C++编程高质量培训.pdf

vv Back to man.ChinaU高质量C+/C编程指南文件状态1 草稿文件 J 正式文件口更改正式文件文件标识：当前版本：1.0作者：林锐博士完成日期：2001年7月24日版 本 历 史版本/状态作者参与者起止日期备注V0.9草稿文件林锐2001-7-1S2001-7-18林锐起草V 1.0正式文件林锐2001-7-18S2001-7-24朱洪海审查V 0.9,林锐修正草稿中的错误目录前 言.第1章文件结构.1.1 版权和版本的声明1.2 头文件的结构.1.3 定义文件的结构.1.4 头文件的作用.1.5 目录结构第2章程序的版式2.1 空行2.2 代码行2.3 代码行内的空格2.4 对齐2.5 长行拆分2.6 修饰符的俅置2.7 注释.2.8 类的版式.第3章命名规则.3.1 共性规则3.2 简单的WINDOWS应用程序命名规则3.3 简单的U N IX应用程序命名规则第4章表达式和基本语句.4.1 运算符的优先级4.2 复合表达式4.3 IF 语句.4.4 循环语句的效率.4.5 FOR语句的循环控制变量4.6 SW ITCH语句4.7 GOTO语句第5章 常 量.5.1 为什么需要常量5.2 CONST与#DEF1NE的比较5.3 常量定义规则.5.4 类中的常量第6章函数设计.6.1 参数的规则6.2 返|可值的规则6.3 函数内部实现的规则6.4 其它建议6.5 使用断言6.6 引用与指针的比较第7章内存管理.7.1 内存分配方式.7.2 常见的内存错误及其对策7.3 指针与数组的对比7.4 指针参数是如何传递内存的？7.5 FREE和 DELETE把指针-怎么啦？.7.6 动态内存会被自动释放吗？.7.7 杜 绝“野指针”.7.8 有了 MALLOC/FREE 为什么还要 NEW/DELETE?.7.9 内存耗尽怎么办？7.10 MALLOC/FREE的使用要点7.11 NEW/DELETE 的使用要点.7.12 一些心得体会第8章C+函数的高级特性.8.1 函数重载的概念.8.2 成员函数的而载、覆盖与隐藏8.3 参数的缺省值.8.4 运算符重载8.5 函数内联8.6 一些心得体会.第9章类的构造函数、析构函数与赋值函数.9.1 构造函数与析构函数的起源.9.2 构造函数的初始化表9.3 构造和析构的次序9.4 示例：类 STRING的构造函数与析构函数9.5 不要轻视拷贝构造函数名赋值函数9.6 示例：类 STRING的拷贝构造函数与赋值函数.9.7 偷懒的办法处理拷贝构造函数与赋值函数9.8 如何在派生类中实现类的基本函数.9 9 些心得体会.第10章类的继承与组合.10.1 继承10.2 组合第11章其它编程经验.CONST提高函数的健壮性11.2 提高程序的效率II.3 一些有益的建议参考文献附录A：C+/C代码审查表附录B：C+/C试题.附录C：C+/C试题的答案与评分标准.二、本书导读首先请做附录B的C+/C试题(不要看答案)，考查自己的编程质量究竟如何。然后参照答案严格打分。(1)如果你只得了几十分，请不要声张，也不要太难过。编程质量差往往是由于不良习惯造成的，与人的智力、能力没有多大关系，还是有药可救的。成绩越差，可以进步的空间就越大，中国不就是在落后中赶超发达资本主义国家吗？只要你能下决心改掉不良的编程习惯，第二次考试就能及格了。(2)如果你考及格了，表明你的技术基础不错，希望你能虚心学习、不断进步。如果你还没有找到合适的工作单位，不妨到上海贝尔试一试。(3)如果你考出8 5分以上的好成绩，你有义务和资格为你所在的团队作“C+/C编程”培训I。希望你能和我们多多交流、相互促进。半年前我曾经发现一颗好苗子，就把他挖到我们小组来。(4)如果你在没有任何提示的情况下考了满分，希望你能收我做你的徒弟。编程考试结束后，请阅读本书的正文。本书第一章至第六章主要论述C+/C编程风格。难度不高，但是细节比较多。别小看了，提高质量就是要从这些点点滴滴做起。世上不存在最好的编程风格，一切因需求而定。团队开发讲究风格一致，如果制定了大家认可的编程风格，那么所有组员都要遵守。如果读者觉得本书的编程风格比较合你的工作，那么就采用它，不要只看不做。人在小时候说话发音不准，写字潦草，如果不改正，总有后悔的时候。编程也是同样道理。第七章至第十一章是专题论述，技术难度比较高，看书时要积极思考。特别是第七章“内存管理”，读了并不表示懂了，懂了并不表示就能正确使用。有一位同事看了第七章后觉得“野指针”写得不错，与我切磋了一把。可是过了两周，他告诉我，他忙了两天追查出一个B u g,想不到又是“野指针”出问题，只好重读第七章。光看本书对提高编程质量是有限的，建议大家阅读本书的参考文献，那些都是经典名著。