C++Primer读书笔记知识点
C++Primer读书笔记知识点
C++ Primer读书笔记
注：本文转自www.Eachfun.com
（整理说明：本资料是我在网上无意间找到的，读起来感觉不错，但由于原文是每章一个网页的格式，读起来不是很习惯，而且也不方便保存，所以我花了2个多小时的时间将所有网页的内容综合整理了一下，但最后才发现，文章的顺序颠倒了，所以各位如果愿意阅读本文的话，请从后面向前读，每个红色“标题”代表一章，如有不便还请各位见谅，或到原文网站阅览）
标题：：类型转换之隐式转换
对于我们来说，3+1.5=4.5。但是对于计算机来说，这两个数的相加可不这么简单。因为3与3.0是不同的数据类型，3.0与1.5是可以相加的，3却不能与1.5相加。于是，C++在对上面的表达式进行处理时，有必要对其中一个（或两者）进行转换。
因为这个转换是“隐式”的，也就是说这个转换不让程序员知道，那么，系统就不能必须保证不产生损失，这个损失指的是精度。为了不损失精度，数据总是向精度高的类型转换。惟一的例外是当某个变量用作条件时，它被转换为bool型。
对算术类型的转换是这样的：所有比int小的都转为int或unsigned int，即使没有必要也这么转。原因很简单，因为int的长度正好等于字长。对CPU来说，一次处理一个字是最快的。如果int或unsigned int无法达到要求，则往long、double转化。
如果每一个转换都能不造成损失，那自然是好事。可是世间的事总有不随人愿的时候。对于同一种算术类型，其signed和unsigned所能表达的范围是一样大，但却是互不重叠的两个范围。就像“妇联”和“工会”一样，往哪边转换都可能会产生损失。这是无法解决的问题，所以，在VC中，试图比较int和unsigned int变量时会显示警告。
奇怪的是，据我测试，在VC++.net中，只有进行“<”和“>”比较的时候才会显示警告，而进行“==”和“!=”比较的时候却不显示警告。实际上这两个比较也会有同样的问题产生，比如以下代码：
int a = -3;
unsigned b = 4294967293;
if (a == b) cout << "yes" << endl;
测试运行以上代码会发现表达式a==b的值为true。这是从int转为unsigned int过程中的副作用，这个副作用我们应该知道，但是VC++.net不进行任何警告似乎也有些与理不通。——难道我关闭了某些警告？
其它隐式转换还包括数组名转换为指针、算术值用作条件时转换为bool，枚举被转换为整数，非const对象转换为const对象等。其中枚举转换为整数没什么要提的，枚举值本来就是整数的别名，非const对象转为const对象只是临时声明它的保护级别，通常用于作为参数传递时。
因为这个转换是“隐式”的，也就是说这个转换不让程序员知道，那么，系统就不能必须保证不产生损失，这个损失指的是精度。为了不损失精度，数据总是向精度高的类型转换。惟一的例外是当某个变量用作条件时，它被转换为bool型。
对算术类型的转换是这样的：所有比int小的都转为int或unsigned int，即使没有必要也这么转。原因很简单，因为int的长度正好等于字长。对CPU来说，一次处理一个字是最快的。如果int或unsigned int无法达到要求，则往long、double转化。
如果每一个转换都能不造成损失，那自然是好事。可是世间的事总有不随人愿的时候。对于同一种算术类型，其signed和unsigned所能表达的范围是一样大，但却是互不重叠的两个范围。就像“妇联”和“工会”一样，往哪边转换都可能会产生损失。这是无法解决的问题，所以，在VC中，试图比较int和unsigned int变量时会显示警告。
