第六章

6.6

形參、局部變量和局部靜態變量

• 形參和定義在函數體內部的變量統稱為局部變量，它們僅在函數的作用域內可見
• 函數體內的局部變量可以分為普通局部變量和靜態局部變量
• 形參：在函數開始時便為其申請內存空間，調用時用實參進行初始化。形參是只存在于塊執行期間的對象
• 普通局部變量在所載塊結束后就失效了
• 靜態局部變量對應的對象稱為局部靜態對象，它的生命周期從定義語句開始一直到程序結束

6.8

在頭文件內進行函數聲明：和變量類似，在頭文件聲明然后在源文件定義。預處理器變量的名字全部大寫，可以避免與程序中別的實體發生名字沖突。

#ifndef CHAPTER_H_INCLUDED #define CHAPTER_H_INCLUDEDint fact(int); double myABS(double);#endif

以下引用自：#pragma指令與#ifndef指令區別

在C/C++中，在使用預編譯指令#include的時候，為了防止重復引用造成二義性，通常有兩種方式——

• 第一種是#ifndef指令防止代碼塊重復引用，比如說

#ifndef _CODE_BLOCK #define _CODE_BLOCK // code #endif// _CODE_BLOCK` ```

• 第二種就是#pragma once指令，在想要保護的文件開頭寫入
  #pragma once

• #ifndef方式是C/C++語言的標準支持，也是比較常用的方式，#ifndef的方式依賴于自定義的宏名（例中的_CODE_BLOCK）不能沖突，它不光可以保證同一份文件不會被包含兩次，也能夠保證不同文件完全相同的內容不會被包含兩次。
  但，同樣的，如果自定義的宏名不小心“重名”了，兩份不同的文件使用同一個宏名進行#ifndef，那么會導致編譯器找不到聲明的情況（被編譯器判定為重定義而屏蔽了）
  此外，由于編譯器每次都需要打開頭文件才能判定是否有重復定義，因此在編譯大型項目時，#ifndef會使得編譯時間相對較長，因此一些編譯器逐漸開始支持#pragma once的方式（Visual Studio 2017新建頭文件會自帶#pragma once指令）
• #pragma once一般由編譯器提供保證：同一個文件不會被包含多次。這里所說的”同一個文件”是指物理上的一個文件，而不是指內容相同的兩個文件。無法對一個頭文件中的一段代碼作#pragma once聲明，而只能針對文件。
  此方式不會出現宏名碰撞引發的奇怪問題，大型項目的編譯速度也因此提供了一些。缺點是如果某個頭文件有多份拷貝，此方法不能保證它們不被重復包含。在C/C++中，#pragma once是一個非標準但是被廣泛支持的方式。

• 二者的區別：
  #pragma once方式產生于#ifndef之后。#ifndef方式受C/C++語言標準的支持，不受編譯器的任何限制；而#pragma once方式有些編譯器不支持(較老編譯器不支持，如GCC 3.4版本之前不支持#pragmaonce)，兼容性不夠好。#ifndef可以針對一個文件中的部分代碼，而#pragma once只能針對整個文件

6.9（分離式編譯）

• 分離式編譯允許我們把程序分割到幾個文件中，每個文件獨立編譯
• 舉例：（C++Primer第五版 第6.1.3節）
  fact函數定義在fact.cc中；fact函數聲明位于Chapter.h中；fact函數在factMain.cc文件中的main函數中被調用。
  這一過程通常會產生一個后綴名為.obj（Windows）或者.o（UNIX）的文件，含義是該文件包含object code。
  編譯器會把對象文件鏈接在一起形成可執行文件。
• 分離式編譯時具體代碼
  fact.cc

#include "Chapter6.h" using namespace std; //定義函數fact int fact(int val) {if (val < 0)return -1;int ret = 1;for (inti = 1; i != val + 1; ++i)ret *= i;return ret; }

factMain.cc

#include "Chapter6.h" #include <iostream> using namespace std; //調用函數fact int main() {int num;cout << "請輸入一個數" << endl;cin >> num;cout << num << "的階乘是：" << fact(num) << endl;return 0; }

6.12（傳值和傳引用）

使用引用可以直接操作所引用的對象，而且可以避免拷貝。
void f(T)： 形參采用傳值的方式，實參被拷貝給形參
void f(T&)：形參采用傳引用的方式，實參是形參的別名