如果你的编程质量已经过关了，不要就此满足。如果你想成为优秀的软件开发人员，建议你阅读并按照CMMI规范做事，让自己的综合水平上升一个台阶。上海贝尔的员工可以向网络应用事业部软件工程研究小组索取CMMI有关资料，最好能参加培训。三、版权声明本书的大部分内容取材于作者一年前的书籍手稿（尚未出版），现整理汇编成为上海贝尔网络应用事业部的一个规范化文件，同时作为培训教材。由于C+/C编程是众所周知的技术，没有秘密可言。编程的好经验应该大家共享，我们自己也是这么学来的。作者愿意公开本书的电子文档。版权声明如下：（1）读者可以任意拷贝、修改本书的内容，但不可以篡改作者及所属单位。（2）未经作者许可，不得出版或大量印发本书。（3）如果竞争对手公司的员工得到本书，请勿公开使用，以免发生纠纷。预计到2002年7月，我们将建立切合中国国情的CMMI 3级解决方案。届时，包括本书在内的约1000页规范将严格受控。欢迎读者对本书提出批评建议。林锐，2001年7月第1章文件结构每 个 C+/C程序通常分为两个文件。一个文件用于保存程序的声明(declaration),称为头文件。另一个文件用于保存程序的实现(implementation),称为定义(definition)文件。C+/C程序的头文件以“.h”为后缀，C 程序的定义文件以“.c”为后缀，C+程序的定义文件通常以“.cpp”为后缀(也有一些系统以“.cc”或“.cxx”为后缀)。L1版权和版本的声明版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头(参见示例i-i),主要内容有：(1)版权信息。(2)文件名称，标识符，摘要。(3)当前版本号，作者/修改者，完成日期。(4)版本历史信息。/*Copyright(c)2001,上海贝尔有限公司网络应用事业部*All rights reserved.*文件名称：filename,h*文件标识：见配置管理计划书*摘 要：简要描述本文件的内容*当前版本：1.1*作 者：输入作者(或修改者)名字*完成H期：2001 年7 月20日*取代版本：1.()*原 作 者：输入原作者(或修改者)名字*完成日期：2001 年5 月1 0日*/示例1 T 版权和版本的声明工 工 头文件的结构头文件由三部分内容组成：(1)头文件开头处的版权和版本声明(参见示例1-1)。(2)预处理块。(3)函数和类结构声明等。假设头文件名称为graphics,h,头文件的结构参见示例1-2。【规则1-2-1】为了防止头文件被重复引用，应当用ifndeiVdefine/endif结构产生预处理块。【规贝打-2-2】用#in clu d e filenamej 格式来引用标准库的头文件（编译器将从标准库目录开始搜索）。【规则1-2-3】m#include“filename.h”格式来引用非标准库的头文件（编译器将从用户的工作目录开始搜索）。令 【建议1 2 1】头文件中只存放“声明”而不存放“定义”在 C+语法中，类的成员函数可以在声明的同时被定义，并且自动成为内联函数。这虽然会带来书写上的方便，但却造成了风格不一致，弊大于利。建议将成员函数的定义与声明分开，不论该函数体有多么小。令【建议1-2-2 不提倡使用全局变量，尽量不要在头文件中出现象extern int value这类声明。版权和版本声明见示例1-1,此处省略。#ifndef GRAPHICS_H 防止 graphics.h 被重复引用tfdefine GRAPHICS_HSinclude 引用标准库的头文件#includemyheader.h 引用非标准库的头文件void Functionl（）;/全局函数声明class Box 类结构声明ttendif示例1-2 C+/C头文件的结构1宜定义文件的结构定义文件有三部分内容：（1）定义文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。（2）对一些头文件的引用。（3）程序的实现体（包括数据和代码）。假设定义文件的名称为graphics,c p p,定义文件的结构参见示例1-3。版权和版本声明见示例1-1,此处省略。#include“graphics.h 引用头文件/全局函数的实现体void Functionl(,)()/类成员函数的实现体void Box:Draw()()示例1-3 C+/C定义文件的结构工 盘 头文件的作用早期的编程语言如Basic、Fortran没有头文件的概念，C+/C语言的初学者虽然会用使用头文件，但常常不明其理。