001 c++ 如何工作

  • 任何以 # 开头的语句,都是预处理语句,所谓的预处理语句,在编译之前,就已经被处理了

  • 关键字 include:找到 <> 文件(通常称为“头文件”),然后将 <> 中的所有内容拷贝到现在的文件里

  • main()比较特殊,虽然它的返回值类型是 int,但它不一定需要返回值,如果不设置返回值,默认返回 0

  • << 运算符叫做重载运算符,可以看成是一个函数(重载运算符 == 函数

  • 解决方案平台(Solution Platforms):编译代码的目标平台;
    x86:目标平台是 windows32 位(生成 32 位的 windows 应用程序)

  • 预处理后,我们的文件将被编译,编译器将所有 c++ 代码 -> 二进制的机器码

  • 源文件.cpp --编译--> 目标文件.obj --链接--> 可执行文件.exe

  • 链接:将 .obj 文件链接(合并)到一起,编成一个可执行文件。比如函数声明,是不同.cpp之间的合并。这里强调一下,只有函数调用的时候,才会产生链接,声明的时候,是不会进行链接的。声明只是在函数被调用的时候,能够找到合适的链接函数

  • 头文件不会被编译,头文件拷贝过来时,已经被编译过了;
    编译一个单独的文件时,不会 link。单个文件编译快捷键:ctrl + F7

Main.cpp

#include <iostream>  # 这一条语句其实包含了 50623 行代码,所以 Main.cpp 文件才会很大

void Log(const char* message);

int main()
{
	// std::cout << "Hello World!" << std::endl;  // 将字符串 Hello World! 推送到 cout 流中,然后打印到终端;endl 告诉终端,跳到下一行
        Log("Hello World!!");
	std::cin.get();  // 程序暂停执行,直到按下 enter 键
}

Log.cpp

#include <iostream>

void Log(const char* message)
{
	std::cout << message << std::endl;
}




002 c++ 编译器如何工作

  • 编译器本质工作:将我们的文本文件 -> 目标文件,便于后续的链接

  • 我们先按照编程语言的规则,将代码进行记号化和解析成编译能理解和推理的格式,然后编译器对所有的代码进行预处理,这儿会产生抽象语法树。编译器的工作就是将我们的代码转换成常量数据或指令,一旦编译器生成这个 AST ,它可以生成实际的机器码

  • 抽象语法树(abstract syntax code,AST)是源代码的抽象语法结构的树状表示,树上的每个节点都表示源代码中的一种结构,这所以说是抽象的,是因为抽象语法树并不会表示出真实语法出现的每一个细节。比如,嵌套括号被隐含在树的结构中,并没有以节点的形式呈现

  • 编译器只会编译 .cpp 的 c++ 文件,这些 cpp 文件被称为翻译单元(一个 CPP 文件不一定等于一个翻译单元,如果项目较小,那么每个 CPP 文件都是一个翻译单元)

  • 实际上,没有所谓的文件,编译器根本不 care 文件不文件,文件只是提供给编译器源代码的一种方式而已

  • 下面的例子,主要想说明的就是,编译器在处理头文件时,会把头文件中的所有内容都复制到当前文件

  • 强调一下,我们平时在写代码的时候,要尽可能的简洁,尽可能的优化我们的代码,比如将 Math.cpp 中的 int result = a * b; 一行去掉,直接 return a * b; 编译在工作时,会节省四行代码

Math.cpp

int Math(int a, int b)
{
	int result = a * b;
	return result;
#include "EndBrace.h"

EndBrace.h

}




003 c++ 链接器如何工作

  • 链接的主要工作:找到每个符合和函数在哪,并把他们链接起来

  • 源文件被编译之后,每个文件都是单独的翻译单元,他们之间没有任何关系,不能交互

  • 下面的例子很好的说明了链接的作用,Multiply() 定义了,即使你在当前的翻译单元里没有调用 Multiply(),但是链接器会认为你在其他的文件里会用到这个函数,所以,它还是会被进行链接。函数内部的函数调用,也会进行链接,所以调用的 Log() 和 Log.cpp 文件中的 Logr() 不对应,就会产生链接错误

  • 我们可以使用 static 函数,直接规定死,Multiply() 只在当前文件下使用,不让它和其他变量或函数进行链接,就会避免上述错误

Math.cpp

# include <iostream>

void Log(const char* message);

