C和C++的區(qū)別詳解
通過(guò)程序來(lái)介紹
//c++ program #include<iostream> using namespace std; int main(void) { cout << "This is a c++ program." << endl; return 0; }
1.iostream文件
iostream中的io指的是輸入(進(jìn)入程序的信息)和輸出(從程序中發(fā)送出去的信息)。
并且c++的輸入、輸出方案涉及iostream文件中的多個(gè)定義。比如用來(lái)輸出信息的cout就在其中。
2.頭文件名的區(qū)別
C語(yǔ)言
C語(yǔ)言的傳統(tǒng)是頭文件使用擴(kuò)展名 h,將其作為一種通過(guò)名稱(chēng)標(biāo)識(shí)文件類(lèi)型的簡(jiǎn)單方式。例如 math.h支持一些數(shù)學(xué)函數(shù)。
C++
C++頭文件沒(méi)有擴(kuò)展名。
有些C頭文件被轉(zhuǎn)換成C++頭文件,這些文件被重新命名,去掉了擴(kuò)展名h,并在文件名稱(chēng)前面加上前綴c(表示來(lái)自C語(yǔ)言)
3.名稱(chēng)空間namespace
如果使用的是iostream,而不是iostream.h,則應(yīng)使用名稱(chēng)空間編譯指令來(lái)使iostream中的定義對(duì)程序可用,即
using namespace std;
有了這句using編譯指令,才能使用cout、cin等,或者用第二種方式:
using std::cout; using std::cin; using std::endl;
名稱(chēng)空間是C++的特性之一,簡(jiǎn)單理解為:可以將自己的產(chǎn)品封裝起來(lái)。
示例
封裝性
示例:
首先定義一個(gè)頭文件
在里面寫(xiě)上我們自己編的東西:
#pragma once namespace AA { typedef int INT; typename char CHAR; };
然后在cpp文件中引入該頭文件,但我們卻無(wú)法使用之前寫(xiě)好的東西。
INT a會(huì)報(bào)錯(cuò),因?yàn)槲覀冎灰肓祟^文件,沒(méi)有使用里面的名稱(chēng)空間。
正確做法:
//c++ program #include<iostream> #include"AA.h" using namespace std; using namespace AA; //using AA::INT; int main(void) { INT a = 10; cout << a << endl; return 0; }
需要第六行的該名稱(chēng)空間才可以使用其中的產(chǎn)品。或者可以用第七行這種寫(xiě)法來(lái)確定自己只需要哪個(gè)產(chǎn)品。
運(yùn)行結(jié)果:
4.使用cout進(jìn)行C++的輸出
上面的程序有這條C++語(yǔ)句:
cout << "This is a C++ program." << endl;
<<符號(hào)表示該語(yǔ)句將把這個(gè)字符串發(fā)送給cout,該符號(hào)指出了信息流動(dòng)路徑。 cout是一個(gè)預(yù)定義的對(duì)象。
從概念上看,輸出是一個(gè)流,即從程序流出的一系列字符。cout對(duì)象表示這種流,其屬性是在iostream文件中定義的。
cout的對(duì)象屬性包括一個(gè)插入運(yùn)算符(<<),它可以將其右側(cè)的信息插入到流中。
圖示
指針和數(shù)組名的區(qū)別
程序示例:
#include<iostream> using namespace std; int main(void) { int a = 10; int* p = &a; int arr[] = { 0,1,2,3,4 }; cout << p << endl; cout << arr << endl; return 0; }
這里定義了一個(gè)指針p和一個(gè)數(shù)組arr。
運(yùn)行結(jié)果都是地址
反匯編查看區(qū)別
cout << p << endl;
cout << p << endl; 008F52AF mov esi,esp 008F52B1 push offset std::endl<char,std::char_traits<char> > (08F103Ch) 008F52B6 mov edi,esp 008F52B8 mov eax,dword ptr [p] 008F52BB push eax
cout << arr << endl;
cout << arr << endl; 008F52DE mov esi,esp 008F52E0 push offset std::endl<char,std::char_traits<char> > (08F103Ch) 008F52E5 mov edi,esp 008F52E7 lea eax,[arr] 008F52EA push eax
