C++Primer第5版學習筆記（三），primer學習筆記

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C++Primer第5版學習筆記（三） 第四/五章的重難點內容           你可以點擊這裡回顧第三章內容       因為第五章的內容比較少，因此和第四章的筆記內容合並。       第四章是和表達式有關的知識，表達式是C++的基礎設施，本章由三部分組成：         1.表達式概念基礎，包括表達式的基本概念，左值和右值的概念，優先級結合律，求值順序。       2.各種運算符,主要包括算數\關系\邏輯\賦值\遞增遞減\成員訪問\條件\位運算\sizeof\逗號運算符 這10種運算符。       3.類型轉換，包括隱式和顯式兩種轉換的規則。         下面是這一章的知識點：         知識點1：P120，4.1.1，表達式的基本概念       表達式由一個或者多個運算對象組成，多個對象組成表達式時，對象之間用運算符連接形成復雜表達式。       運算符中，需要兩個對象和運算符連接形成表達式的這種運算符叫做二元（雙目，二目）運算符。       分析一個表達式，必須先了解運算對象的含義、運算符的優先級結合律和運算符的求值順序。       1.對於含有子表達式的復雜表達式，應該按照求值順序，看看應該先求哪一個子表達式的值。       2.對於不那麼復雜的子表達式，應該按照優先級，查看表達式中的每個操作數（對象）應該先跟那一個運算符在一起運算。       3.如果有優先級相同的運算符同時在同一個運算對象左右，應該按照結合律選定結合順序是從右向左還是從左向右計算表達式的值。         知識點2：P121，4.1.1，左值和右值       起源：左值和右值原來是C語言中的概念，特指賦值運算符左右兩段的表達式。C語言中，能放在賦值運算符左側被賦值的對象就是左值，反過來在賦值運算符右側的對象就是右值。C++中的這兩個概念的詞義發生了改變。       概述：可以暫時概述一下C++中左值和右值的概念。從性質上來看，當一個對象做右值時，我們使用的是這個對象的內容；當一個對象做左值時，我們使用的是它在內存中的位置。       應用：表達式中有的位置需要的是左值，有的位置需要的是右值。表達式的值本身也有左右的分別。       賦值運算符中左側操作數和表達式結果都是左值。       取地址符的操作對象是左值，得到的是右值。       解引用、下標運算符的求值結果是左值。       decltype作用於表達式時，如果表達式的結果是一個左值，decltype會返回一個引用類型。         知識點3：P122，4.1.2，優先級和結合律       1.優先級 復雜表達式中一個運算對象連接多個不同運算符時，哪個運算符優先級高，就先計算哪個運算符和對象作用後的值。       2.結合律 復雜表達式中一個運算對象連接多個優先級相同的運算符時，根據這一優先級對應的結合律，按從右至左或者從左至右的順序計算表達式的值。       如3+2*4-7；這個表達式是一個復雜表達式，因為表達式裡*號優先級比較高，所以先計算2*4，得到3+8-7；得到的新表達式更簡潔了，只剩下+-兩個符號，這兩個符號優先級相同，因此查看這個優先級對應的結合律可知這一級別的符號滿足左結合性。因此從左向右計算，得到11-7；進一步得到結果4。         知識點4：P123，4.1.3，求值順序       一個表達式裡如果運算對象都是函數返回的，都需要計算求值才知道對象的狀態，函數調用符號優先級右一致，中間隔著幾個優先級低的其他符號連接操作對象，比如int a=f()+g();這時候是函數f()先被調用還是g()先被調用呢？答案是未定義。C++語法沒有規定這種情況應該誰先誰後。就像下面的表達式++i+i++這個表達式中，優先級最高的表達式++i和i++中間隔著優先級低的運算符+，這是，關於++i先計算還是i++先計算，這是未定義的，而因為這個表達式先計算++i或先計算i++的結果不同，所以這條表達式是錯誤的。一個變量如果在同一個表達式裡被多次改變，這個表達式的求值順序又不一定，就會出現二義性。應該避免這樣的寫法。        目前只有四種運算符明確規定了求值順序。        1.邏輯運算符&&和||：這兩個運算符先計算左邊操作數的值。        2.條件運算符?: ：條件運算符先計算？前的表達式，並求值，之後對視情況對：左右側的表達式求值。        3.逗號運算符， ：這個運算符的求值順序是從左至右。         知識點5：關於運算符，左值和右值的歸納       本章各種運算符形成的表達式所返回的值的屬性和運算符需要的操作數的屬性如下：       算數/邏輯/位運算符：  操作對象和結果都是右值    賦值運算符：左側的操作對象必須是可以修改的左值，                                                                                                                                               ·                                                                                       右側的操作對象是右值，返回一個左值。       遞增/遞減運算符：  前置版本的++/--返回左值，後置版本的++/--返回右值。操作對象都必須是左值。       箭頭成員訪問運算符： 作用於指針，表達式結果左值。       點成員訪問運算符:這個成員所屬的對象是左值，結果就是左值；這個成員所屬的對象是右值，結果就是右值。                                                                                                                                                                          