奇怪的是，据我测试，在VC++.net中，只有进行“<”和“>”比较的时候才会显示警告，而进行“==”和“!=”比较的时候却不显示警告。实际上这两个比较也会有同样的问题产生，比如以下代码：
int a = -3;
unsigned b = 4294967293;
if (a == b) cout << "yes" << endl;
测试运行以上代码会发现表达式a==b的值为true。这是从int转为unsigned int过程中的副作用，这个副作用我们应该知道，但是VC++.net不进行任何警告似乎也有些与理不通。——难道我关闭了某些警告？
其它隐式转换还包括数组名转换为指针、算术值用作条件时转换为bool，枚举被转换为整数，非const对象转换为const对象等。其中枚举转换为整数没什么要提的，枚举值本来就是整数的别名，非const对象转为const对象只是临时声明它的保护级别，通常用于作为参数传递时。
标题：：内存管理之new和delete
林锐博士曾将内存管理比喻为“雷区”（《高质量C++/C编程指南》第44页），内存管理这块难不难？恐怕不好说。“会者不难难者不会”嘛。但是说内存管理这块难以成为“会者”，应该是没有错的。
程序时时刻刻与内存打交道，只不过以往我们不用考虑，甚至不用知道。所以，所谓“内存管理”，是特指堆内存。
如果把堆内存和栈内存的使用放在一起考虑，可以降低对内存管理恐惧。
一、内存的分配：
int i(100);//栈上分配内存
int *pi = new int(100);//堆上分配内存
以上两种分配，都使用了100作为初始值进行初始化，如果是进行类对象的分配，它们还可以指定使用哪个构造函数，比如：
CString s(s1);//栈上分配内存
CString *ps = new CString(s1)//堆上分配内存
这里的s可以是char*指针，也可以是另一个CString对象，它的类型将决定上面这两行语句调用哪一个构造函数。
在这里，有一点要特别说明，如果要使用默认构造函数，则new语句后面可以用空括号对，而栈内分配的语句切不可用空括号对。如果写成“CString s();”，则并不是定义一个CString对象s，而是定义一个返回值为CString的函数s。
上面两种分配，也都可以分配对象数组，不同的是，用new操作符在堆内存分配数组时，只能调用默认构造函数。而在栈上分配却可以指定对象成员的初始值。如：
int a[3] = {1,2,3};//栈上分配内存，int可以换成其它类型名，后面的初始值可作相应调整。
int *p = new int[3];//不能指定这三个对象的初始值
二、内存的访问：
栈内存可以通过对象访问，也可以通过指针访问，堆内存通过指针访问。方法完全相同。
三、内存的释放：
栈内存在对象作用域结束后自动释放，堆内存要用delete。
delete pi;//释放内存
delete []p;//释放对象数组
对于释放对象数组，那个空的[]对不可以丢，否则将只释放数组的第一个元素。导致内存泄露。
有了以上对比，堆内存似乎没有了任何难度。那么内存管理的玄机究竟在哪儿呢？在进行内存分配与释放的时候，有几个注意点要记住：
1、new操作有可能失败，当系统无法分配需要的内存块时，将返回NULL值，所以在new操作之后，要立即判断pi的值是否为NULL。
int *pi = new int(100);
if (pi = NULL) {...}
2、堆上分配的内存必须delete，而且只可以delete一次。为了保证内存只被delete一次，请务必记住delete以后立即将指针设为NULL：
delete pi;
pi = NULL;
虽然“pi=NULL;”不是必须的，但这是个好习惯。将指针设为NULL既可以防止继续读写该内存，也可以防止再次释放该内存。