區(qū)別
在輸出指針時(shí),需要先從p里面取出四字節(jié),再放到寄存器里push;
在輸出arr時(shí),直接把a(bǔ)rr放到寄存器里再push。
結(jié)論
指針是變量;
數(shù)組名是一個(gè)地址——常量。
解引用
在C語(yǔ)言中學(xué)到,對(duì)指針解引用后得到的值就是它寸的地址對(duì)應(yīng)的變量值。
可以來(lái)探索原理
程序示例
#include<iostream> using namespace std; int main(void) { int a = 10; int* p = &a; *p = 20; return 0; }
反匯編代碼:
int a = 10; 000D18FF mov dword ptr [a],0Ah int* p = &a; 000D1906 lea eax,[a] 000D1909 mov dword ptr [p],eax *p = 20; 000D190C mov eax,dword ptr [p] 000D190F mov dword ptr [eax],14h
對(duì)于*p = 20
先從p的內(nèi)存中取四個(gè)字節(jié),即變量a的地址放入寄存器,再將20給到寄存器所存的的四字節(jié)中。完成對(duì)變量a的改變。
所以解引用的意思就是從地址中把值取出來(lái),這里是去p的地址里取出所存的變量a的地址。
程序示例2:
#include<iostream> using namespace std; int main(void) { int a = 10, b = 20; int* p = &a; b = *p; return 0; }
反匯編代碼:
int a = 10, b = 20; 000818FF mov dword ptr [a],0Ah 00081906 mov dword ptr [b],14h int* p = &a; 0008190D lea eax,[a] 00081910 mov dword ptr [p],eax b = *p; 00081913 mov eax,dword ptr [p] 00081916 mov ecx,dword ptr [eax] 00081918 mov dword ptr [b],ecx
對(duì)于 b = *p;
1.先去p里取出四字節(jié)放入寄存器
2.再?gòu)募拇嫫鱡ax取出四字節(jié)放入寄存器ecx再把ecx
3.的內(nèi)容放入到變量b的四字節(jié)中。
也可以看出:解引用這一步其實(shí)是去地址里取值的。
這樣也可以得出:用一個(gè)變量賦值給另一個(gè)變量,其實(shí)也是在解引用。
示例:
#include<iostream> using namespace std; int main(void) { int a = 10; int b; b = a; return 0; }
反匯編:
int a = 10; 002D18F5 mov dword ptr [a],0Ah int b; b = a; 002D18FC mov eax,dword ptr [a] 002D18FF mov dword ptr [b],eax
對(duì)于 b = a;
也是從a地址里取出四字節(jié)放到寄存器,再通過(guò)寄存器給入b。
結(jié)論
解引用:到地址里去取值。
const的區(qū)別
C語(yǔ)言中為常變量
示例:
//const #include<stdio.h> int main(void) { const int a = 10; int b = 100; //常量賦值 b = a; //常變量賦值 return 0; }
兩次賦值的區(qū)別:
const int a = 10; 00311825 mov dword ptr [a],0Ah int b = 100; 0031182C mov dword ptr [b],64h b = a; 00311833 mov eax,dword ptr [a] 00311836 mov dword ptr [b],eax
常量賦值時(shí),是直接把值給到b的四字節(jié)中;
用const修飾的a賦值時(shí),還是需要從a里取出四字節(jié)再賦給b。
所以C語(yǔ)言中const修飾的變量叫做常變量——不能作為左值。
甚至可以用指針改變它的值:
#include<stdio.h> int main(void) { const int a = 10; int b = 100; b = a; int* p = &a; *p = 20; return 0; }
a的變化:const修飾的變量a居然能被改變
C++中的const
在C++中,const修飾的變量就是常量,和常量性質(zhì)一樣:
在編譯期間直接將常量的值替換到常量的使用點(diǎn)。
示例:
