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C和C++的区别有哪些

发布时间:2021-10-09 13:44:53 来源:亿速云 阅读:112 作者:iii 栏目:开发技术

本篇内容介绍了“C和C++的区别有哪些”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

    通过程序来介绍

    //c++ program
    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main(void)
    {
    	cout << "This is a c++ program." << endl;
    	return 0;
    }

    1.iostream文件

    iostream中的io指的是输入(进入程序的信息)和输出(从程序中发送出去的信息)。

    并且c++的输入、输出方案涉及iostream文件中的多个定义。比如用来输出信息的cout就在其中。

    2.头文件名的区别

    C语言

    C语言的传统是头文件使用扩展名 h,将其作为一种通过名称标识文件类型的简单方式。例如 math.h支持一些数学函数。

    C++

    C++头文件没有扩展名。
    有些C头文件被转换成C++头文件,这些文件被重新命名,去掉了扩展名h,并在文件名称前面加上前缀c(表示来自C语言)

    3.名称空间namespace

    如果使用的是iostream,而不是iostream.h,则应使用名称空间编译指令来使iostream中的定义对程序可用,即

    using namespace std;

    有了这句using编译指令,才能使用cout、cin等,或者用第二种方式:

    using std::cout;
    using std::cin;
    using std::endl;

    名称空间是C++的特性之一,简单理解为:可以将自己的产品封装起来。

    示例

    封装性

    示例:

    首先定义一个头文件

    在里面写上我们自己编的东西:

    #pragma once
    namespace AA
    {
    	typedef int INT;
    	typename char CHAR;
    };

    然后在cpp文件中引入该头文件,但我们却无法使用之前写好的东西。

    INT a会报错,因为我们只引入了头文件,没有使用里面的名称空间。

    正确做法:

    //c++ program
    #include<iostream>
    #include"AA.h"
    using namespace std;
    using namespace AA;
    //using AA::INT;
    int main(void)
    {
    	INT a = 10;
    	cout << a << endl;
    	return 0;
    }

    需要第六行的该名称空间才可以使用其中的产品。或者可以用第七行这种写法来确定自己只需要哪个产品。

    4.使用cout进行C++的输出

    上面的程序有这条C++语句:

    	cout << "This is a C++ program." << endl;

    <<符号表示该语句将把这个字符串发送给cout,该符号指出了信息流动路径。 cout是一个预定义的对象。

    从概念上看,输出是一个流,即从程序流出的一系列字符。cout对象表示这种流,其属性是在iostream文件中定义的。
    cout的对象属性包括一个插入运算符(<<),它可以将其右侧的信息插入到流中。

    指针和数组名的区别

    程序示例:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main(void)
    {
    	int a = 10;
    	int* p = &a;
    	int arr[] = { 0,1,2,3,4 };
    	cout << p << endl;
    	cout << arr << endl;
    	return 0;
    }

    这里定义了一个指针p和一个数组arr。

    运行结果都是地址

    反汇编查看区别

    cout << p << endl;

    	cout << p << endl;
    008F52AF  mov         esi,esp  
    008F52B1  push        offset std::endl<char,std::char_traits<char> > (08F103Ch)  
    008F52B6  mov         edi,esp  
    008F52B8  mov         eax,dword ptr [p]  
    008F52BB  push        eax

    cout << arr << endl;

    	cout << arr << endl;
    008F52DE  mov         esi,esp  
    008F52E0  push        offset std::endl<char,std::char_traits<char> > (08F103Ch)  
    008F52E5  mov         edi,esp  
    008F52E7  lea         eax,[arr]  
    008F52EA  push        eax

    区别

    在输出指针时,需要先从p里面取出四字节,再放到寄存器里push;

    在输出arr时,直接把arr放到寄存器里再push。

    结论

    指针是变量;

    数组名是一个地址——常量。

    解引用

    在C语言中学到,对指针解引用后得到的值就是它寸的地址对应的变量值。

    可以来探索原理

    程序示例

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main(void)
    {
    	int a = 10;
    	int* p = &a;
    	*p = 20;
    	return 0;
    }

    反汇编代码:

    	int a = 10;
    000D18FF  mov         dword ptr [a],0Ah  
    	int* p = &a;
    000D1906  lea         eax,[a]  
    000D1909  mov         dword ptr [p],eax  
    	*p = 20;
    000D190C  mov         eax,dword ptr [p]  
    000D190F  mov         dword ptr [eax],14h

    对于*p = 20

    先从p的内存中取四个字节,即变量a的地址放入寄存器,再将20给到寄存器所存的的四字节中。完成对变量a的改变。

    所以解引用的意思就是从地址中把值取出来,这里是去p的地址里取出所存的变量a的地址。

    程序示例2:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main(void)
    {
    	int a = 10, b = 20;
    	int* p = &a;
    	b = *p;
    	return 0;
    }