老的C程序员可能忘不了malloc和free函数，它们也可以进行内存的分配与释放。但是C++时代它们已经落伍了。它们只是按请求的字节数进行分配，而不管你用这块内存来干什么。这样做，就等于放弃了类对象的构造与析构。对于很多类来说，这样做是很危险的。
程序时时刻刻与内存打交道，只不过以往我们不用考虑，甚至不用知道。所以，所谓“内存管理”，是特指堆内存。
如果把堆内存和栈内存的使用放在一起考虑，可以降低对内存管理恐惧。
一、内存的分配：
int i(100);//栈上分配内存
int *pi = new int(100);//堆上分配内存
以上两种分配，都使用了100作为初始值进行初始化，如果是进行类对象的分配，它们还可以指定使用哪个构造函数，比如：
CString s(s1);//栈上分配内存
CString *ps = new CString(s1)//堆上分配内存
这里的s可以是char*指针，也可以是另一个CString对象，它的类型将决定上面这两行语句调用哪一个构造函数。
在这里，有一点要特别说明，如果要使用默认构造函数，则new语句后面可以用空括号对，而栈内分配的语句切不可用空括号对。如果写成“CString s();”，则并不是定义一个CString对象s，而是定义一个返回值为CString的函数s。
上面两种分配，也都可以分配对象数组，不同的是，用new操作符在堆内存分配数组时，只能调用默认构造函数。而在栈上分配却可以指定对象成员的初始值。如：
int a[3] = {1,2,3};//栈上分配内存，int可以换成其它类型名，后面的初始值可作相应调整。
int *p = new int[3];//不能指定这三个对象的初始值
二、内存的访问：
栈内存可以通过对象访问，也可以通过指针访问，堆内存通过指针访问。方法完全相同。
三、内存的释放：
栈内存在对象作用域结束后自动释放，堆内存要用delete。
delete pi;//释放内存
delete []p;//释放对象数组
对于释放对象数组，那个空的[]对不可以丢，否则将只释放数组的第一个元素。导致内存泄露。
有了以上对比，堆内存似乎没有了任何难度。那么内存管理的玄机究竟在哪儿呢？在进行内存分配与释放的时候，有几个注意点要记住：
1、new操作有可能失败，当系统无法分配需要的内存块时，将返回NULL值，所以在new操作之后，要立即判断pi的值是否为NULL。
int *pi = new int(100);
if (pi = NULL) {...}
2、堆上分配的内存必须delete，而且只可以delete一次。为了保证内存只被delete一次，请务必记住delete以后立即将指针设为NULL：
delete pi;
pi = NULL;
虽然“pi=NULL;”不是必须的，但这是个好习惯。将指针设为NULL既可以防止继续读写该内存，也可以防止再次释放该内存。
老的C程序员可能忘不了malloc和free函数，它们也可以进行内存的分配与释放。但是C++时代它们已经落伍了。它们只是按请求的字节数进行分配，而不管你用这块内存来干什么。这样做，就等于放弃了类对象的构造与析构。对于很多类来说，这样做是很危险的。
标题：：优先级、结合性和求值顺序
说到优先级，我能熟练背出“先乘除，后加减”，之于C++列出的整整19个优先级，每个优先级又包含若干个操作符，我总是看了就头皮发麻。以我的记性，连军旗里哪个大哪个小都背不出来，这几十个操作符——还是饶了我吧。
记住林锐博士的话：“如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免使用默认的优先级。”（《高质量C++/C编程指南》第26页）这样做最直接的作用是不用记忆了复杂的优先级了，不用记忆并不是因为懒，而是为了更清晰。毕竟程序不只是编给计算机运行的，当我们处在一个多人协作的团体中时，程序的清晰度和精确性比性能要高得多。再说，多加几对括号是不影响运行效率的。