这里对头文件的作用略作解释：（1）通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便（或不准）向用户公布，只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明来调用库功能，而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。（2）头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时，其方式与头文件中的声明不一致，编译器就会指出错误，这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。L5目录结构如果一个软件的头文件数目比较多（如超过十个），通常应将头文件和定义文件分别保存于不同的目录，以便于维护。例如可将头文件保存于include目录，将定义文件保存于source目 录（可以是多级目录）。如果某些头文件是私有的，它不会被用户的程序直接引用，则没有必要公开其“声明”。为了加强信息隐藏，这些私有的头文件可以和定义文件存放于同一个目录。蜜 章程序的版式版式虽然不会影响程序的功能，但会影响可读性。程序的版式追求清晰、美观，是程序风格的重要构成因素。可以把程序的版式比喻为“书法”。好 的“书法”可让人对程序一目了然，看得兴致勃勃。差的程序“书法”如螃蟹爬行，让人看得索然无味，更令维护者烦恼有加。请程序员们学习程序的“书法”，弥补大学计算机教育的漏洞，实在很有必要。21空行空行起着分隔程序段落的作用。空行得体(不过多也不过少)将使程序的布局更加清晰。空行不会浪费内存，虽然打印含有空行的程序是会多消耗一些纸张，但是值得。所以不要舍不得用空行。【规则2-1-1在每个类声明之后、每个函数定义结束之后都要加空行。参见示例2-1(a)【规则2-1-2在一个函数体内，逻揖上密切相关的语句之间不加空行，其它地方应加空行分隔。参见示例21(b)示例2-1(a)函数之间的空行 示例2T(b)函数内部的空行/空行/空行void Functionl()w hile(co n d itio n)(.sta te m e n t1;)/空行/空行i f (co n d itio n)void Function2()(sta te m e n t2;)e ls e/空行void Functions(,)sta te m e n ts；()/空行sta te m e n t4;)建 代码行【规则2-2-1】一行代码只做一件事情，如只定义一个变量，或只写一条语句。这样的代码容易阅读，并且方便于写注释。【规则2-2-2】if、for、while,d o 等语句自占一行，执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少都要加 。这样可以防止书写失误。示例2-2(a)为风格良好的代码行，示例2-2(b)为风格不良的代码行。i n t w i dt h;/宽度i n t he i ght;/高度i n t de p t h;/深度i n t w i dt h,he i ght,de p t h;/宽度高度深度x =a+b;y =c+d;z =e +f;X=a+b;y =c+d;z =e +f;i f(w i dt h he i ght)(do s o m e t hi n g();)i f(w i dt h virtual、inline、case等关键字之后至少要留一个空格，否则无法辨析关键字。象if、for、while等关键字之后应留一个空格再跟左括 号(，以突出关键字。【规则2-3-2】函数名之后不要留空格，紧跟左括号(，以与关键字区别。【规则2-3-31向后紧跟，D、，、向前紧跟，紧跟处不留空格。【规则2-3-4*,之后要留空格，如Functions,y,z)。如 果 不 是 一 行 的 结 束 符 号,其后要留空格，如 for(initialization;condition;update)【规则2 3 5 赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符，如“=”、“+=”=、“=、+”、“*”、“”、“&”、“|、等二元操作符的前后应当加空格。【规则2 3 6】-元操作符如“!”、“+”、“一”、“&”(地址运算符)等前后不加空格。【规贝112-3-7】象“口”、这类操作符前后不加空格。