C/C++一些难为人知的小细节

（转自简书），再根据自己经验加以补充

一、 数据类型及运算

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求补码

• 原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1
• 原码转补码不考虑符号位
• 补码转原码，符号位不参与运算
• 取反后 + 1 == 取反前 - 1

科学计数法表示

• 1.8 * 10^11 --> 1.8E11
• 9.34 * 10^-3 --> 9.34E-3

相关细节

• sizeof()是一个运算，而非函数
• ++运算不能用在实数上
• 判断一个整数是否是2^n（2,4,6,8,16...）
  • !(x & (x - 1))
• 三目条件运算符代码更优
  • 编译器能产生比if...else...更优的代码

运算符优先级、结合方向规则

• 单目 > 双目
• 算术 > 关系 > 位 > 逻辑 > 条件（三目）> 赋值 > 逗号
  • 算术： + - * /
  • 关系： > < >= <=
  • 位： & | ^
  • 单目： ~
  • 逻辑： && ||
  • 单目： ！
• 自右向左的三种运算符
  • 单目
  • 赋值
  • 条件

数据输入与输出

• printf()语句从右向左计算输出表达式的值

    i = 1;
    printf("%d, %d\\n", i++, i--);
    //res： 0,1
    //先执行i--，再执行i++

常用输出函数

• printf（）
• putchar()
  • 输出一个字符
  • 必须是字符型变量或常量
• puts()
  • 输出一个字符串
  • 必须是字符串或常量

常用输入函数

• scanf()
• gets()
  • 每次读取一个字符串
• getche()
  • conio.h中
  • 读取字符不用按回车

• getchar()

  • stdio.h中
  • 完成后须按回车

• getche() & getchar():
  每次读取一个字符

• scanf() & gets()区别:
  scanf不能输入含空格字符串，gets可以

二、选择语句和循环语句

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switch：case 常量表达式

• 常量表达式只能为整型、字符型
• 不允许浮点型

三、数组

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定义

• 定义数组未赋初值
  • Turbo C会给数组置0
  • VC则取随机值
• 定义静态数组，则系统自动赋0

比较字符串数组中的值

• C： 　　　　strcmp（str1，str2）
• C++: 　　　str1 == str2
• JAVA： 　　str1.equals（str2）
  • java中，str1 == str2 比较的是地址

四、指针

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指针运算

• 指针相减: 　　表示两指针所指地址之间的数据个数
• 指针相加: 　　没有意义，错误　

数组与指针

1、一维数组首地址

    int a[10], *p;
    p = &a[0];
    p = a
    //等价，将数组首元素的首地址赋给指针p

• 表示:

  &a[0], a:　　数组首元素的首地址
  &a: 　　　 　数组首地址　　

• 对比:

    a == &a[0]
    a != &a　　　　//地址值相同，含义不同

（C++ primer pius）

2、二维数组首地址

int a[10][10];

地址值相同，含义不同:

a:

• 二维数组首元素首地址
• 代表一维数组元素的首地址

&a:

• 数组首地址

&a[0]:

• 二维数组首元素首地址

&a[0][0]:

• &a[0][0] != a
• a[0] == &a[0][0]　　

3、二维数组指针

• int (*p)[3]:

  • 指向含3个元素的二维数组的行指针
  • 数组每列有3个元素

• int p[3] & int (p[3]):

  • 指针数组，每个元素均是一个指针　

指针与引用的区别

• 非空区别
  • 引用必须总是指向某些对象
    • 不能使用指向空值的引用
    • 不存在指向空值的引用
    • 效率比使用指针高
  • 指针可以指向空值
• 合法性区别
  • 使用引用前，无需测试其合法性
  • 使用指针总是需要判空
• 可修改区别
  • 指针可被重新赋值，以指向另一对象
  • 引用
    • 总指向初始化时被指定的对象
    • 以后都不能改变
    • 但指定对象的内容可以改变
• 应用区别
  • 指针场景
    • 存在不指向任何对象的情况
    • 不同的时刻指向不同对象的情况
  • 引用场景
    • 指向一个对象后就不会改变指向的情况

ps：声明引用 / const常量 的同时，必须初始化

函数指针

• float(**def)[10];

  • 二级指针

  • 指向一个一维数组的指针

  • 数组元素都是float

• double(gh)[10];

  • 指针gh，指向一个一维数组

  • 该数组元素的类型均为double *

• double(*f[10])();

  • f是一个数组，含10个元素

    • 元素都是函数指针

  • 指向的函数

    • 没有参数

    • 返回double类型的值

• int ( (b)[10] );

  • 和int (b)[10]一样　　

• Long (* fun)(int)

