转换成任意指针，C++中则不行，必须显式的进行强制转换。

4.struct增强

（1）C中strcut中不能有函数，C++中可以有，并且与class的区别在于是否有私有成员，和是否有构造函数；

（2）通过如下方式声明struct时，C语言定义使用结构体时必须使用struct，C++可以不用。

 struct Person{
     int a;
 };

 struct Person myperson; //C
 Person myperson; //C++

5.bool类型增强

C语言中没有bool类型，C++中有bool类型，其中sizeof(bool)=1

6.三目运算符增强

a > b?a : b;

C语言中返回的是值，C++中返回的是变量，C语言中下面代码会报错：error C2106: “=”: 左操作数必须为左值，表明代码中为20=100，所以会报错。

 void test01(){
     int a = ;
     int b = ;
     printf("%d\n", a > b? a:b);
     a > b ? a : b = ;
 }

如果想改变三目运算符后的结果，可以按照如下代码进行修改

*(a > b? &a:&b) = ;

C++则不会，因为C++三目运算后为变量，因此可以进行赋值操作，其中a  = 10, b = 100;

 void test01(){
     int a = ;
     int b = ;
     a > b ? a : b = ;
     cout << a << " " << b << endl;
 }

另外下面三种情况下的a和b的值是不同的

 //a=100, b=20
 (a < b ? a : b) = ;

 //a=10, b=100
 (a > b ? a : b) = ;

 //a=10, b=20
 a < b ? a : b = ;

最后一种情况，不会执行b=100，其中带括号的是按照我们的想法去执行代码，不带括号的话，优先级不同导致结果和预想的不同。

7.const增强

（1）是否可以修改

C语言中的全局const不可修改，是真常量，如果对其修改会出现访问冲突，另外不可以声明数组的大小（这是C的缺陷，也是为什么替代不了define）；局部const为伪常量，可以进行修改，同时不可以用于声明数组的大小（真假都不可以声明数组的大小）。

 const int m = ; //全局静态变量受到保护，不可修改
 void test01(){
     const int n = ; //伪常量，可以通过地址进行修改
     int *p = &n; //可以不加强制转换
     *p = ;
     printf("%d\n", n);

     int am[n]; //n不可用于声明大小，不是常量值
 }

C++不管全局还是局部都是真常量，不可修改，同时可以初始化数组，原因如下（取地址时会分配临时内存）：

（2）链接属性

C语言的const默认是外部链接，C++默认是内部链接

 //1.cpp
 const int a = ; 

 //2.cpp
 extern const int a;

C语言中进行访问时可以的，但C++中需要在1.cpp的声明前加extern否则无法使用

（3）const分配内存

是否分配内存，我们可以根据const修饰的变量是否能够修改来确定。

编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高，但是在下列几种情况下编译器会为const定义的常量分配内存的。

（3.1）取地址时，const会分配临时内存，不可以进行间接修改

 void test003(){
     const int m = ;
     int *p = (int *)&m;//分配临时内存，不可以进行间接修改
     *p = ;
     cout << m << endl;
 }

（3.2）extern编译器也会为变量分配内存

因为使用了extern，我们将可能在外部文件使用该变量，而const默认的是内部链接，所以我们必须要为之分配内存的。

（3.3）用普通变量初始化const变量，会分配内存

 void test003(){
     int m = ;
     const int b = (int *)&m; //分配内存，且可以跳过编译器检测进行间接修改，另外需要加强制转换
     int *p = &b;
     *p = ;
 }

（3.4）自定义数据，加const也会分配内存

 struct Person{
     int age;
 };

 void test004(){
     const Person person = {};//分配内存，且可以跳过编译器检测进行间接修改

     Person *b = (Person*)&person;
     (*b).age = ;
     cout << (*b).age << endl;
 }

（4）尽量用const替换define

对于常量，尽量替换因为const有数据类型检查和作用域。另外define用于宏定义时，可以用undef进行解除。但是对于有些条件编译时需要define，则不能替换。

define是应用于预处理的，而const是在编译的时候处理的。对于单纯常量，使用const与enum代替宏，对于函数形式的宏，则使用inline与template替代。