輕輕松松C to C++

摘要

C++技術固然是很時髦的，許多C用戶都想在盡可能短的時間內為自己貼上C++的標簽。介紹C++的書很多，但只有那些已經僥幸入門的用戶才偶爾去翻翻，仍有不少在C++門口徘徊的流浪漢。

本文只針對C用戶，最好是一位很不錯的老用戶(譬如他在遇到最簡單的問題時都嘗試著使用指針)，通過一些C和更好的C++(本文用的是Borland C++3.1版本)例程介紹有關C++的一些知識，讓讀者朋友們“淺入深出”，輕輕松松C to C++!

一、標簽！標簽！

快快為你的程序貼上C++的標簽，讓你看起來很像個合格的C++用戶……

1.注釋(comment)
C++的注釋允許采取兩種形式。第一種是傳統C采用的/*和*/，另一種新采用的則是//，它表示從//至行尾皆為注釋部分。讀者朋友完全可以通過//使你的代碼帶上C++的氣息，如test0l:

//test01.cpp
#include <iostream.h>
//I'm a C++user!
//…and C is out of date.

void main()
{
cout<<"Hello world!\n"; //prints a string
}



Hello-world!

如果你嘗試著在test0l. exe中找到這些高級的注釋，很簡單，它們不會在那里的。

2. cincout

你可能從test0l中嗅出什么味兒來了，在C++中，其次的貴族是cout，而不是很老土的printf ( )。左移操作符’<<’的含義被重寫，稱作“輸出操作符”或“插入操作符”。你可以使用’<<’將一大堆的數據像糖葫蘆一樣串起來，然后再用cout輸出:

cout << "ASCII code of "<< 'a' << " is:" <<97;

ASCII code of a is:97



如何來輸出一個地址的值呢?在C中可以通過格式控制符”%p”來實現，如:
printf ("%p，&i);

類似地，C++也是這樣:
cout << & i;

但對字符串就不同啦!因為:
char * String="Waterloo Bridge";
cout << String; //prints ‘Waterloo Bridge'

只會輸出String的內容。但方法還是有的，如采取強制類型轉換:
cout<<(void *)String;

cin采取的操作符是’>>’，稱作“輸入操作符”或“提取操作符”。在頭文件iostream.h中有cin cout的原型定義，cin語句的書寫格式與cout的完全一樣:
cin>>i; //ok
cin>>&i; //error. Illegal structure operation

看到了?別再傻傻地送一個scanf()常用的’&’地址符給它。

C++另外提供了一個操縱算子endl，它的功能和’\n’完全一樣，如test0l中的cout語句可改版為:
cout << ”Hello world!”<3.即時聲明
這是筆者杜撰的一個術語，它的原文為declarations mixed with statements，意即允許變量的聲明與語句的混合使用。傳統C程序提倡用戶將聲明和語句分開，如下形式:

int i=100;
float f; //declarations
i++;
f=1.0/i; //statements



而C++拋棄這點可讀性，允許用戶采取更自由的書寫形式:

int i=100;
i++;
float f =1. 0/i;



即時聲明常見于for循環語句中:

for(int i = 0; i < 16; i++)
for(int j = 0; j < 16; j++)
putpixel(j i Color[i][j]);



這種形式允許在語句段中任點聲明新的變量并不失時機地使用它(而不必在所有的聲明結束之后)。

特別地，C++強化了數據類型的類概念，對于以上出現的”int i=1 j=2;”完全可以寫成：
int i(1) j (2);

再如:

char * Stringl("Youth Studio.”);
char String2[]("Computer Fan.“);



這不屬于“即時聲明”的范疇，但這些特性足以讓你的代碼與先前愚昧的C產品區別開來。

4.作用域(scope)及其存取操作符(scope qualifier operator)
即時聲明使C語言的作用域的概念尤顯重要，例如以下語句包含著一條錯誤，因為ch變量在if塊外失去了作用域。

if(ok)
char ch='!';
else
ch='?'; //error. aclearcase/" target="_blank" >ccess outside condition



作用域對應于某一變量的生存周期，它通常表現為以下五種:

塊作用域
開始于聲明點，結束于塊尾，塊是由{}括起的一段區域

函數作用域
函數作用域只有語句標號，標號名可以和goto語句一起在函數體任何地方

函數原型作用域
在函數原型中的參量說明表中聲明的標識符具有函數原型作用域

文件作用域
在所有塊和類的外部聲明的標識符(全局變量)具有文件作用域

類作用域
類的成員具有類作用域

具有不同作用域的變量可以同名，如test02:

//test02.cpp
#include <iostream.h>
int i=0;
void main()
{
cout << i << ' '; //global 'int i' visible
{
float i(0.01); //global 'int i' overrided
cout<< i << ' ';
}
cout<<i<<endl; //global 'int i' visible again
}
0 0.01 0



編譯器并未給出錯誤信息。

作用域與可見性并不是同一概念，具有作用域不一定具有可見性，而具有可見性一定具有作用域。

在test02中，float i的使用使全局int i失去可見性，這種情形被稱作隱藏(override)。但這并不意味著int i失去了作用域，在main()函數運行過程中，int i始終存在。

有一種辦法來引用這丟了名份的全局i，即使用C++提供的作用域存取操作符::，它表示引用的變量具有文件作用域，如下例程:

//test03.cpp
#include <iostream.h>
enum {boy girl};
char i = boy;
void main()
{
{
float i(0.01);
cout << "i=" << i << endl;
::i=girl; //modify global 'i'
}
cout << "I am a " << (i ? "girl." : "boy.");
}

i=0.01
I am a girl.