    反汇编代码:

    	int a = 10, b = 20;
    000818FF  mov         dword ptr [a],0Ah  
    00081906  mov         dword ptr [b],14h  
    	int* p = &a;
    0008190D  lea         eax,[a]  
    00081910  mov         dword ptr [p],eax  
    	b = *p;
    00081913  mov         eax,dword ptr [p]  
    00081916  mov         ecx,dword ptr [eax]  
    00081918  mov         dword ptr [b],ecx

    对于 b = *p;

    1.先去p里取出四字节放入寄存器

    2.再从寄存器eax取出四字节放入寄存器ecx再把ecx

    3.的内容放入到变量b的四字节中。

    也可以看出:解引用这一步其实是去地址里取值的。

    这样也可以得出:用一个变量赋值给另一个变量,其实也是在解引用

    示例:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main(void)
    {
    	int a = 10;
    	int b;
    	b = a;
    	return 0;
    }

    反汇编:

    	int a = 10;
    002D18F5  mov         dword ptr [a],0Ah  
    	int b;
    	b = a;
    002D18FC  mov         eax,dword ptr [a]  
    002D18FF  mov         dword ptr [b],eax

    对于 b = a;

    也是从a地址里取出四字节放到寄存器,再通过寄存器给入b。

    结论

    解引用:到地址里去取值。

    const的区别

    C语言中为常变量

    示例:

    //const
    #include<stdio.h>
    int main(void)
    {
    	const int a = 10;
    	int b = 100; //常量赋值
    	b = a; //常变量赋值
    	return 0;
    }

    两次赋值的区别:

    	const int a = 10;
    00311825  mov         dword ptr [a],0Ah  
    	int b = 100;
    0031182C  mov         dword ptr [b],64h  
    	b = a;
    00311833  mov         eax,dword ptr [a]  
    00311836  mov         dword ptr [b],eax

    常量赋值时,是直接把值给到b的四字节中;

    用const修饰的a赋值时,还是需要从a里取出四字节再赋给b。

    所以C语言中const修饰的变量叫做常变量——不能作为左值。

    甚至可以用指针改变它的值:

    #include<stdio.h>
    int main(void)
    {
    	const int a = 10;
    	int b = 100;
    	b = a;
    	int* p = &a;
    	*p = 20;
    	return 0;
    }

    a的变化:const修饰的变量a居然能被改变

    C++中的const

    在C++中,const修饰的变量就是常量,和常量性质一样:

    在编译期间直接将常量的值替换到常量的使用点。

    示例:

    int main(void)
    {
    	const int a = 10;
    	int b, c;
    	b = 16;
    	c = a;
    	return 0;
    }

    反汇编代码:

    	const int a = 10;
    00B917F5  mov         dword ptr [a],0Ah  
    	int b, c;
    	b = 16;
    00B917FC  mov         dword ptr [b],10h  
    	c = a;
    00B91803  mov         dword ptr [c],0Ah

    可以看出,对b赋值常量是直接赋值;

    对c赋值const修饰的变量a,同样是用常量赋值的。所以:

    在C++中, const修饰的变量和常量性质一样,都是在编译期将常量值替换到常量的使用点。

    另外

    1.而且const修饰的变量必须初始化,同样因为编译期间就会替换为常量,不初始化,后面也没有机会再对其赋值。

    2.如果用变量对const修饰的变量赋值,则会使其退化成常变量。

    声明时const位置不同的区别

    示例:

    const可在不同位置修饰变量

    int main(void)
    {
    	int a = 10;
    	int* p1 = &a;
    	const int* p2 = &a;
    	int const* p3 = &a;
    	int* const p4 = &a;
    	int* q1 = &a;
    	const int* q2 = &a;
    	int const* q3 = &a;
    	int* const q4 = &a;
    	return 0;
    }

    要注意的是:

    const与离他最近的类型结合,是该变量的类型,除了最近的类型,剩下的就是const修饰的内容。

    const修饰的内容是不可作为左值。

    根据上面的原理,来判断以下内容:

    	p1 = q1;
    	p1 = q2;
    	p1 = q3;
    	p1 = q4;
    	p2 = q1;
    	p2 = q2;
    	p2 = q3;
    	p2 = q4;
    	p3 = q1;
    	p3 = q2;
    	p3 = q3;
    	p3 = q4;
    	p4 = q1;
    	p4 = q2;
    	p4 = q3;
    	p4 = q4;

    p1是普通指针。

    对于

    const int* p2和int const* p3

    const修饰的类型是离他最近的类型,即int,剩下的为const所修饰的内容,所以它们两个所修饰的内容为 *p2 、*p3。

    对于int* const p4

    const修饰的类型为int*,那修饰的内容就是p4。

    下面的四个q同理。

    可以推出错误的是:

    	p1 = q2;
    	p1 = q3;
    	p4 = q1;
    	p4 = q2;
    	p4 = q3;
    	p4 = q4;