建议2-3-1】对于表达式比较长的fo r 语句和i f语句，为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格，如 fo r (i=0;i 1 0;i+)和 i f(a=2 0 0 0)良好的风格i f(y e ar 2 0 0 0)/不良的风格i f(a=b)&(c=b&c=d)不良的风格fo r (i=0;i 1 0;i+)/良好的风格fo r(i=0;i 1 0；i+)/不良的风格fo r (i =0;I 1 0;i +)过多的空格x =a b?a:b;/良好的风格x=a Fu n ct i o n ();/不要写成 b-Fu n ct i o n();示例2-3 代码行内的空格刿对齐【规则2-4-1】程序的分界符 和 应独占一行并且位于同一列，同时与引用它们的语句左对齐。【规则2-4-2 之内的代码块在 右边数格处左对齐。示例2 4 (a)为风格良好的对齐，示例2-4 (b)为风格不良的对齐。void Function(int x)void Function(int x)/program code/program code)if(condition)if(condition)/program code/program code)else()else /program code)示例2-4(a)风格良好的对齐 示例2-4(b)风格不良的对齐/program code)for(initialization;condition;update)(/program code)for(initialization;condition;update)/program code)While(condition)(/program code)while(condition)/program code如果出现嵌套的，则使用缩进对齐，如：(会 长 行拆分【规则251】代码行最大长度宜控制在70 至8 0 个字符以内。代码行不要过长，否则眼睛看不过来，也不便于打印。【规则2 5-2长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行，操作符放在新行之首(以便突出操作符)。拆分出的新行要进行适当的缩进，使排版整齐，语句可读。if (ve ry_ longe r_ va ria b 1 e 1 =ve ry_ longe r_ va ria b le l2)&(ve ry_ longe r_ va ria b le 3 =ve ry_ longe r_ va ria b le 1 4)&(ve ry_ longe r va ria b le s DrawO;类的成员函数【规则3-1-8 用正确的反义词组命名具有互斥意义的变量或相反动作的函数等。例如：int minValue;int maxValue;int SetValue(.);int GetValue(.);。【建议3-1-1】尽量避免名字中出现数字编号，如 Valuel,Value2等，除非逻辑上的确需要编号。这是为了防止程序员偷懒，不肯为命名动脑筋而导致产生无意义的名字(因为用数字编号最省事)。3.2简单的Windows应用程序命名规则作者对“匈牙利”命名规则做了合理的简化，下述的命名规则简单易用，比较适合于Windows应用软件的开发。【规则3-2-1】类名和函数名用大写字母开头的单词组合而成。例如：class Node;/类名class LeafNode;/类名void Draw(void);/函数名void SetValue(int value);/函数名【规则322】变量和参数用小写字母开头的单词组合而成。例如：BOOL flag;int drawMode;【规则3-2-3】常量全用大写的字母，用下划线分割单词。例如：const int MAX=100;const int MAX LENGTH=100;【规则3-2-4静态变量加前缀$_ （表示static）。例如：void Init（.）（static int s_i nit Value;静态变量）【规则3-2-5如果不得已需要全局变量，则使全局变量加前缀（表示global）。例如：int g_howManyPeople;/全局变量int g_howMuchMoney;全局变量【规则3 2 6】类的数据成员加前缀m_（表示member）,这样可以避免数据成员与成员函数的参数同名。例如：void Object:SetValue（int width,int height）（m_width=width;m_height=height：【规则3-2-7为了防止某一软件库中的一些标识符和其它软件库中的冲突，可以为各种标识符加上能反映软件性质的前缀。例如三维图形标准OpenGL的所有库函数均以g l开头，所有常量（或宏定义）均以GL开头。3殳简单的Unix应用程序命名规则第4章表达式和基本语句读者可能怀疑：连i f、f o r、w h i l e、g o t o、s w i t ch这样简单的东西也要探讨编程风格，是不是小题大做？