在上例中，通過::操作符，第8行語句偷偷地改寫了i所屬的性別。更妙的是，::之前還可以加上某些類的名稱，它表示引用的變量是該類的成員。

5. new delete
許多C用戶肯定不會忘記alloc()和free()函數族，它們曾經為動態內存分配與釋放的操作做出了很大的貢獻，如:

char *cp = malloc(sizeof(char));
int *ip=calloc(sizeof(int) 10);
free(ip);
free(cp);



C++允許用戶使用這些函數，但它同時也提供了兩個類似的操作符new和delete，它們分別用來分配和釋放內存，形式如下:
p = new TYPE;
delete p;

因此以上的cp操作可改版為:
char*cp=new char;
delete cp;

new delete操作符同樣亦可作用于C中的結構變量，如:
struct COMPLEX*cp = new struct COMPLEX;
delete cp;

當不能成功地分配所需要的內存時，new將返回NULL。對于字符型變量可以如下初始化:
char ch('A'); //char ch='A'

對應地，new可以同時對變量的值進行初始化，如:
char p=new char ('A’); //cp='A'

new不需要用戶再使用sizeof運算符來提供尺寸，它能自動識別操作數的類型及尺寸大小，這雖然比malloc)函數聰明不了多少，但起碼使用起來會比它方便得多。當然，正如calloc()函數，new也可以用于數組，形式如下:
p = new TYPE[Size] ;

對應的內存釋放形式:
delete [] p;

同理首例中ip操作可以改版為:
int * ip=new int[10];
delete [] ip;

用new分配多維數組的形式為:
p = new TYPE [c0] [c1]... [cN];

從來沒有太快活的事情，例如以下使用非法:
int***ip2=(int***)new int[m] [n][k]; //error. Constant expression required
int***ip 1=(int***)new int[m][2][81; //ok

C++最多只允許數組第一維的尺寸(即c0)是個變量，而其它的都應該為確定的編譯時期常量。使用new分配數組時，也不能再提供初始值:
char*String =new char[ 20] ("Scent of a Woman"); //error: Array allocated using 'new' may not have an initializer

6.引用(reference)

(1)函數參數引用
以下例程中的Swap()函數對數據交換毫無用處:

//test04. cpp
#include <iostream.h>
void Swap(int va int vb)
{
int temp=va;
va=vb;
vb=temp;
cout << "&va=" << &va << "&vb=" << &vb << endl;
}
void main()
{
int a(1) b(2);
cout << "&a=" << &a << "&b=" << &b << endl;
Swap(a b);
cout << "a=" << a << " b=" << b << endl;
}
&a=0x0012FF7C&b=0x0012FF78
&va=0x0012FF24&vb=0x0012FF28
a=1

b=2c語言對參數的調用采取拷貝傳值方式，在實際函數體內，使用的只是與實參等值的另一份拷貝，而并非實參本身(它們所占的地址不同)，這就是Swap()忙了半天卻什么好處都沒撈到的原因，它改變的只是地址0x0012FF24和0x0012FF28處的值。當然，可采取似乎更先進的指針來改寫以上的Swap ()函數:

//test05. cpp
#include <iostream.h>

void Swap(int * vap int * vbp)
{
int temp = *vap;
*vap = *vbp;
*vbp = temp;
cout << "vap=" << vap << "vbp=" <<vbp << endl;
cout << "&vap=" << &vap << "&vbp=" << &vbp << endl;
}
void main()
{
int a(1) b(2);
int * ap = &a * bp = &b;
cout << "ap=" << ap << "bp=" << bp << endl;
cout << "&ap=" << &ap << "&bp=" << &bp << endl;
Swap(ap bp);
cout << "a=" << a << "b=" << b <<endl;
}
ap=0x0012FF7Cbp=0x0012FF78
&ap=0x0012FF74&bp=0x0012FF70
vap=0x0012FF7Cvbp=0x0012FF78
&vap=0x0012FF1C&vbp=0x0012FF20
a=2b=1



在上例中，參數的調用仍采取的是拷貝傳值方式，Swap()拷貝一份實參的值(其中的內容即a b的地址)，但這并不表明vapvbp與實參apbp占據同一內存單元。

對實際數據操作時，傳統的拷貝方式并不值得歡迎，C++為此提出了引用方式，它允許函數使用實參本身(其它一些高級語言，如BASIC FORTRAN即采取這種方式)。以下是相應的程序:

