輕輕鬆鬆從C一路走到C++系列文章之二

二、挑戰#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識符的值作爲一個常量,如:

#define PI 3. 1415926

它也可以用來定義字符串:

#define HZK16 "HZK16F"

以下使用可以通過:

cout << "PI is“<<PI;

cout << "Filename: "<< HZK16;


但宏畢竟不是一個合法的對象,雖然它僞裝得很完美。C++爲用戶提供了常量修飾符const,可以指定某個對象的值爲常量。它阻止用戶對其進行賦值或其它副作用,類似於上例:

const float PI=3.1415926;

char*const HZK16="HZK16F";

PI = 3. 14; //error

HZK16="HZK16K"; //error: Cannot modify a const object


但對於指針的處理似乎有些複雜,例如以下使用卻又合法:

HZK16[5]=’r’; //ok HZK16 ="HZK16K"

清楚地瞭解const修飾的範圍很有必要,如下是聲明形式與相應含義:

char*const cpl="I love you!“; //const修飾’*’,cp1是一個指向字符的指針常量

const char*cp2="I hate you!“; //const修飾’char' cp2是一個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++;

因爲cpl只管盯住某一處的地址不放,而阻止其中的內容不被改寫則不是它的責任,cp2則恰恰相反,它不允許你修改其中的內容,卻可以被你指來指去(這個下場可能更慘)。只有使用兩個修飾符(如cp3)纔可能是最保險的辦法。

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含義。但注意由顯式轉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;

}

 

Yahoo!


**作者按:以上程序在Visual C++下運行會報內存錯誤。

2.內聯函數(in line function)

宏在某些場合能得到類似於函數的功能,如下是一個常見的例子:

#define ADD (a b) ((a)+(b))

cout<<”1+2=”<

它將實現數據求和功能而輸出:

但我們至少有一打理由拒絕使用它,以下是最明顯的:

①宏缺少類型安全檢測,如:

ADD ('A' 0. 0l);

這樣的調用將被解釋爲合法,而事實上,很少的用戶期望能寫出這樣的語句;

②宏不會爲參數引入臨時拷貝,如:

#define DOUBLE (x)((x)+(x))

int i(1);

cout<<DOUBLE(i++); //prints '3'


③宏不具有地址,例如可能在一個計算器程序中有:

case ' +': Operator = & ADD;

並不能得到合理解釋。

採取函數?然而,使用函數並不是最划算的支出,它浪費了寶貴的執行時間。使用過彙編語言的讀者可能知道,一般函數執行真正的函數體前後,要做一些現場保護工作,當函數體積很小時,這種冗餘的工作量將會遠遠大於函數本身。

爲此,C++提供了關鍵字inline,當用戶希望編譯器將某函數的代碼直接插入到調用點時,可將其設置成inline函數,即在函數定義時加上關鍵字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);

}


主函數將被編譯器解釋爲:

count<<"1+2=”<<{1+2 };

其行爲完全類似於前例的ADD (a b)宏。經驗表明,將使用頻繁而且體積很小的函數聲明爲inline是明智的。

3.函數重載(overload)

在實際數據求和操作時,如上節內容中提供的Add()函數是遠遠不夠的,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皆取名爲Add,如:

double Add(double a double b)

{

return a + b;

}


儘管放心,編譯器會安全地爲不同的調用形式找到相應的函數原型。如:

double a b;

Add(f 2); //int Add(int int)

Add (a b); //double Add (doubledouble)


這樣,不同的函數擁有相同的函數名,即函數重載。函數重載以及後面的模板、虛函數機制形成了“一個接口,多種功能”的特性,即多態性(polymorphism),它是面向對象(OO)的技術之一。

在使用重載機制時,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)的調用時會十分不滿。用戶有義務保證任一調用形式不產生二義性。以下是一種常見的使用重載機制的例程:

//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()函數分別編碼爲Pixel_iii和Pixel_ii,它的形式包含了各入口參數的數據類型。注意,編碼未包含返回值的信息,因而依賴於返回值類型的差異的函數重載是不穩定的。因此,連接器(linker)可以毫不費力地找到相應的模塊。但這對於新舊C版本產生的模塊連接恐 
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