我真的发觉很多程序员用隐含错误的方式写表达式和基本语句，我自己也犯过类似的错误。表达式和语句都属于C+/C的短语结构语法。它们看似简单，但使用时隐患比较多。本章归纳了正确使用表达式和语句的一些规则与建议。生1运算符的优先级C+/C语言的运算符有数十个，运算符的优先级与结合律如表4-1所示。注意一元运算符+-*的优先级高于对应的二元运算符。表4-1运算符的优先级与结合律优先级运算符结合律()-.从左至右从!+.(类 型)s i z eo f+-*&从右至左*/%从左至右IWJ+-从左至右 从左至右到 =从左至右=!=从左至右低&从左至右排A从左至右1从左至右列&从左至右II从右至左?：从右至左=+=-=*=/=%=&=A=1=从左至右【规则4-1-1】如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免使用默认的优先级。由于将表4-1熟记是比较困难的，为了防止产生歧义并提高可读性，应当用括号确定表达式的操作顺序。例如：w o r d=(h i g h 8)I l o wi f (a l b)&(a&c)”复合表达式如a=b =c=()这样的表达式称为复合表达式。允许复合表达式存在的理由是：(I)书写简洁；(2)可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式。【规则4-2-1】不要编写太复杂的复合表达式。例如：i=a=b&c d&c +f=g +h ;/复合表达式过于复杂【规则4-2-2】不要有多用途的复合表达式。例如：d=(a =b +c)+r ;该表达式既求a值又求d值。应该拆分为两个独立的语句：a =b +c;d=a +r;【规则4-2-3】不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。例如：i f (a b c)/a b c 是数学表达式而不是程序表达式并不表示i f (a b)&(b c)而是成了令人费解的i f (a b)=或“=-E PS I N 0 N)&(x=E PS I N 0 N)其中E PS I N ON 是允许的误差(即精度)。4.3.4 指针变量与零值比较【规则4 3 4】应当将指针变量用“=或.=与 N U L L 比较。指针变量的零值是“空”(记为N U L L)。砥 N U L L 的值与0 相同，但是两者意义不同。假设指针变量的名字为P，它与零值比较的标准if语句如下：if(p =N U L L)/p与 N U L L 显式比较，强调p是指针变量if(p !=N U L L)不要写成if(P=0)/容易让人误解p是整型变量if(p !=0)或者if(P)/容易让人误解P是布尔变量if(!p)4.3.5 对 i f 语句的补充说明有时候我们可能会看到if(N U L L =p)这样古怪的格式。不是程序写错了，是程序员为了防止将if(p =N U L L)误 写 成 if(p =N U L L),而有意把p 和 N U L L 颠倒。编译器认为if(p =N U L L)是合法的，但是会指出if(N U L L =p)是错误的，因为N U L L 不能被赋值。程序中有时会遇到if/els e/r et ur n 的组合，应该将如下不良风格的程序if(c o n dit io n)r et ur n x;r et ur n y;改写为if(c o n dit io n)(r et ur n x;)els e(r et ur n y;或者改写成更加简练的return(condition?x:y);必 循 环语句的效率C+/C循环语句中，fo r语句使用频率最高，w hile语句其次，do语句很少用。本节重点论述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。【建议4-4-1】在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU跨切循环层的次数。例如示例4-4(b)的效率比示例4-4(a)的高。示例4-4(a)低效率：长循环在最外层 示例4-4(b)高效率：氏循环在最内层fbr(row=0;row100;row+)for(col=0;col5;col+)Ifor(col=0;col5;col+4-)Ifor(row=0;row100;row+)sum=sum+arowcol;tsum=sum+arowcol;)【建议4-4-2如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，宜将逻辑判断移到循环体的外面。