int main(void) { const int a = 10; int b, c; b = 16; c = a; return 0; }
反匯編代碼:
const int a = 10; 00B917F5 mov dword ptr [a],0Ah int b, c; b = 16; 00B917FC mov dword ptr [b],10h c = a; 00B91803 mov dword ptr [c],0Ah
可以看出,對(duì)b賦值常量是直接賦值;
對(duì)c賦值const修飾的變量a,同樣是用常量賦值的。所以:
在C++中, const修飾的變量和常量性質(zhì)一樣,都是在編譯期將常量值替換到常量的使用點(diǎn)。
另外
1.而且const修飾的變量必須初始化,同樣因?yàn)榫幾g期間就會(huì)替換為常量,不初始化,后面也沒(méi)有機(jī)會(huì)再對(duì)其賦值。
2.如果用變量對(duì)const修飾的變量賦值,則會(huì)使其退化成常變量。
聲明時(shí)const位置不同的區(qū)別
示例:
const可在不同位置修飾變量
int main(void) { int a = 10; int* p1 = &a; const int* p2 = &a; int const* p3 = &a; int* const p4 = &a; int* q1 = &a; const int* q2 = &a; int const* q3 = &a; int* const q4 = &a; return 0; }
要注意的是:
const與離他最近的類(lèi)型結(jié)合,是該變量的類(lèi)型,除了最近的類(lèi)型,剩下的就是const修飾的內(nèi)容。
const修飾的內(nèi)容是不可作為左值。
根據(jù)上面的原理,來(lái)判斷以下內(nèi)容:
p1 = q1; p1 = q2; p1 = q3; p1 = q4; p2 = q1; p2 = q2; p2 = q3; p2 = q4; p3 = q1; p3 = q2; p3 = q3; p3 = q4; p4 = q1; p4 = q2; p4 = q3; p4 = q4;
p1是普通指針。
對(duì)于
const int* p2和int const* p3
const修飾的類(lèi)型是離他最近的類(lèi)型,即int,剩下的為const所修飾的內(nèi)容,所以它們兩個(gè)所修飾的內(nèi)容為 *p2 、*p3。
對(duì)于int* const p4
const修飾的類(lèi)型為int*,那修飾的內(nèi)容就是p4。
下面的四個(gè)q同理。
可以推出錯(cuò)誤的是:
p1 = q2; p1 = q3; p4 = q1; p4 = q2; p4 = q3; p4 = q4;
因?yàn)?*q2 和 *q3不能改變,所以把 q2/q3賦值給普通指針時(shí),會(huì)造成普通指針來(lái)改變其中內(nèi)容的后果,即 泄露常量地址給非常量指針 ,所以不能這樣賦值。
p4為const修飾的內(nèi)容,不能被改變。
const修飾形參
這里主要說(shuō)能否形成函數(shù)重載的問(wèn)題
程序示例:
int fun(int a) { return a; } int fun(const int a) { return a; }
編譯器并沒(méi)有報(bào)錯(cuò),但編譯無(wú)法通過(guò),原因如下
結(jié)論:如果const修飾的內(nèi)容不包括指針,則不參與類(lèi)型問(wèn)題。
引用變量
之前C語(yǔ)言學(xué)到,&符號(hào)用來(lái)指示變量的地址。
C++給該符號(hào)賦予了另一個(gè)含義,將其用來(lái)聲明引用。
示例,若我想用 A作為變量 a的別名,可以這樣用:
#include<iostream> using namespace std; int main(void) { int a = 10; int& A = a; A = 20; cout << a << endl; cout << A << endl; return 0; }
運(yùn)行示例:
通過(guò)A可以改變a的值,這就是引用。A相當(dāng)于a的別名,就和魯迅和周樹(shù)人一樣。。。
引用的原理
示例:
int a = 10; int& A = a; int* p = &a;
反匯編代碼:
int& A = a; 00ED5326 lea eax,[a] 00ED5329 mov dword ptr [A],eax int* p = &a; 00ED532C lea eax,[a] 00ED532F mov dword ptr [p],eax
可以看出:引用的實(shí)現(xiàn)居然和指針是一樣的。
所以引用的底層是一個(gè)指針。
結(jié)論:在使用到引用的地方,編譯期會(huì)自動(dòng)替換成底層指針的解引用。
常問(wèn)問(wèn)題
1.引用為什么必須初始化?
