經(jīng)驗(yàn)分享 從C到C++（二）
C++技術(shù)固然是很時(shí)髦的，許多C用戶都想在盡可能短的時(shí)間內(nèi)為自己貼上C++的標(biāo)簽。介紹C++的書(shū)很多，但只有那些已經(jīng)僥幸入門(mén)的用戶才偶爾去翻翻，仍有不少在C++門(mén)口徘徊的流浪漢。
本文只針對(duì)C用戶，***是一位很不錯(cuò)的老用戶（譬如他在遇到最簡(jiǎn)單的問(wèn)題時(shí)都嘗試著使用指針），通過(guò)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(guān)C++的一些知識(shí)，讓讀者朋友們“淺入深出”，輕輕松松C to C++！
二、挑戰(zhàn)#define
#define是C提供的一條很有用的指令，但在C++中，很有可能杜絕宏指令的使用。
1 .const宏指令允許用戶指定某一標(biāo)識(shí)符的值作為一個(gè)常量，
如：#define PI 3. 1415926
它也可以用來(lái)定義字符串：#define HZK16 "HZK16F"以下使用可以通過(guò)：
- cout << "PI is“<<PI;
- cout << "Filename: "<< HZK16;
但宏畢竟不是一個(gè)合法的對(duì)象，雖然它偽裝得很***。C++為用戶提供了常量修飾符const，可以指定某個(gè)對(duì)象的值為常量。它阻止用戶對(duì)其進(jìn)行賦值或其它副作用，
類(lèi)似于上例：
- const float PI=3.1415926;
- char*const HZK16="HZK16F";
- PI = 3. 14; //error
- HZK16="HZK16K"; //error: Cannot modify a const object
但對(duì)于指針的處理似乎有些復(fù)雜，例如以下使用卻又合法:
- HZK16[5]=’r’; //ok HZK16 ="HZK16K"
清楚地了解const修飾的范圍很有必要，如下是聲明形式與相應(yīng)含義:
- char*const cpl="I love you!“; //const修飾’*’，cp1是一個(gè)指向字符的指針常量
- const char*cp2="I hate you!“; //const修飾’char' cp2是一個(gè)指向字符常量的指針
- const char*const cp3="Get the hell out of here!“; // const分別修飾’char’和’*’，
cp3是一個(gè)指向字符常量的指針常量，因此，以下使用仍合法:
- strcpy(cpl "Oh no...“);
- cp2++;
因?yàn)閏pl只管盯住某一處的地址不放，而阻止其中的內(nèi)容不被改寫(xiě)則不是它的責(zé)任，cp2則恰恰相反，它不允許你修改其中的內(nèi)容，卻可以被你指來(lái)指去(這個(gè)下場(chǎng)可能更慘)。只有使用兩個(gè)修飾符(如cp3)才可能是最保險(xiǎn)的辦法。
指向const的指針不能被賦給指向非const的指針:
- float*p=&PI;
- //error: Cannot convert 'const float*’ to 'float*’
- *p=3.14;
這條限制保證了常量的正當(dāng)含義。但注意由顯式轉(zhuǎn)換所引起的常量間接修改是可能的:
- //test08.cpp
- #include <iostream.h>
- void main()
- {
- char * Spy;
- const char * const String = "Yahoo!";
- Spy = (char*)String;
- Spy[5] = '?';
- cout << String;
- }
- 輸出結(jié)果：Yahoo!