结合性和求值顺序是容易混淆的两个概念。每一个操作符都规定了结合性，但是只有极少数操作符规定求值顺序。结合性是说如果有多个同级别的操作符，这些操作数该如何分组。比如“1+2+3”究竟分成“(1+2)+3”还是“1+(2+3)”，虽然这两种分组最终没有区别，但不等于所有操作符都不产生区别。即使不产生区别，计算机毕竟是计算机，它只能按死的规范做事，于其给它灵活机制，还不如规定了结合性让它遵守。
C++只有四个操作符规定了求值顺序，它们是“&&”、“||”、“?:”和“,”，记住这四个操作符并不难。反过来记住其它操作符也不难，难的是在写程序中是否有这个意识。那么多网友讨论“j = i++ + i++ + i++;”的结果，正说明了还有好多人不了解“未定义”的威力。如果不小心使用了依赖于未定义求值程序的语句，将是一个不容易发现并改正的问题。比如“if (a[index++] < a[index]);”
记住林锐博士的话：“如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免使用默认的优先级。”（《高质量C++/C编程指南》第26页）这样做最直接的作用是不用记忆了复杂的优先级了，不用记忆并不是因为懒，而是为了更清晰。毕竟程序不只是编给计算机运行的，当我们处在一个多人协作的团体中时，程序的清晰度和精确性比性能要高得多。再说，多加几对括号是不影响运行效率的。
结合性和求值顺序是容易混淆的两个概念。每一个操作符都规定了结合性，但是只有极少数操作符规定求值顺序。结合性是说如果有多个同级别的操作符，这些操作数该如何分组。比如“1+2+3”究竟分成“(1+2)+3”还是“1+(2+3)”，虽然这两种分组最终没有区别，但不等于所有操作符都不产生区别。即使不产生区别，计算机毕竟是计算机，它只能按死的规范做事，于其给它灵活机制，还不如规定了结合性让它遵守。
C++只有四个操作符规定了求值顺序，它们是“&&”、“||”、“?:”和“,”，记住这四个操作符并不难。反过来记住其它操作符也不难，难的是在写程序中是否有这个意识。那么多网友讨论“j = i++ + i++ + i++;”的结果，正说明了还有好多人不了解“未定义”的威力。如果不小心使用了依赖于未定义求值程序的语句，将是一个不容易发现并改正的问题。比如“if (a[index++] < a[index]);”
标题：：sizeof和逗号操作符
把sizeof说成操作符可能有些不合习惯，因为sizeof的用法与函数没区别。但是sizeof与函数有着本质的区别：它是编译时常量。也就是说，在程序编译时，就会求出它的值，并且成为程序中的常量。
sizeof本身比较简单，惟一要提的就是它对数组名和指针进行操作的结果。
int a[10];
sizeof(a);
该操作返回的是数组所有元素在内存中的总长度。但是如果对指针进行操作，返回的则是指针本身的长度，与指针所指类型无关。
正因为数组名与指针有着千丝万缕的关系，所以有时候这个特性会让人摸不着头脑：
int function(int a[10])
{
sizeof(a);
...
}
以上sizeof返回的不是数组所有成员的大小，而是指针的大小，因为数组在参数传递中弱化为指针。
逗号操作符除了在for语句中应用以外，我没发现在哪儿还有用处。因为在一般情况下，逗号改成分号肯定是可以的，在for语句中因为分号的作用另有定义，所以不能随便改。这才有了逗号的用武之地。
sizeof本身比较简单，惟一要提的就是它对数组名和指针进行操作的结果。
int a[10];
sizeof(a);
该操作返回的是数组所有元素在内存中的总长度。但是如果对指针进行操作，返回的则是指针本身的长度，与指针所指类型无关。
正因为数组名与指针有着千丝万缕的关系，所以有时候这个特性会让人摸不着头脑：
int function(int a[10])
{
sizeof(a);
...