6.14（引用傳遞相對于值傳遞的優勢）

6.23

三個版本print函數：依次調用，輸出int i = 0; 和 int j[2] = {0, 1};的 i 和 j

• 不控制指針的邊界（參數是常量整型指針）

void print1(const int *p) {cout << *p << endl; }

• 調用者指定數組的維度（兩個參數，分別是常量整型指針和數組的容量）

void print2(const int *p, const int sz) {int i = 0;while(i != sz){cout << *p++ << endl;++i;} }

• 使用C++11新規定的begin和end函數限定數組邊界（兩個參數，分別是數組的首尾邊界）

void print3(const int *b, const int *e) {for (auto q = b; q != e; ++q)//記得用后置運算符{cout << *q << endl;} }

• 調用如下

print1(&i1);print1(j);print2(&i, 1);print2(j, sizeof(j)/sizeof(*j));print3(begin(j), end(j));

6.24（不指定形參數組維度)

void print(const int ia[10]) { //循環輸出數組的值}

形參ia的維度10此時只是我們期望的，但是實際上不一定，而且真實維度如果不是10我們依然可以正常調用print函數
修改后應該是：void print(const int ia[]， const int sz) { //循環輸出數組的值}

6.25（main處理命令行選項 6.2.5節）

帶參數的main與控制臺命令行輸入

6.27（含有可變形參的函數 6.2.6節）

一個可以計算列表中所有元素的和的函數：

#include <iostream> using namespace std;int iCount(initializer_list<int> il) {int count = 0;for (auto i : il){count += i;}return count; }int main() {//列表初始化initializer_list<T>cout << "1,1,2,2,3的和是：" << iCount({ 1,1,2,2,3 }) << endl;return 0; }

6.31（引用何時有效）

引用所引的是函數開始之前就已經存在的對象，則返回該引用是有效的
引用的是函數的局部變量則隨著函數的結束，局部變量失效，此時返回的引用無效
不希望改變返回的對象時，返回對常量的引用

6.32

int &get(int *array, int index) {return array[index];}

注意return處不要加&，否則會變成返回 array[ index ] 的地址

6.36（返回數組的引用的函數）

string (&func( )) [10];
&func( )表示函數的返回結果是一個引用
(&func( )) [10]表示引用的對象是一個維度為10的數組
string (&func( )) [10]表示數組的元素是string對象

6.37

直接編寫返回數組引用的函數比較繁瑣，使用類型別名，尾置返回類型和decltype關鍵字都可以簡化

• 使用類型別名

typedef string arr[10]//using arr = string[10];arr& func( );

• 使用尾置返回類型

auto func( ) -> string(&) [10];

• 使用delctype關鍵字

string str[10];decltype(str) &func( );

返回數組指針

• 使用類型別名
  arrT是含有10個整數的數組的別名，func返回一個指向含有10個整數的數組的指針

typedef int arrT[10];//using arrt = int[10];arrT* func(int i);

• 聲明一個返回數組指針的函數（不使用類型別名）
  定義返回數組指針的函數，數組的維度必須在形參列表的后面
  
  例子：int (*func( int i )) [10] ;的逐層理解
  func(int i) 調用func函數需要一個int類型的實參
  (*func( int i )) 可以對函數的調用結果解引用，所以必須加括號，否則返回指針的數組
  (*func( int i )) [10] 解引用func的調用得到一個大小為10的數組
  int (*func( int i )) [10] 表示數組中的元素是int類型
• 使用尾置返回類型
  尾置返回類型跟在形參列表的后面并且以一個 -> 符號開頭，函數真正返回類型在形參列表之后，原本防止返回類型的地方放置auto
  注意解引用運算符加了括號

//func節后一個int類型的實參，返回指向含有10個整數的數組的指針auto func(int i) -> int (*) [10]

• 使用decltype
  在已知函數返回的指針指向那個數組的情況下可以用decltype關鍵字聲明返回類型

int odd[10] = {1, 3, 5, 7, 9};decltype(odd) *arrPtr(int i);

arrPtr使用關鍵字decltype表示它的返回類型是一個指針，且指針指向的對象和odd類型一致。decltype并不負責把數組類型轉換為對應的指針，decltype的結果是一個數組，必須在函數聲明的時候加一個*符號表示arrPtr返回指針。

6.43（內聯函數和constexpr函數）

內聯函數和constexpr函數通常定義在頭文件內，以保證多個定義完全一致，同時內聯函數的定義應該對編譯器來說是可見的，編譯器才能在調用點內聯展開函數的的代碼

• 內聯函數，在函數的返回類型前面加 inline ，但是該請求編譯器可以忽略
• constexpr函數，能用于常量表達式的函數，constexpr函數額外規定：函數的返回類型和所有形參的類型都是字面值類型；函數體有且只有一條return語句。

constexpr int new_sz() { return 42;};constexpr int foo = new_sz();