  • 函数指针

五、类型转换

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（int &）相关

• float a = 1.0f;

• (int)a实际上是以浮点数a为参数构造了一个整型数，该整数的值是1。

• (int&)a则是告诉编译器将a当作整数看（并没有做任何实质上的转换）。　　

unsigned int

• unsigned int a = 0xFFFFFFF7;

• unsigned char i = (unsigned char)a;

  • i: 000000f7

• char b = (char )&a;

  • *b: fffffff7　　

隐式类型转换

• 算术运算式中，低类型能够转换为高类型

• 赋值运算式

  • 右边表达式的值自动隐式转换为左边变量的类型，并赋值给他

• 函数调用中参数传递时，系统隐式地将实参转换为形参的类型后，赋给形参

• 函数有返回值时，系统将隐式地将返回表达式类型转换为返回值类型，赋值给调用函数

六、位运算相关

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取两数的平均值:

（x & y） + [(x ^ y) >> 1]

另类取两数较大值:

　　max = [(a + b) + abs(a - b)] / 2

三数取中间数:

    t1 = max(a, b);
    t2 = max(b, c);
    t3 = max(a, c);
    min( t1, min(t2, t3) )

七、函数

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静态函数: 　　不可被其他文件调用的函数

函数重载：

• 参数类型不同

• 参数个数不同

• 对返回类型没有要求

八、#define & const & sizeof

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#define实例

* #define SEC (60 * 60 * 24 * 365)UL
* #define MIIN(A, B)    ( (A) <= (B) ? (A) : (B) )

const,#define的区别

• const

  • 有数据类型

  • 可进行类型安全检查

  • 可对其进行调试

• #define

  • 没有数据类型

  • 仅进行字符替换，没有类型安全检查

  • 无法调试

• c中const

  • 被当做一个不能被改变的普通变量　　
• error　　

    const bufsize = 100;
    char buf[bufsize];

　　
字节对齐

• 数据对齐规则

  • 结构的首地址必须是结构内最宽类型的整数倍地址

  • 结构体的每一个成员起始地址必须是自身类型大小的整数倍

• 结构体的整体大小必须可被对齐值整除

• 结构体的整体大小必须可被本结构内的最宽类型整除　　

sizeof

• 结构体或类内的静态变量

    struct s{
        int a;
        static int b;
    };
    s ss;
    sizeof(ss)

  结果：4

• 静态变量存放在全局数据区

• sizeof计算栈中分配的大小

• 任何类型指针大小相同：4（32位）

• 对函数使用sizeof

• 在编译阶段会被函数返回值的类型取代

• 空类大小

  • 单继承：1
  • 多继承：1
  • 虚继承：4
  • 涉及虚表（虚指针）　　

内联函数 vs. 宏

• 内联
  • 相比普通函数： 加快程序运行速度
  • 直接嵌入目标代码
  • 要做参数类型检查
• 宏
  • 简单的替换
  • 不做参数类型检查

九、 C++面向对象

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1、类和对象

　　
类对象的存储空间

• 只为每个对象的数据成员和函数地址分配内存空间
• 类中所有成员函数只生成一个副本
• 该类每个对象执行相同的函数成员

拷贝构造函数

• 功能
  • 用一个已知的对象来初始化一个被创建的同类的对象
• 特点
  • 函数只有一个参数，并且是对某个对象的引用
  • 每个类都必须有一个拷贝初始化构造函数
• 格式
  • 类名::拷贝初始化构造函数名（const 类名 &引用名）

静态成员

• 静态数据成员
  • 特点
    • 类的所有对象共享
    • 必须初始化，且要在类外初始化
  • 引用格式
    • 类名::静态数据成员名
• 静态成员函数
  • 特点
    • 类的所有对象共享
    • 只能使用类的静态成员和非数据成员
  • 引用格式
    • 类名::静态成员函数名

类成员指针
const成员函数

定义: 任何不修改成员数据的函数都应声明为const函数

原型: int GetY() const;

细节:

• const函数想修改成员变量
  • 在相应变量定义处加上mutable
  • mutable int m_Count；

2、友元函数

　　
定义

• 需在类体内声明
• 可访问类的私有成员
• 不是类的成员函数

优点: 　　　提高程序运行效率

缺点： 　　破坏类的封装性和隐藏性

特点: 　　　可以是多个类的友元

3、继承和派生

　　
公有继承

• 派生类成员函数可访问基类中的公有成员和保护成员
• 派生类的对象仅可访问基类中的公有成员

派生类

• 构造函数执行顺序

  • 基类构造函数
  • 子对象类的构造函数（如果有的话）
  • 派生类构造函数　　

• 析构函数执行顺序

  • 派生类的析构函数
  • 基类的析构函数

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