2.引用為什么一經(jīng)過(guò)初始化,就無(wú)法改變引用的方向?
答:因?yàn)橹挥性诔跏蓟臅r(shí)候能給它賦值,其他使用到它的地方都替換成了底層指針
無(wú)法改變底層指針的指向,所以無(wú)法改變引用的方向。
3.不能將const限定的變量賦給普通引用變量:
原因是將常量的地址賦給了普通指針。
const int a = 10; int& b = a; //錯(cuò)誤
4.當(dāng)引用一個(gè)不可以取地址的量的時(shí)候,使用常引用。
會(huì)生成一個(gè)臨時(shí)量,然后常引用臨時(shí)量,臨時(shí)量都有常屬性。
示例:
int& a = 10; //錯(cuò)誤 const int& a = 10; //正確
動(dòng)態(tài)申請(qǐng)空間的區(qū)別
C語(yǔ)言
使用malloc和free
示例:
int main(void) { //申請(qǐng)一維數(shù)組與釋放 int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10); if (arr == NULL) return -1; free(arr); //申請(qǐng)二維數(shù)組與釋放 int** brr = (int**)malloc(sizeof(int*) * 10); if (brr == NULL) return -1; for (int i = 0; i < 10; ++i) { free(brr[i]); } return 0; }
C++
int main(void) { //申請(qǐng)int類(lèi)型變量 int* p = new int; *p = 10; delete p; //申請(qǐng)int類(lèi)型數(shù)組 int* arr = new int[10]; arr[0] = 10; delete[]arr; //申請(qǐng)二維數(shù)組 int** brr = new int* [5]; for (int i = 0; i < 5; ++i) { brr[i] = new int[10]; } for (int i = 0; i < 5; ++i) { delete[]brr[i]; } return 0; }
new后面跟的類(lèi)型就表示申請(qǐng)的大小。
面向過(guò)程和面向?qū)ο?/h2>
C語(yǔ)言
面向過(guò)程語(yǔ)言
示例
void echo() { if (flag == 0) { printf("printf screen\n"); } else if (flag == 1) { printf("printf file\n"); } } void Set_flag_file() { flag = 1; } void Set_flag_screen() { flag = 0; }
對(duì)于這個(gè)打印函數(shù),可以通過(guò)改變flag的值來(lái)控制其打印的結(jié)果。
但如果改變flag,也會(huì)改變其他地方調(diào)用的打印函數(shù)的結(jié)果。
所以C語(yǔ)言沒(méi)有封裝性。
C++
面向?qū)ο笳Z(yǔ)言
class Note { public: Note() { flag = 0; } void echo() { if (flag == 0) { printf("printf screen\n"); } else if (flag == 1) { printf("printf file\n"); } } void Set_flag_file() { flag = 1; } void Set_flag_screen() { flag = 0; } private: int flag; };
使用示例:
int main(void) { Note n; n.echo(); n.Set_flag_file(); n.echo(); return 0; }
運(yùn)行結(jié)果:
C語(yǔ)言作為面向過(guò)程語(yǔ)言,如果示例中的flag做出改變,會(huì)影響全局的改變。
C++作為半面向?qū)ο笳Z(yǔ)言,具有封裝性,若想改變示例中想打印的值,只會(huì)影響到這個(gè)模塊。
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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