• constexpr函數不一定返回常量表達式，即允許constexpr函數的返回值不是常量
  const xize_t scale( size_t cnt) { return new_sz() * cnt; }
  scale(2)返回常量表達式，int i = 2， scale(i)返回的不是常量表達式

6.47（調試器 6.5.3節）

assert 預處理宏

assret（espr），表達式為假，assert輸出信息并終止程序

NDEBUG

如果定義了NDEBUG，則assert什么也不做
使用 #define 語句定義NDEBUG，可以關閉調試狀態

• 可以使用NDEBUG編寫自己的條件調試代碼，NDEBUG未定義就會執行 #ifndef
  和#endif之間的代碼，NDEBUG已定義這些代碼會被忽略：
  此處如果打開調試器，就會執行中間的內容，關閉調試器則不會

#ifndef NDEBUG//……………………#endif

6.49（候選函數和可行函數 6.6節）

• 函數匹配第一步：選出調用對應的重載函數集，集合內的就是候選函數
• 函數匹配第二步：候選函數中選出可以被這組實參調用的函數，即可行函數（形參和實參數量相等，實參和形參類型相同或者可以轉化）

6.52（實參類型轉換 6.6.1）

實參類型到形參類型轉換的等級排序：

6.54（函數指針 6.7節）

• 函數的類型由返回類型和形參類型共同決定，例如指向函數類型bool (const string &, const string &)的函數指針：bool (*pf)(const string &, const string &)：
  pf 前面由*表示 pf 是一個指針，右側形參列表表示 pf 指向的是函數，左側的是函數的返回類型
  如果沒有括號變成bool *pf(const string &, const string &)，pf 就是一個返回bool指針的函數
• 如果把函數名作為一個值使用，它就會自動地轉換成指針

bool lengthCompare(const string &, const string &)pf = lengthCompare;//取地址符是可選的//pf = &lengthCompare

• 直接用指針調用函數，不需要提前解引用，以下三個調用等價

bool b1 = pf("sadad", "dsada");bool b1 = (*pf)("sadad", "dsada");bool b1 = lengthCompare("sadad", "dsada");

• 可以為函數指針賦值nullptr或0，表示不指向任何一個函數：pf = nullptr
• 重載函數指針舉例

void ff(int*);void ff(unsigned int);void (*pf)(unsigned int) = ff//pf指向ff(unsigned int)

• 函數指針可以作為形參使用，形參雖然看起來是函數類型但是實際上被當成指針使用

void f(bool pf(const string &, const string &));//void f(bool (*pf)(const string &, const string &))f(lengthCompare);//直接把函數作為實參，其會自動轉換成指針

簡化函數指針（類型別名 或者 decltype）

重點注意：
①函數類型，但是在作為形參的化會自動轉換為指針
②decltype返回的函數類型不會自動轉化成指針類型，需要在結果上加上*
③和形參不同，函數返回類型不會自動轉換成指針

• 此處的func1只是函數類型，但是在作為形參的化會自動轉換為指針

//func是函數類型typedef decltype(lengthCompare) func1;//等價typedef bool func1(const string &, const string &));

• decltype返回的函數類型不會自動轉化成指針類型，需要在結果上加上*

typedef decltype(lengthCompare) *func2;//等價typedef bool (*func2)(const string &, const string &));

• 重新聲明f：把void f(bool pf(const string &, const string &));改為如下

void f(fun1);//等價void f(fun2);

返回指向函數的指針

• 聲明返回函數指針的函數最簡單的辦法是使用類型別名

using F = int(int *, int);using PF = int(*)(int *, int);

• 和形參不同，返回類型不會自動轉換成指針，我們必須顯示第將返回類型指定為指針

PF f1(int);F *f1(int);

• 直接聲明，不用類型別名

int (*f1(int)) (int *, int);

• 尾置返回類型

auto f1(int) -> int(*)(int *, int);

• decltype：牢記decltype返回函數類型而不是指針類型

bool lengthCompare(const string &, const string &);deltype(lengthCompare) *getFcn(const string &);vector<deltype(lengthCompare) *> vL;

一個元素是指向bool (const string &, const string &)的指針的vector

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++Primer第五版 第六章 课后习题答案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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