條件運算符：  條件運算符的三個表達式都是左值或者都能轉化成左值類型時，結果為左值；否則是右值。         知識點6：P125，4.3，除法和取模的結果       兩個非浮點型變量/字面值相除，結果還是原來的類型，不會有原來操作數是整數，運算之後結果是小數的情況。       C++11中， 對於除運算符，結果向零取整（直接切掉小數部分，得到的數就是結果）。對於取模運算符，結果的符號和被除數的符號一致。         知識點7：P136，4.8，位運算符       左移運算符移動二進制數後會在右側插入零，右移運算符在處理有符號類型的操作數（尤其是帶負號的）時具體行為由環境決定。         知識點8：P157，4.9，sizeof運算符       sizeof運算符有兩種用法，第一種是sizeof後面直接加一條表達式語句；第二種形如sizeof (類型名)；第二種形式後會得到該類對象所占空間的大小。第一種形式中，如果表達式是指針類型，sizeof運算符會返回指針本身的大小。當有一個類名叫data，類中有一個成員叫做student時，可以使用作用域標識符和sizeof聯動，使用sizeof(data::student);就可以計算出student占字節數。           知識點9：P141，4.11，隱式類型轉換       概述：在C++中，一些類型可以按照一定規則互相轉換，很多時候語境中需要使用兩個或多個相同的類型才能繼續運算。因此這時一種類型的值會被自動轉換成另一個類型的值。這個過程就是隱式轉換，其中算術隱式轉換較為常見。       主要的隱式轉換發生的情況：       1、大多數表達式中，比int小的類型會被提升為int型。       2、在條件中，非布爾值要轉化成布爾值。       3、在初始化和賦值語句中，賦值符號的右側對象的類型轉換成左側對象的類型進行運算。       4、算術/關系運算中對象有有多種類型的，轉化成同一類型。       5、形參轉化為實參的類型（第六章）。       6、數組名會被轉換為指針。       7、0，nullptr會轉為任何類型的指針。任何類型的指針都可以轉化為（const）void *類型。        對第四條算數轉換時發生隱式轉換的補充：      再算術運算符的作用下，不同的操作數要轉換成同一個類型才能夠進行計算。以i+a；這個表達式舉例，了解算術轉換的方式。       1、首先，當i和a的類型占字節比int小，如char、short，把他們轉換為int型。如果他們原來類型的最大值在當前系統裡大於int型最大值，則轉化成unsigned int型。       2、之後，如果i和a的類型相同，結束算數隱式轉換，若i和a的類型不同，把占字節少的類型的對象轉成占字節多的類型的對象。       3、如果占字節多的帶符號類型的最大值小於占字節少的帶轉換對象的最大值，帶符號類型將被轉換為無符號類型。         知識點10：P144，4.11.3，顯示轉換       一個命名的強制類型轉換具有以下形式：cast-name<要轉換成的類型> （被轉換的值）；其中，cast-name是四種強制類型轉換：static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast之中的一種。       static_cast用於常見的強制類型轉換。只要兩個類型有關聯，比如浮點數類型和整數類型，整數類型和布爾值類型，布爾值類型和指針類型，就可以使用static_cast。只是不能轉換常量const到變量。       const_cast用於去掉（或者加上）對象的底層const，要轉換的類型和轉換的類型都必須是指針或者引用類型。常用於將在第六章介紹的函數重載。       reinterpret_cast依賴機器，是強行改變一個類型到另外一個不相干的類型。       dynamic_cast支持運行時類型識別，在19章將會提到。         第五章是和語句有關的知識，語句也是C++的重要組分，本章由三部分組成：         1.語句的概念，包括簡單語句和語句作用域的概念。       2.條件/循環/跳轉語句,條件語句主要包括if/else語句、switc語句和：？表達式條件語句；循環語句則是for語句和while語句；跳轉語句包括continue、break和goto語句。       3.try/throw和異常處理，包括異常處理的使用方法。    下面是這一章的知識點：         知識點1：P155，5.2，語句作用域       用花括號括起來的塊就是作用域的標志。在作用域中定義的對象只在作用域中起作用。塊之外是沒法訪問和控制塊內部的變量的。       尤其是在switch語句中，switch的執行過程可能跨過一些標簽，當標簽裡聲明並定義了一個對象，這個對象的作用域就延伸到了所有case標簽裡，如果case 1定義了int a；switch執行了case2，這時這個我們不想執行的語句卻產生了自己的作用域，這顯然是不行的。因此可以在case標簽後使用大括號形成塊，這樣就不會出現作用域的問題。       goto也一樣不能向前（代碼的下幾行）跳過對象的定義。不允許跨過變量的定義到達變量的作用域內。但是goto語句可以向後（代碼的前幾行）跳過定義。         知識點2：P172，5.6，try語句塊和異常處理       可以用try\throw和catch聯動進行異常處理，形式如下：       try       {待檢測塊}    //待檢測塊裡面包括throw語句來拋出異常       catch (異常類型   異常對象的對象名)       {異常處理語句 }       catch （同上，可以寫很多catch）       {另一組異常處理語句}             throw拋出異常和catch處理異常的頭文件都在stdexcept裡定義。拋出異常的語句形如：throw 異常類型（"異常文本"）；       異常類型一般只支持賦值，初始化，調用成員函數.what之類的幾種操作。