// static int Multiply(int a, int b)
int Multiply(int a, int b)
{
	Log("Multiply");
	return a * b;
}

int main()
{
	std::cin.get();
}

Log.cpp

#include <iostream>

void Logr(const char* message)
{
	std::cout << message << std::endl;
}
  • 下面介绍一下,函数定义重复,导致的链接错误

  • 这里其实会报错的,Math.cpp 和 Log.cpp 都包含了头文件 # include "Log.h",也就是说,Log() 的定义被复制了两遍,产生重复链接错误。如果我们将 Log() 的修饰符改为 static 或 inline ,则会消除链接错误

  • 还有一种解决办法就是,在 Log.h 中只声明 Log(),然后在 Log.cpp 中定义 Log(),这样也不会产生链接错误

Log.h

# include <iostream>

void Log(const char* message)
{
	std::cout << message << std::endl;
}

Log.cpp

# include "Log.h"

void InitLog()
{
	Log("Initialized Log");
}

Math.cpp

# include <iostream>
# include "Log.h"

static int Multiply(int a, int b)
{
	Log("Multiply");
	return a * b;
}

int main()
{
	std::cout << Multiply(5, 8) << std::endl;
	std::cin.get();
}
  • inline 的作用就是获取实际的函数体,并将函数调用替换为函数体,比如在 Log.cpp
# include "Log.h"

void InitLog()
{
	// Log("Initialized Log");
        std::cout << "Initialized Log" << std::endl;
}




004 变量和函数

  • 当我们创建一个变量的时候,他们会被放到内存(堆和栈)

  • 不同变量类型之间的唯一区别:在内存中所占大小,而不同类型的变量所占内存大小与编译器有关

  • int 数据类型可以存储 -20亿 ~ +20 亿之间(约数)的值

  • 变量的类型大小与它能存储多大的数字直接相关

  • unsigned 数据类型取值范围 0 ~ 40 亿,是因为它把符号位移除了

# include <iostream>

int main()
{
        float variable = 4.4f;  // 在值的后面添加 f 区分 float 和 double 
        double var = 9.9;
	std::cout << variable << std::endl;
	std::cout << var << std::endl;
	std::cin.get();
}
  • bool 数据类型的取值为 true 或 false,其在计算机中表示为 1 或 0,但是该类型的变量在内存中,占 1Byte ,虽然其只是 0 或 1,只用 1bit 就行,但是在处理寻址内存时,不能寻址只有 1bit 位的内容,只能寻址字节

  • 可以使用 sizeof() 查看变量所占内存

Main.cpp

# include <iostream>

int main()
{
        bool var = false;
	std::cout << sizeof(var) << std::endl;  // 1
	std::cin.get();
}
  • 函数,不是 c++ 类里的

  • main() 是一个特殊的函数,可以不写函数函数返回值,但是其他的所有函数,都需要写返回值,否则会报错

  • 函数声明通常存储在头文件中,在翻译单元或 cpp 文件实现定义





004 c++ 头文件

  • 对于 c++ 而言,头文件通常用于声明某些类型的函数

  • 函数完美地解决了重复代码的问题,而头文件完美解决了函数调用必须有声明的问题,有了头文件,就不用在每个翻译单元声明函数了

  • 如果我们在 .h 头文件里包含了 #include 那么在翻译单元里,只要包含了 .h 文件,不添加 #include 也可以

  • pragma 是一个被发送到编译器或预处理器的预处理指令

  • pragma once 监督头文件,阻止单个头文件多次被包含

Log.h

# pragma once  // 只包括这个头文件一次
  • 如果我们要包含的文件,在其中的一个文件夹里,用尖括号 <> 告诉编译器,搜索包含路径文件夹。说白了就是,用引号可以指定相对路径

  • 而引号 "" 通常是告诉编译器,包含相对于当前文件的文件

  • c++ 标准库,通常没有后缀 .h,是为了和 c 进行区分

  • 在 vs 里,可以右键打开文档,查看所选头文件完整内容;右键函数名,可以查看函数定义

持续更新ing....

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文章来源: 博客园

原文链接: https://www.cnblogs.com/Kiiiim4499/p/17379443.html

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