    因为 *q2 和 *q3不能改变,所以把 q2/q3赋值给普通指针时,会造成普通指针来改变其中内容的后果,即 泄露常量地址给非常量指针 ,所以不能这样赋值。

    p4为const修饰的内容,不能被改变。

    const修饰形参

    这里主要说能否形成函数重载的问题

    程序示例:

    int fun(int a)
    {
    	return a;
    }
    int fun(const int a)
    {
    	return a;
    }

    编译器并没有报错,但编译无法通过。

    结论:如果const修饰的内容不包括指针,则不参与类型问题。

    引用变量

    之前C语言学到,&符号用来指示变量的地址。

    C++给该符号赋予了另一个含义,将其用来声明引用。

    示例,若我想用 A作为变量 a的别名,可以这样用:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main(void)
    {
    	int a = 10;
    	int& A = a;
    	A = 20;
    	cout << a << endl;
    	cout << A << endl;
    	return 0;
    }

    运行示例:

    通过A可以改变a的值,这就是引用。A相当于a的别名,就和鲁迅和周树人一样。。。

    引用的原理

    示例:

    int a = 10;
    	int& A = a;
    	int* p = &a;

    反汇编代码:

    	int& A = a;
    00ED5326  lea         eax,[a]  
    00ED5329  mov         dword ptr [A],eax  
    	int* p = &a;
    00ED532C  lea         eax,[a]  
    00ED532F  mov         dword ptr [p],eax

    可以看出:引用的实现居然和指针是一样的。

    所以引用的底层是一个指针。

    结论:在使用到引用的地方,编译期会自动替换成底层指针的解引用。

    常问问题

    1.引用为什么必须初始化?

    2.引用为什么一经过初始化,就无法改变引用的方向?

    答:因为只有在初始化的时候能给它赋值,其他使用到它的地方都替换成了底层指针

    无法改变底层指针的指向,所以无法改变引用的方向。

    3.不能将const限定的变量赋给普通引用变量:

    原因是将常量的地址赋给了普通指针。

    	const int a = 10;
    	int& b = a; //错误

    4.当引用一个不可以取地址的量的时候,使用常引用。

    会生成一个临时量,然后常引用临时量,临时量都有常属性。

    示例:

    int& a = 10; //错误
    const int& a = 10; //正确

    动态申请空间的区别

    C语言

    使用malloc和free

    示例:

    int main(void)
    {
    	//申请一维数组与释放
    	int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
    	if (arr == NULL)
    		return -1;
    	free(arr);
    	//申请二维数组与释放
    	int** brr = (int**)malloc(sizeof(int*) * 10);
    	if (brr == NULL)
    		return -1;
    	for (int i = 0; i < 10; ++i)
    	{
    		free(brr[i]);
    	}
    	return 0;
    }

    C++

    int main(void)
    {
    	//申请int类型变量
    	int* p = new int;
    	*p = 10;
    	delete p;
    	//申请int类型数组
    	int* arr = new int[10];
    	arr[0] = 10;
    	delete[]arr;
    	//申请二维数组
    	int** brr = new int* [5];
    	for (int i = 0; i < 5; ++i)
    	{
    		brr[i] = new int[10];
    	}
    	for (int i = 0; i < 5; ++i)
    	{
    		delete[]brr[i];
    	}
    	return 0;
    }

    new后面跟的类型就表示申请的大小。

    面向过程和面向对象

    C语言

    面向过程语言

    示例

    void echo()
    {
    	if (flag == 0)
    	{
    		printf("printf screen\n");
    	}
    	else if (flag == 1)
    	{
    		printf("printf file\n");
    	}
    }
    void Set_flag_file()
    {
    	flag = 1;
    }
    void Set_flag_screen()
    {
    	flag = 0;
    }

    对于这个打印函数,可以通过改变flag的值来控制其打印的结果。

    但如果改变flag,也会改变其他地方调用的打印函数的结果。

    所以C语言没有封装性。

    C++

    面向对象语言

    class Note
    {
    public:
    	Note()
    	{
    		flag = 0;
    	}
    	void echo()
    	{
    		if (flag == 0)
    		{
    			printf("printf screen\n");
    		}
    		else if (flag == 1)
    		{
    			printf("printf file\n");
    		}
    	}
    	void Set_flag_file()
    	{
    		flag = 1;
    	}
    	void Set_flag_screen()
    	{
    		flag = 0;
    	}
    private:
    	int flag;
    };

    使用示例:

    int main(void)
    {
    	Note n;
    	n.echo();
    	n.Set_flag_file();
    	n.echo();
    	return 0;
    }

    C语言作为面向过程语言,如果示例中的flag做出改变,会影响全局的改变。

    C++作为半面向对象语言,具有封装性,若想改变示例中想打印的值,只会影响到这个模块。

    “C和C++的区别有哪些”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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