示例4-4(c)的程序比示例4-4(d)多执行了 N T次逻辑判断。并且由于前者老要进行逻辑判断，打断了循环“流水线”作业，使得编译器不能对循环进行优化处理，降低了效率。如 果 N 非常大，最好采用示例4-4(d)的写法，可以提高效率。如 果 N 非常小，两者效率差别并不明显，采用示例4-4(c)的写法比较好，因为程序更加简洁。表4-4(c)效率低但程序简洁表4-4(d)效率高但程序不简洁for(i=0;iN;i+)if(condition)(if (condition)for(i=0;iN;i+)DoSomethingO;DoSomething();elseDoOtherthing();else)(for(i=0;iN;i+)DoOtherthing();)4.5 for语句的循环控制变量【规则4-5-1不可在for循环体内修改循环变量，防止for循环失去控制。【建议4-5-1】建议f o r 语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。示例4-5(a)中的x 值属于半开半闭区间 0 =x N，起点到终点的间隔为N,循环次数为N。示例4-5(b)中的x值属于闭区间 0 =x =N-1 ，起点到终点的间隔为N-1,循环次数为N。相比之下，示例4-5 (a)的写法更加直观，尽管两者的功能是相同的。示例4-5(a)循环变量属于半开半闭区间示例4-5(b)循环变量属于闭区间f o r (i n t x=0;x N;x+)(f o r (i n t x=0;x 0 )*pbT o+=*pbF rom+;retu rn pv T o;示例6-5复制不重叠的内存块assert不是一个仓促拼凑起来的宏。为了不在程序的D ebu g版本和R elease版本引起差别，assert不应该产生任何副作用。所 以 assert不是函数，而是宏。程序员可以把assert看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段。如果程序在assert处终止了，并不是说含有该a sse rt的函数有错误，而是调用者出了差错,a sse rt可以帮助我们找到发生错误的原因。很少有比跟踪到程序的断言，却不知道该断言的作用更让人沮丧的事了。你化了很多时间，不是为了排除错误，而只是为了弄清楚这个错误到底是什么。有的时候，程序员偶尔还会设计出有错误的断言。所以如果搞不清楚断言检查的是什么，就很难判断错误是出现在程序中，还是出现在断言中。幸运的是这个问题很好解决，只要加上清晰的注释即可。这本是显而易见的事情，可是很少有程序员这样做。这好比一个人在森林里，看到树上钉着一块“危险”的大牌子。但危险到底是什么？树要倒？有废井？有野兽？除非告诉人们“危险”是什么，否则这个警告牌难以起到积极有效的作用。难以理解的断言常常被程序员忽略，甚至被删除。M a g u i r e,p 8-p 3 0【规则6-5-1使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别，后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。【规则6-5-2在函数的入口处，使用断言检查参数的有效性（合法性）.【建议6-5-1在编写函数时，要进行反复的考查，并且自问：“我打算做哪些假定？”一旦确定了的假定，就要使用断言对假定进行检查。【建议6-5-2一般教科书都鼓励程序员们进行防错设计，但要记住这种编程风格可能会隐瞒错误。当进行防错设计时，如 果“不可能发生”的事情的确发生了，则要使用断言进行报警。”引用与指针的比较引用是C+中的概念，初学者容易把引用和指针混淆一起。一下程序中，n是 m的一个引用（r e f e r e n c e）,m 是被引用物（r e f e r e n t）。i n t m;i n t&n =m;n相当于m的 别 名（绰号），对 n的任何操作就是对m的操作。例如有人名叫王小毛，他的绰号是“三毛”。说“三毛”怎么怎么的，其实就是对王小毛说三道四。所 以 n既 不 是 m的拷贝，也不是指向m的指针，其实n就是用它自己。引用的一些规则如下：（1）引用被创建的同时必须被初始化（指针则可以在任何时候被初始化）。（2）不能有N U L L 引用，引用必须与合法的存储单元关联（指针则可以是N U L L）。（3）一旦引用被初始化，就不能改变引用的关系（指针则可以随时改变所指的对象）。以下示例程序中，k 被初始化为i 的引用。语句k =J 并不能将k 修改成为j的引用，只是把k的值改变成为6。