chapter 8 function (reading notes)

0. 版權聲明

• C++ 系列讀書筆記來源於 Bjarne Stroustrup 所著《C++程序設計原理與實踐（基礎篇）》；¹
• 該系列筆記不以盈利爲目的，僅用於記錄學習過程中的知識要點和心得體會；
• 如有侵權，請與本人聯繫（[email protected]），經覈實後即刻刪除；
• 轉載請註明出處；

1.elements

1.1 concept

• header file （頭文件）：聲明的集合；
  • 在使用 header file 的源文件和給出 header file 定義的源文件中都包含頭文件；
    編譯器可捕獲聲明與定義不一致的錯誤；
• preprocessing （預處理）：#include 的處理邏輯在編譯器其它操作之前；
• 同一變量名，可聲明多次，但只能定義一次；
• 條件表達式：(a>=b)?a:b （推薦的語法）；

1.2 scope（作用域）

• 避免使用全局變量和extern；
  • 程序設計者難以判斷哪段程序讀寫全局變量；
  • 在不同編譯單元中，全局變量的初始化順序不確定；
  • explanation：實際程序中有大量變量名，局部變量易於管理；
  • 作用域較大的變量，應使用富有描述性的名字；
• 局部函數（嵌套函數）：在 CPP 中支持嵌套調用，不支持嵌套定義；

for (int i=0;i<s.size();++i)

• i 的作用域僅限於該語句；

1.3 計算順序

1.3.1 表達式計算

• 賦值運算符 = 在算數表達式中並沒有特殊地位，因此不能保證 = 左側的子表達式先於右側的子表達式計算；

v[i] = ++i;	// logic exception;
v[++i] = i;	// logic exception;

• 以上兩行代碼均無法確定計算順序；

1.4 namespace

• 全限定名：命名空間的名字（或類名）與成員名的組合；（e.g. TextLib::Text）
• using 聲明：using std::string ；
• using 指令：using namespace std ；
• 避免對 std 等命名空間之外的名字使用 using 指令；
• 儘量使用全限定名或 using 聲明；
• 避免將 using 指令置於 header file 文件之中，否則用戶有可能引起名字衝突；

2. 變量聲明與定義

2.1 初始化

double d = 7;
vector<int>vi(10);
vector<int>vi2{1,2,3,4};
const int x{9};

• 使用 = 初始化；
• 使用 () 初始化；
• 使用 {} 初始化；（被推薦的初始化方法）
• 常量必須初始化；

2.2 默認初始化

• string、vector 等對象存在默認構造函數，可不進行初始化；
  • string 默認值爲空串 ""；
  • vector 默認值爲空（不包含任何元素）；
• 全局變量默認初始化爲 0；
• 局部變量、類成員需要自行初始化；

3. 函數調用與返回

3.1 concept

int my_find(vector<string>vs, string s, int hint);
int my_find(vector<string>, string, int)

• 爲參數命名；
• 不爲參數命名；
• 在函數聲明和定義中，可以爲參數命名，也可以不命名；

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• 確保選擇語句的每條路徑均有 return 或 error；
• void 函數中無返回值合法，等價於 return; ；
• 由於歷史原因，main 函數若無返回值，等價於 return 0 ；
• 值傳遞：函數中的參數爲函數中的局部變量；
• 活動記錄棧（也稱調用棧）、函數活動記錄；
  • 調用函數時，活動記錄棧寫下函數活動記錄；
  • 函數返回時，消除函數活動記錄；
  • 先進先出；

3.2 引用傳遞

3.2.1 傳常量引用

void print(const vector<double>& v)
{
	// ...
} 

print(vd);

• const 用於避免函數修改參數；

3.2.2 傳引用

• & 引用的用途之一：作爲簡寫形式；

vector<vector<double>>v;
double& var = v[f(x)][g(y)];

• 二維 vector 元素的表示形式較爲複雜，可使用引用定義別名，以便讀寫；

3.2.3 傳常量引用、傳引用的區別

void g(int a, int& r, const int& cr)
{
	// ...
}

g(1,2,3); // false;
g(1,y,3); // true;

• 錯誤：引用參數需要指向變量；
• 正確：常量引用可以指向字面常量；

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• 常量引用不需要左值（lvalue）；
• 在 g(1,y,3); 語句中，編譯器爲 cr 分配一個整型變量，令 cr 指向它；
  • temporary object：由編譯器生成的該變量；
• 選用傳遞方式的原則：
  • 值傳遞：適用於對象較小；
  • 常量引用傳遞：適用於無需修改的大對象；
  • 返回值：使用函數返回值；
  • 傳引用：迫不得已時使用；

n. reference

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1. Bjarne S. C++程序設計原理與實踐（基礎篇）[M]. 任明明,王剛,李忠偉, 譯. 北京: 機械工業出版社, 2017. ↩︎