//test06. cpp
#include <iostream.h>
void Swap(int & va int & vb)
{
int temp=va;
va=vb;
vb=temp;
cout << "&va=" << &va << "&vb=" << &vb << endl;
}
void main()
{
int a(1) b(2);
cout << "&a=" << &a << "&b=" << &b << endl;
Swap(a b);
cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
}

&a=0x0012FF7C&b=0x0012FF78
&va=0x0012FF7C&vb=0x0012FF78
a=2b=1



很明顯，a b與vavb的地址完全重合。

對int&的寫法別把眼睛瞪得太大，你頂多只能撇撇嘴，然后不動聲色地說:“就這么回事!加上&就表明引用方式唄!”

(2)簡單變量引用

簡單變量引用可以為同一變量取不同的名字，以下是個例子:
int Rat;
int & Mouse=Rat;

這樣定義之后，Rat就是Mouse(用中文說就是:老鼠就是老鼠)，這兩個名字指向同一內存單元，如:
Mouse=Mickey; //Rat=Mickey

一種更淺顯的理解是把引用看成偽裝的指針，例如，Mouse很可能被編譯器解釋成:*(& Rat)，這種理解可能是正確的。

由于引用嚴格來說不是對象(?!)，在使用時應該注意到以下幾點:
①引用在聲明時必須進行初始化;
②不能聲明引用的引用;
③不能聲明引用數組成指向引用的指針(但可以聲明對指針的引用);
④為引用提供的初始值必須是一個變量。

當初始值是一個常量或是一個使用const修飾的變量，或者引用類型與變量類型不一致時，編譯器則為之建立一個臨時變量，然后對該臨時變量進行引用。例如:

int & refl = 50; //int temp=50 &refl=temp
float a=100.0;
int & ref2 = a; / / int temp=a&ref2=temp



(3)函數返回引用

函數可以返回一個引用。觀察程序test07:

//test07.cpp
#include <iostream.h>
char &Value (char*a int index)
{
return a[index];
}

void main()
{
char String[20] = "a monkey!";
Value(String 2) = 'd';
cout << String << endl;
}

a donkey!



這個程序利用函數返回引用寫出了諸如Value (String 2) ='d’這樣令人費解的語句。在這種情況下，函數允許用在賦值運算符的左邊。
函數返回引用也常常應用于操作符重載函數。

7.缺省參數(default value)

從事過DOS環境下圖形設計的朋友(至少我在這個陷阱里曾經摸了兩年時間)肯定熟悉initgraph()函數，它的原型為:
void far initgraph(int far *GraphDriver int far*GraphMode char far*DriverPath);

也許你會為它再定做一個函數:

void InitGraph(int Driver int Mode)
{
initgraph(& Driver &Mode ““);
}



一段時間下來，你肯定有了你最鐘情的調用方式，例如你就喜歡使用640 * 480 * 16這種工作模式。

既然如此，你完全可以將函數InitGraph ( )聲明成具有缺省的圖形模式參數，如下:
void InitGraph(int Driver = VGA int Mode = VGAHI);

這樣，每次你只需簡單地使用語句InitGraph ();即可進入你所喜愛的那種模式。當然，當你使用InitGraph (CGA CGAHI );機器也會毫不猶豫地切入到指定的CGAHI模式，而與正常的函數沒有兩樣。

這就是缺省參數的用法!為了提供更豐富的功能，一些函數要求用戶提供更多的參數(注意到許多Windows程序員的煙灰缸旁邊都有一本很厚很厚的Windows函數接口手冊)，而實際上，這些參數中的某幾項常常是被固定引用的，因此，就可以將它們設定為缺省參數，例如以下函數:
void Putpixel(int x int y int Color=BLACK char Mode =COPY_PUT);

將可能在((x y)處以Color顏色、Mode模式畫一個點，缺省情況下，顏色為黑色，寫點模式為覆蓋方式。

以下對函數的調用合法:
Putpixel (100 100); // Putpixel(100 100 BLACK COPY _PUT)
PutPixel (100 100 RED); // PutPixel(100 100 RED COPY_ PUT)
PutPixel(100 100 RED XOR_PUT);

而以下調用形式并不合法:
Putpixel();
Putpixel (100) ;
Putpixel(100 100 XOR_PUT);

前兩種形式缺少參數，因為x、y值并沒有缺省值;第三種形式則天真地以為編譯器會將其處理成:
PutPixel (100 100 BLACK XOR_PUT);

并且不會產生任何二義性問題，不幸的是，C++并不贊成這樣做。

作為一條經驗，缺省參數序列中最容易改變其調用值的應盡量寫在前面，最可能使用其缺省值的(即最穩定的)置于后端。如果將以上函數原型聲明成如下形式:
void Putpixel(int Color = BLACK char Mode = COPY_PUT int x=100 int y=100);

包括你自己，也不會喜歡它。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com

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