由于k是 i 的引用，所 以 i 的值也变成了6。i n t i =5;i n t j =6;i n t&k =i;k =j;k 和 i 的值都变成了6;上面的程序看起来象在玩文字游戏，没有体现出引用的价值。引用的主要功能是传递函数的参数和返回值。C+语言中，函数的参数和返回值的传递方式有三种：值传递、指针传递和引用传递。以下是“值传递”的示例程序.由于Fu n c l 函数体内的x是外部变量n的一份拷贝，改变x的值不会影响n,所以n的值仍然是0。v o i d Fu n c l（i n t x）x=x+10;int n=0;Fund(n);cout n=n endl;/n=0以下是“指针传递”的示例程序。由于Func2函数体内的x 是指向外部变量n 的指针，改变该指针的内容将导致n 的值改变，所以n 的值成为10。void Func2(int*x)(*x)=(*x)+10;int n=0;Func2(&n);cout n=n endl;/n=10以下是“引用传递”的示例程序。由于Func3函数体内的x 是外部变量n 的引用，x 和 n 是同一个东西，改变x 等于改变n,所以n 的值成为10。void Func3(int&x)(x=x+10;)int n=0;Func3(n);cout n=n endl;/n-10对比上述三个示例程序，会 发 现“引用传递”的性质象“指针传递”，而书写方式象“值传递”。实际上“引用”可以做的任何事情“指针”也都能够做，为什么还要“引用”这东西？答案是“用适当的工具做恰如其分的工作”。指针能够毫无约束地操作内存中的如何东西，尽管指针功能强大，但是非常危险。就象一把刀，它可以用来砍树、裁纸、修指甲、理发等等，谁敢这样用？如果的确只需要借用一下某个对象的“别 名，那么就用“引用”，而不要用“指针”，以免发生意外。比如说，某人需要一份证明，本来在文件上盖上公章的印子就行了，如果把取公章的钥匙交给他，那么他就获得了不该有的权利。第2章内存管理欢迎进入内存这片雷区。伟大的B i l l Ga t e s 曾经失言：6 4 0 K o u g h t t o b e e n o u g h f o r e v e r y b o d y一 B i l l Ga t e s 1 9 8 1程序员们经常编写内存管理程序，往往提心吊胆。如果不想触雷，唯一的解决办法就是发现所有潜伏的地雷并且排除它们，躲是躲不了的。本章的内容比一般教科书的要深入得多，读者需细心阅读，做到真正地通晓内存管理。ZJ内存分配方式内存分配方式有三种：(1)从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，sta tic 变量。(2)在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。(3)从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用m a l l oc 或 n e w 申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用f re e 或 d e l e te 释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。z2常见的内存错误及其对策发生内存错误是件非常麻烦的事情。编译器不能自动发现这些错误，通常是在程序运行时才能捕捉到。而这些错误大多没有明显的症状，时隐时现，增加了改错的难度。有时用户怒气冲冲地把你找来，程序却没有发生任何问题，你一走，错误又发作了。常见的内存错误及其对策如下：内存分配未成功，却使用了它。编程新手常犯这种错误，因为他们没有意识到内存分配会不成功。常用解决办法是，在使用内存之前检查指针是否为N U L L。如 果 指 针 p 是函数的参数，那么在函数的入口处用a sse rt(p!=N U L L)进行检查。如果是用m a l l oc 或 n e w 来申请内存，应 该 用 if(p=N U L L)或if(p!=N U L L)进行防错处理。内存分配虽然成功，但是尚未初始化就引用它。犯这种错误主要有两个起因：一是没有初始化的观念；二是误以为内存的缺省初值全为零，导致引用初值错误(例如数组)。内存的缺省初值究竟是什么并没有统一的标准，尽管有些时候为零值，我们宁可信其无不可信其有。所以无论用何种方式创建数组，都别忘了赋初值，即便是赋零值也不可省略，不要嫌麻烦。内 存分配成功并且已经初始化，但操作越过了内存的边界。例如在使用数组时经常发生下标“多1”或 者“少1”的操作。