c++复习-基础-从c到c++-类型限定符+存储类限定符+引用

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参考:
https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-tutorial.html
和gpt生成的内容


类型限定符

  • const

    const int NUM = 10; // 定义常量NUM,值不能修改
    const int* ptr = # // 定义常量指针,指针所指的值不可修改
    int const* ptr2 = # // 与上一行等价
    
  • volatile

    • 表示可能被程序以外的因素改变,如硬件或线程
    volatile int num = 20;
    
  • restrict

    • C99中增加的,由restrict修饰的指针是唯一一种访问的方式
    • 它告诉编译器,在给定的代码块中,被标记为 restrict 的指针是唯一访问其所指向内存的指针,其他指针不能访问。因此编译器可以更自由地进行一些针对性的优化,如寄存器分配和指令重排
    • 并非所有编译器都支持,所以使用时需要考虑兼容性
    void foo(int* restrict a, int* restrict b, int n) {
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            a[i] += b[i];
        }
    }
    
  • mutable

    • 表示类中的成员变量可以在const成员函数中被修改
    • 成员函数带const表示不会修改对象中的数据成员,但是可以修改类的mutable数据成员
    class Example {
    public:
    		// mutable 关键字允许在 const 成员函数中修改成员变量
        void set_value(int value) const {
            value_ = value; 
        }
    private:
        mutable int value_;
    };
    
  • static

    • 静态变量的作用域仅限于当前文件或当前函数内。
    • 静态局部变量,只会初始化一次;而普通局部变量,每次函数调用都会重新初始化
    #include <iostream>
    
    void exampleFunction() {
        // 静态局部变量,只会初始化一次
        static int staticVariable = 0;
    
        // 普通局部变量,每次函数调用都会重新初始化
        int localVariable = 0;
    
        // 修改静态变量和普通变量
        staticVariable++;
        localVariable++;
    
        // 输出结果
        std::cout << "Static Variable: " << staticVariable << std::endl;
        std::cout << "Local Variable: " << localVariable << std::endl;
    }
    
    int main() {
        // 多次调用函数,观察静态变量和局部变量的变化
        exampleFunction();
        exampleFunction();
        exampleFunction();
    
        return 0;
    }
    /* 输出:
    Static Variable: 1
    Local Variable: 1
    Static Variable: 2
    Local Variable: 1
    Static Variable: 3
    Local Variable: 1
    */
    
  • register

    • register是建议编译器将变量存储在寄存器中,以提高程序执行速度,但是是否如此是由编译器决定的。

存储类限定符

  • auto

    • C++17开始,auto关键字不再是存储类说明符了
    • 用于两种情况:声明变量时根据初始化表达式自动推断该变量的类型、声明函数时函数返回值的占位符。
  • register

    • C++17开始,register关键字被弃用
    • 不能用&,因为没有内存位置
  • static

  • extern

    • 提供一个全局变量的引用,即这个变量对所有的程序文件都是可见的。

    假设有两个文件

    // main.cpp
    #include <iostream>
     
    int count ;
    extern void write_extern();
     
    int main()
    {
       count = 5;
       write_extern(); // 输出5
    }
    
    // support.cpp
    #include <iostream>
     
    extern int count;
     
    void write_extern(void)
    {
       std::cout << "Count is " << count << std::endl;
    }
    
  • mutable

  • thread_local

    • c++11
    • 用于声明线程局部存储的变量。线程局部存储意味着每个线程都有其自己独立的变量实例,不同线程之间的变量互不影响
    • thread_local 说明符可以与 static 或 extern 合并。
    • 可以将 thread_local 仅应用于数据声明和定义,thread_local 不能用于函数声明或定义

    编译命令是:g++ -std=c++11 hello.cpp -o hello -pthread

    (base) [p@localhost ~]$ g++ -std=c++11  hello.cpp -o hello 
    (base) [p@localhost ~]$ ./hello
    terminate called after throwing an instance of 'std::system_error'
      what():  Enable multithreading to use std::thread: Operation not permitted
    已放弃(吐核)
    (base) [p@localhost ~]$ g++ -std=c++11  hello.cpp -o hello -pthread
    
    #include <iostream>
    #include <thread>
    
    thread_local int threadLocalVariable = 0;
    
    void exampleFunction() {
        // 修改线程局部变量
        threadLocalVariable++;
        // 输出结果
        std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << ", Thread Local Variable: " << threadLocalVariable << std::endl;
    }
    
    int main() {
        // 创建两个线程并调用函数
        std::thread thread1(exampleFunction);
        std::thread thread2(exampleFunction);
    
        // 等待线程执行完毕
        thread1.join();
        thread2.join();
    
        return 0;
    }
    

基本输入输出

对象 说明
cin 标准输入流
cout 标准输出流
cerr cerr << 标准错误流。cerr对象是非缓冲的,会立即输出
clog clog << 标准日志流。clog对象是缓冲的,只有缓冲区满或者刷新时才输出

引用

引用变量是一个别名,即一个已经存在的变量的另一个名字。

引用与指针的区别:

  • 不存在空引用,引用必须连接到一块合法的内存
  • 一旦引用被初始化为一个对象,就不能再指向另一个对象,但是指针可以在任何时候指向另一个对象
  • 引用必须在创建的时候初始化,但指针可以在任何时间初始化
int& r = i; // r是一个被初始化为i的整型引用

引用作为参数传递给函数没什么好说的,但是函数返回引用需要注意:要么返回的引用,其指向的变量是本文件的全局变量,要么返回的是静态变量的引用。(被引用的对象不能超出作用域)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-816103.html

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