经验分享 从C到C++(三)

开发 后端
本文介绍的是从C到C++我们应该学习哪些内容,让你轻轻松松完成从C到C++的转变。希望对你有帮助,一起来看。

C++技术固然是很时髦的,许多C用户都想在尽可能短的时间内为自己贴上C++的标签。介绍C++的书很多,但只有那些已经侥幸入门的用户才偶尔去翻翻,仍有不少在C++门口徘徊的流浪汉。

本文只针对C用户,最好是一位很不错的老用户(譬如他在遇到最简单的问题时都尝试着使用指针),通过一些C和更好的C++(本文用的是Borland C++3.1版本)例程介绍有关C++的一些知识,让读者朋友们“浅入深出”,轻轻松松C to C++!

4.函数模数(function template)

前面讨论的重载机制用来实现求和操作并不受欢迎,这仿佛还不是C++的风格,例如用户需要求两个其它类型(如字符型)对象的和:Add ('a' ‘b’);它必须再为之准备一个版本,尽管其名字和代码还是那副样子:

 

char Add (char a char b)  
{  
return a + b;  
}  
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这样无聊的工作会让灰心的用户开始怀念起古老的“宏”。然而,更先进的东西一一模板,却可以很方便地解决以上问题:

template <class TYPE>  
TYPE Add (TYPE a TYPE b)  
{  
return a + b;  
};  
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作为模板参数表示了数据类型。在实际的调用中,编译程序根据实际使用的数据类型产生相应的函数。如:

int i=Add(1 2); //int Add(int int)  
float f=Add(1.0 2.0); //float Add(float float)  
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将得到编译器正确的解释。但以下的使用:

int i=Add('A' 0. 0l);  
//error: Could not find a match for 'Add(char double)'  
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所当然地会遭到编译器的拒绝。

以上建立起来的Add)函数模板可以覆盖前面所有的Add()函数,但再来看看以下语句:

 

struct COMPLEX {float r; float i;};  
typedef struct COMPLEX complex;  
complex c1 c2;  
complex c=Add(cl c2);  
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同理,编译器根据Add ()模板定制成:

 

c=(c1 +c2 }; 
  • 1.

 

这样的结果是没有定义的,计算机很容易对两个复数的加法不知所措而大发牢骚:

Error: Illegal structure operation

既然计算机不喜欢这个作品,没关系,我们为它再做一个函数就是了:

 

complex Add(complex c1 complex c2)  
{  
complex c;  
c. r=c1. r+c2. r;  
c. i=c1. i+ c2. i;  
return c;  
}  
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这个函数用以正确地作复数求和。奇怪得很,函数名居然还可以取为Add,而不用担心任何冲突。对这种情形也有很好的说法,C++称之为“函数模板重置”。

在调用形式上,函数模板很类似于宏,但它同时具有类型检查。更普遍的,模板也可以应用于类中。

至此,对抗#define之战已快接近尾声,然而这似乎永远不得结束。宏就是宏,它总有它的优点,譬如它可节省对象空间,你无法阻止有些C++用户仍喜爱它。

5.操作符重载(operator overload)

我还要声明的是,前面定义的Add()函数,特别是为complex定做的那个,仍然是值得鄙弃的。它们虽然都能正常工作,但仍不是C++常用的风格。既然是求和,我们会更倾向于表达方式“complex c = c1 +c2;”而不是“complex c =Add(cl c2);”。

操作符‘+’的使用要比Add ( )函数的调用让人舒服得多。C++中你完全可以摒弃所谓的“模板重置”,而直接对操作符‘+’进行重载:

 

complex operator+(complex c1 complex c2)  
{  
complex c;  
c.r=cl.r+c2. r;  
c. i=cl.i+c2. i;  
}  
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这样当出现。c1+ c2的形式时,表达式就会被赋予正当的含义。以下分述一些常见操作符的重载:

(1)单目操作符的重载:

设@为一个单目运算符,则@x和x@都被解释成operator @(x)。

瞧,这不就是函数调用的形式了吗?其中operator是C++的关键字。例如语句y=——x;将被译作y = operator——(x);下面是一个求复数相反数的例子:

 

//test11. cpp  
#include <iostream.h>  
#include "complex.h"  
complex operator - (complex c)  
{  
c.r = -c.r;  
c.i = -c.i;  
return c;  
}  
void main()  
{  
complex c={1.0 2.0};  
c= -c;  
cout<<"c=(" <<c.r<<''<< c.i <<"i)\n";  
}  
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假设complex的结构声明包含在complex. h头文件中,testl l将产生如下输出:

c=(-1-2i)  
'++''--'亦可进行重载:  
complex operator++(complex& c);  
complex operator-一(complex& c);  
complex c;  
c++;  
--c; 
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‘++’和’--’是一对怪东西,它们既可以作前缀,又可以作后缀。不过,以下形式的定义只适用于‘++’和’--’的后缀用法:

complex operator++(complex&c int);  
complex operator--(complex&c int);  
complex c;  
c++;//ok  
++c; //error. Illegal structure operation  
c++(0); //error: Call of nonfunction 
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注意:其中操作int参数仅作为标志使用,而无其它含义。

(2)双目操作符的重载

设@为一个双目操作符,x@ y被解释成:operator@(x y)

例如语句:

z=x+y; 
  • 1.

 

被译为

z=operator+(x y); 
  • 1.

 

毋需多言,前面的complex operator + (complex c1 complex c2)就是个很好的例子。

(3)new delete的重载

new delete也可以被重载(别看它们那样神秘),它们通常采取的声明形式如下:

void*operator new (size_t size);  
void operator delete (void*p); 
  • 1.
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其中size t是一个与实现有关的unsigned int类型。以下是它们的使用:

int*ip=new int;  
delete ip; 
  • 1.
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当使用new分配一个TYPE类型的对象空间时,sizeof (TYPE)将作为第一参数引起new (size_t)函数的调用,如上new语句将被译作:

ip=operator new (sizeof(int)); 
  • 1.

 

以下是重载的例子:

 

 

//test12.cpp  
#include <alloc.h>  
#include <iostream.h>  
#include "complex.h"  
static void * operator new (size_t size)  
{  
cout << size << " byte(s) allocated! \n";  
return malloc(size);  
}  
static void operator delete (void *p)  
{  
free(p);  
cout<<"memory block returned! \n";  
}  
void main()  
{  
int *ip = new int(10);  
complex *cp = new complex;  
float * fp = new float[10];  
delete [] fp;  
delete cp;  
delete ip;  

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输出结果:

4 byte(s) allocated!  
8 byte(s) allocated!  
40 byte(s) allocated!  
memory block returned!  
memory block returned!  
memory block returned! 
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在这例子中,malloc()与free()被重新拾起,替代了new delete的功能。同时,new () delete()函数声明为static类型,以防止它们的重载对其它文件产生副作用。在未重载new、delete之前,系统会使用缺省的那一份new delete版本。

操作符重载是一张最令你自豪的Ace,但必须记住它仍具有以下限制:①操作符重载要求操作对象至少有一个是类对象(类只是结构的一个广义概念)。我曾经做过以下的尝试:

 

//error: 'operator+(char*char*)’ must he a member function or have a parameter of class type  
char*operator+(char*s1 char* s2)  
{  
return strcat(sl s2);  
}  
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但后来编译器证明了这种对基本数据类型的多情是愚蠢的。

②不可以构造新操作符,也不能改变操作符操作参数的数目,不能改变操作符的优先级。

③操作符的含义应尽量忠实于操作符的原义,这不是一条严格的规则,但是一条很好的忠告。譬如,当你将complex的‘!’操作定义成机器重新启动的代码,虽然C++没有理由阻拦你,但这样不好。

到这,本系列就给大家介绍完了。希望能够对你有帮助。

责任编辑:于铁 来源: 互联网
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