特别是在f o r 循环语句中，循环次数很容易搞错，导致数组操作越界。忘 记了释放内存，造成内存泄露。含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足，你看不到错误。终有一次程序突然死掉，系统出现提示：内存耗尽。动态内存的申请与释放必须配对，程序中m a l l o c与f r e e的使用次数一定要相同，否则肯定有错误（n e w/d e l e t e同理）。释 放了内存却继续使用它。有三种情况：（1）程序中的对象调用关系过于复杂，实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存，此时应该重新设计数据结构，从根本上解决对象管理的混乱局面。（2）函数的r e t u r n语句写错了，注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或 者“引用”，因为该内存在函数体结束时被自动销毁。（3）使用f r e e或d e l e t e释放了内存后，没有将指针设置为NU LL。导致产生 野指针”。【规则7-2-1】用m a l l o c或n e w申请内存之后，应该立即检查指针值是否为N UL L。防止使用指针值为N U L L的内存。【规则7-2-2】不要忘记为数组和动态内存赋初值。防止将未被初始化的内存作为右值使用。【规则7-2-3】避免数组或指针的下标越界，特别要当心发生“多1”或 者“少1”操作。【规则7-2-4动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏。【规则7 2 5】用f r e e或d e l e t e释放了内存之后，立即将指针设置为NULL,防止产生“野指针”。Z3指针与数组的对比C+/C程序中，指针和数组在不少地方可以相互替换着用，让人产生一种错觉，以为两者是等价的。数组要么在静态存储区被创建（如全局数组），要么在栈上被创建。数组名对应着（而不是指向）一块内存，其地址与容量在生命期内保持不变，只有数组的内容可以改变。指针可以随时指向任意类型的内存块，它的特征是“可变”，所以我们常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活，但也更危险。下面以字符串为例比较指针与数组的特性。7.3.1修改内容示例7-3-1中，字符数组a的容量是6个字符，其内容为h e l l o 0 a的内容可以改变，如a 0 =指 针p指向常量字符串“w o r l d”（位于静态存储区，内容为w o r l d 0）,常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看，编译器并不觉得语句p 0 =X，有什么不妥，但是该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。c h a r a =h e l l o”;a 0 =X；c o u t a e n d l;c h a r *p w o r l d”；/注意p指向常量字符串p 0 /编译器不能发现该错误cout p endl;示例7-3-1修改数组和指针的内容7.3.2 内容复制与比较不能对数组名进行直接复制与比较。示例7-3-2中，若想把数组a的内容复制给数组b,不能用 语 句b=a,否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理，比 较b和a的内容是否相同，不能用if(b=a)来判断，应该用标准库函数strcmp进行比较。语句P=a并不能把a的内容复制指针p,而是把a的地址赋给了 p。要想复制a的内容，可以先用库函数malloc为p申请一块容量为strlen(a)+l个字符的内存，再用strcpy进行字符串复制。同理，语 句if(p=a)比较的不是内容而是地址，应该用库函数strcmp来比较。/数组char a口 =hello”;char b10;strcpy(b,a);/不能用 b=a;if(strcmp(b,a)=0)/不能用 if(b=a)/指针int len=strlen(a);char*p=(char*)malloc(sizeof(char)*(len+1);strcpy(p,a);/不要用 p=a;if(strcmp(p,a)=0)/不要用 if(p=a)示例7-3-2数组和指针的内容复制与比较7.3.3 计算内存容量用运算符sizeof可以计算出数组的容量(字节数)。示例7-3-3(a)中，sizeof(a)的值是12(注意别忘了0)。指针P指向a,但 是sizeof(p)的值却是4。这是因为s