2.內(nèi)聯(lián)函數(shù)（in line function）
宏在某些場(chǎng)合能得到類(lèi)似于函數(shù)的功能，如下是一個(gè)常見(jiàn)的例子：#define ADD （a b） （（a）+（b））
cout<<“1+2=”<它將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)求和功能而輸出：但我們至少有一打理由拒絕使用它，以下是最明顯的：
①宏缺少類(lèi)型安全檢測(cè)，如：
- ADD （'A' 0. 0l）；
這樣的調(diào)用將被解釋為合法，而事實(shí)上，很少的用戶期望能寫(xiě)出這樣的語(yǔ)句；
②宏不會(huì)為參數(shù)引入臨時(shí)拷貝，如：
- #define DOUBLE (x)((x)+(x))
- int i(1);
- cout<<DOUBLE(i++); //prints '3'
③宏不具有地址，例如可能在一個(gè)計(jì)算器程序中有：
- case ' +'： Operator = & ADD；
并不能得到合理解釋。
采取函數(shù)？然而，使用函數(shù)并不是最劃算的支出，它浪費(fèi)了寶貴的執(zhí)行時(shí)間。使用過(guò)匯編語(yǔ)言的讀者可能知道，一般函數(shù)執(zhí)行真正的函數(shù)體前后，要做一些現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)工作，當(dāng)函數(shù)體積很小時(shí)，這種冗余的工作量將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于函數(shù)本身。
為此，C++提供了關(guān)鍵字inline，當(dāng)用戶希望編譯器將某函數(shù)的代碼直接插入到調(diào)用點(diǎn)時(shí)，可將其設(shè)置成inline函數(shù)，即在函數(shù)定義時(shí)加上關(guān)鍵字inline，如：
- //test09.cpp
- #include <iostream.h>
- inline int Add (int a int b)
- {
- return a + b;
- }
- void main O)
- {
- cout<<"1+2=“<<Add(1 2);
- }
主函數(shù)將被編譯器解釋為：
- count<<"1+2=“<<{1+2 }；
其行為完全類(lèi)似于前例的ADD （a b）宏。經(jīng)驗(yàn)表明，將使用頻繁而且體積很小的函數(shù)聲明為inline是明智的。
3.函數(shù)重載（overload）
在實(shí)際數(shù)據(jù)求和操作時(shí)，如上節(jié)內(nèi)容中提供的Add（）函數(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，你不得不再添加一些其它代碼，如：
- double AddDouble(double a double b)
- {
- return a + b;
- }
- float AddFloat (float a float b )
- {
- return a + b;
- }
特別地，在C++中你可以玩弄名字的技巧，將以上的AddDouble AddFloat皆取名為Add，如：
- double Add(double a double b)
- {
- return a + b;
- }
盡管放心，編譯器會(huì)安全地為不同的調(diào)用形式找到相應(yīng)的函數(shù)原型。如：
- double a b;
- Add(f 2); //int Add(int int)
- Add (a b); //double Add (doubledouble)
這樣，不同的函數(shù)擁有相同的函數(shù)名，即函數(shù)重載。函數(shù)重載以及后面的模板、虛函數(shù)機(jī)制形成了“一個(gè)接口，多種功能”的特性，即多態(tài)性（polymorphism），它是面向?qū)ο螅∣O）的技術(shù)之一。
在使用重載機(jī)制時(shí)，C++提出了許多防止二義性的限制，如：
- void fun(int a);
- int fun(int a);
- void fun(int& a);
- void fun (int a int b=0);
很可能引起C ++編譯器的恐慌，它在遇到諸如fun（100）的調(diào)用時(shí)會(huì)十分不滿。用戶有義務(wù)保證任一調(diào)用形式不產(chǎn)生二義性。以下是一種常見(jiàn)的使用重載機(jī)制的例程：
- //test10.cpp
- #include <graphics.h>
- #include <iostream.h>
- void Pixel(int x int y int color)
- {
- putpixel(x y color);
- }
- int Pixel(int x int y)
- {
- return getpixel(x y);
- }
- void main()
- {
- int Driver=VGA Mode=VGAHI;
- initgraph(&Driver &Mode "");
- Pixel(100 100 4);
- int Color = Pixel(100 100);
- closegraph();
- cout << "Color of point(100 100):" << Color;
- }
可以想象C++將以上不同的Pixel（）函數(shù)分別編碼為Pixel_iii和Pixel_ii，它的形式包含了各入口參數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。注意，編碼未包含返回值的信息，因而依賴于返回值類(lèi)型的差異的函數(shù)重載是不穩(wěn)定的。因此，連接器（linker）可以毫不費(fèi)力地找到相應(yīng)的模塊。但這對(duì)于新舊C版本產(chǎn)生的模塊連接恐怕添加了麻煩，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的C函數(shù)庫(kù)中并沒(méi)有對(duì)函數(shù)名再作手腳的壞習(xí)慣，C++不得不提供關(guān)鍵字extern來(lái)保證這種連接的安全性，如下形式（注意‘C’可要大寫(xiě)）：
- extern "C"
- {
- void Pixel(int x int y int Color);
- };
將告訴編譯器只需要在函數(shù)庫(kù)中找相應(yīng)的Pixel模塊，而不必自作聰明。而
- extern "C"
- { //' #include’一定要另起一行
- #include "function. h"
- };
則聲明包含在頭文件function. h中所有函數(shù)模塊皆采取C連接。
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