C++ 容易忘的基本语法和特性

原文：C++ 容易忘的基本语法和特性
作者：Breaker <breaker.zy_AT_gmail>

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标准 C++ 中容易忘记但比较重要和常用的基本语法和特性

这是 C++ 或 C in C++，而不一定是传统 C 语言的语法和特性

零 0

字面量 0 是基本类型自动适应的，指针请直接使用 0 而不是 NULL 宏，如：

double dval = 0;    // 0 是 double 类型，写 0.0 多余
double dval1 = 1;   // 1 是整数类型，类型提升
double dval2 = 1.0; // 1.0 是浮点类型

class Widget {
    virtual void paint(Graphics* g) = 0;
};

stddef.h 中支持老代码的 NULL 定义：

#ifdef __cplusplus
#define NULL    0               // 0 是各种指针类型
#else
#define NULL    ((void *) 0)    // C 中 0 是整数类型
#endif

数组

由初始化自动确定大小

int a1[] = {1, 2, 4, 8};
int a2[8] = {1, 2, 4, 8};   // 剩余元素初始化为 0，相当于 {1, 2, 4, 8, 0, 0, 0, 0};
int a1[8] = {};             // 或 {0}，全 0 的数组

字符串字面量等价于数组 {}：

char s1[] = "abc";  // 相当于 {'a', 'b', 'c', 0}
char s2[8] = "abc"; // 相当于 {'a', 'b', 'c', 0, 0, 0, 0, 0}
char s3[8] = "";    // 或 {}, {0}，全 0 的数组

{} 和 "" 仅用于数组初始化，不能赋值，如：s3[8] = "123"，请用 strcpy(), memcpy()

数组大小

sizeof: 操作符取得对象和数组的字节大小（变量或类型）

_countof: 取得数组的元素个数，只应用于数组而非指向数组的指针，在 VC 的 stdlib.h 中定义（C++ 用模板，C 用宏定义），等价于 sizeof(a)/sizeof(a[0])

数组尾哨兵元素位置

C++ 编译和运行环境保证，数组最后一个元素之后的一个元素的位置（地址）总是可以访问的，但不保证此地址单元内容可读写

与此相对，不保证数组第一个元素之前的一个元素的位置（地址）可以访问，这鉴于对象、数组的内存边界对齐放置

数组 a[N] 的尾哨兵地址：&a[N], a + N, a + _countof(a)

STL 算法因此可以操作内部数组：

char a1[]  = "abc123bca";
size_t c = _s::count(a1, a1 + _countof(a1), 'b');   // a1[] 中 b 的个数

数组和指针

数组名/指针 + 整数 offset，是以数组 元素单元 为单位

指针和大小类型

请使用以下而不是其它 int 类型，保证 32/64 bit 移植性

这些类型在 stddef.h, cstddef (namespace std), crtdefs.h 中定义

• size_t: unsigned, sizeof 的结果 字节大小类型, 指针/地址值, 数组下标或元素个数
• ptrdiff_t: signed, 指针/地址的差值
• uintptr_t: unsigned, 指针/地址值, 同 size_t
• intptr_t: signed, 指针/地址的差值, 同 ptrdiff_t

STL 标准库中的很多大小和指针差值类型都是 size_t 和 ptrdiff_t 的别名，如分配器 std::allocator 中：

typedef size_t      size_type;
typedef ptrdiff_t   difference_type;

printf 打印指针地址

用 32/64bit 整数自定适应前缀 I，对应 ptrdiff_t (signed) 或 size_t (unsigned)

用 printf 的变长宽度格式化 *

_stprintf_s(buf, _countof(buf), _T("0x%0*IX\n"), sizeof(size_t) * 2, ptr);

32bit 输出：0x00000001
64bit 输出：0x0000000000000001

字符串字面量

其类型是 const char_type[N] 数组，N 算上最后结尾 0 字符

大小

"hello": 类型是 const char[6], sizeof() = 6

L"abc中文123": 类型是 const wchar_t[9], sizeof() = 18

"": 类型是 const char[1], sizeof() = 1

常量性

请以 const char_type* 或数组作为字符串字面量的初始化、赋值左值

有些编译器警告报错非 const 的 char_type* 初始化、赋值 (GCC)，但有些编译时不报错 (VC)

char* str = "abc123";
str[1] = 'B';       // 运行时 access violation

void str_func(char* str);
str_func("abc123"); // 危险，是否修改 str 的值？

正确的习惯：

const char* str = "abc123"; // 指针指向字面量的存储，如 .rdata 只读区段
char str2[] = "abc123";     // 用字母量初始化另一个 char[] 对象的存储

void str_func(const char* str);
void str_func2(__out char* str);    // 告诉使用者参数 str 将会修改值，约束性编程

转义字符

wchar_t s1[] = L"abc\u4e2d\u6587";          // Unicode/UCS-2: 中 4e2d, 文 6587, Unicode 16 进制转义 \uhhhh
char s2[] = "\x61\x62\x63\xd6\xd0\xce\xc4"; // GBK: 中 d0d6, 文 c4ce, 16 进制转义 \xhh
char s3[] = "\141\142\143\326\320\316\304"; // 同上, GBK, 8 进制转义 \ooo

拼接

编译阶段拼接，空白字符: 空格, TAB, 换行符

char s[] = "hello"
           ", world";

链接方式

字符串字面量的链接方式 (internal linkage) 默认使用内部链接方式，相当于使用 static 修饰

以指针类型的模板参数只能使用指向外部链接对象的指针为例：

template<const char* Name>
void str_func();

哪些可以作为 str_func 的模板参数 str_func<Hello>

str_func<"hello">        // 错误, 直接写字面量, 内部链接
char Hello1[] = "hello"; // 正确, 非 const 的字符数组, 外部链接
const char Hello2[] = "hello";        // 错误, const 全局字符数组, 内部链接, 相当于字面量
extern const char Hello3[] = "hello"; // 正确, extern 显式修饰 const 全局字符数组, 外部链接

结构体初始化

{} 用于初始化 POD 结构和数组，可以嵌套，常用这种方法初始化程序启动时的配置数据

一旦 struct/class 中有自定义的构造函数，则不能再用 {} 初始化

enum SEX {
    MALE,
    FEMALE
};

// Person 中必须没有自定义构造函数
struct Person {
    int     no;
    char    nickname[16];
    char*   name;
    SEX     sex;
};

// ss[] 可以是全局或局部变量
Person ss[] = {{42, "Mark", strdup("Mark Zuckerberg"), MALE},
               {43, "Page", strdup("Larry Page"), MALE},
               {44, "Jobs", strdup("Steve Jobs"), MALE}};

名字空间别名

名字空间可以嵌套，如果名字空间很长可以用别名代替，我习惯用 _n1_n2_n3 的短别名：

namespace _b_al = boost::algorithm;

请在较小作用域内进行名字空间导入、短别名代替，切忌放到 .h 中，防止影响范围扩散

for 循环中的 continue 会执行步进语句

以删除 vector 中特定元素为例，i++ 不能放到 for 的步进语句中：

for (i = vec.begin(); i != vec.end();) {
    if (if_remove(i)) {
        i = vec.erase(i);
        continue;
    }
    i++;
}

bool 表达式短路求值

expr1 && expr2: 只在 expr1 = true 时，才会对 expr2 求值

expr1 || expr2: 只在 expr1 = false 时，才会对 expr2 求值

这种技巧惯用在后边的语句依赖前面语句的时候，如：

// 仅当 p != 0 时，才会访问 p->count
if (p && p->count > 42)