}
以上sizeof返回的不是数组所有成员的大小，而是指针的大小，因为数组在参数传递中弱化为指针。
逗号操作符除了在for语句中应用以外，我没发现在哪儿还有用处。因为在一般情况下，逗号改成分号肯定是可以的，在for语句中因为分号的作用另有定义，所以不能随便改。这才有了逗号的用武之地。
标题：：条件操作符
我觉得条件操作符的存在就是为了简化if-else语句。第一，它与if-else语句的功能完全一致；第二，它虽然是一行语句，但是它规定了求解顺序，这个顺序保证了有些表达式不被求值。
条件操作符是有一定的危险性的，危险的原因在于它的优先级特别底，还容易漏掉括号。它的优先级仅仅高于赋值和逗号运算符，也就是说，只有在与赋值或逗号共存时，才可以免去括号，其它情况下都得加上括号。漏加括号的BUG是很难发现的。
比如“cout << (i < j) ? i : j;”这句的实际作用是将表达式“(i<j)”的值输出，然后测试一下cout的状态（<<操作符的返回值是cout），整个表达式的值不管是i还是j，都被丢弃。
条件操作符是有一定的危险性的，危险的原因在于它的优先级特别底，还容易漏掉括号。它的优先级仅仅高于赋值和逗号运算符，也就是说，只有在与赋值或逗号共存时，才可以免去括号，其它情况下都得加上括号。漏加括号的BUG是很难发现的。
比如“cout << (i < j) ? i : j;”这句的实际作用是将表达式“(i<j)”的值输出，然后测试一下cout的状态（<<操作符的返回值是cout），整个表达式的值不管是i还是j，都被丢弃。
标题：：箭头操作符（->）
箭头操作符是C++发明的全新操作符，但却不是C++才用到的功能。早期的C语言虽然没有类，却有结构体，也允许有指向结构体对象的指针。不同的只是没有发明“->”这个符号来进行简化操作。说到底，“->”的出现只是代替原来就可以实现的功能。
引用：C++语言为包含点操作符和解引用操作符的表达式提供了一个同义词：箭头操作符（->）。
笔记：这一同义词的出现，不仅仅使程序简化而且更易于理解，更重要的是，它降低了出错的可能性。出什么错呢？这就跟操作符的优先级有关了：
p->a();
(*p).a();
以上两行等价，但是第二行却很容易写成“*p.a();”，由于点操作符的优先级高，就成了“*(p.a());”，这里至少包含了两个错误：一是p不是对象，点操作无效；二是试图对类成员解引用（只有当该成员返回指针才有效）。
也许有人要说了，第一个错误已经导致了编译不通过，还要说第二个错误干什么？这样理解就错了。VC++为程序员提供了一个十分强大的库，其中有些类的对象，既可以进行点操作也可以进行解引用操作的，如果上例中的p是那种类的对象，而且p.a()刚好又返回指针，那么上面这句将可以通过编译，最终换来难以查找的BUG。
记住，尽量多用箭头操作符。
引用：C++语言为包含点操作符和解引用操作符的表达式提供了一个同义词：箭头操作符（->）。
笔记：这一同义词的出现，不仅仅使程序简化而且更易于理解，更重要的是，它降低了出错的可能性。出什么错呢？这就跟操作符的优先级有关了：
p->a();
(*p).a();
以上两行等价，但是第二行却很容易写成“*p.a();”，由于点操作符的优先级高，就成了“*(p.a());”，这里至少包含了两个错误：一是p不是对象，点操作无效；二是试图对类成员解引用（只有当该成员返回指针才有效）。
也许有人要说了，第一个错误已经导致了编译不通过，还要说第二个错误干什么？这样理解就错了。VC++为程序员提供了一个十分强大的库，其中有些类的对象，既可以进行点操作也可以进行解引用操作的，如果上例中的p是那种类的对象，而且p.a()刚好又返回指针，那么上面这句将可以通过编译，最终换来难以查找的BUG。
记住，尽量多用箭头操作符。
标题：：++的陷阱
自增和自减符作符是如此常用，以至于没有必要提了。但是任何一本书都会下重手来提它，原因是它虽然简单，却含有玄机。
讲到前自增和后自增时，几乎所有的书都是这样讲的：用“j = i++”和“j = ++i”对比，告诉读者虽然i都增了1，但是j却不一样。
这也没办法，因为绝大多数书在讲到++
讲到前自增和后自增时，几乎所有的书都是这样讲的：用“j = i++”和“j = ++i”对比，告诉读者虽然i都增了1，但是j却不一样。
这也没办法，因为绝大多数书在讲到++