C和C++的區(qū)別

• C語言是一種結(jié)構(gòu)化語言，其偏重于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，屬于過程性語言
• C++是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，其偏重于構(gòu)造對象模型，并讓這個(gè)模型能夠契合與之對應(yīng)的問題。其本質(zhì)區(qū)別是解決問題的思想方法不同
• 雖然在語法上C++完全兼容C語言，但是兩者還是有很多不同之處。下面將詳細(xì)講解C和C++不同之處的常見考題

關(guān)鍵字static在C和C++區(qū)別

C和C++中都有關(guān)鍵字static關(guān)鍵字，那么static關(guān)鍵字在C和C++中的使用有什么區(qū)別？請簡述之。

分析問題：在C中，用static修飾的變量或函數(shù)，主要用來說明這個(gè)變量或函數(shù)只能在本文件代碼塊中訪問，而文件外部的代碼無權(quán)訪問。并且static修飾的變量存放在段存儲區(qū)。主要有以下兩種用途。

1. 定義局部靜態(tài)變量

• 局部靜態(tài)變量存儲在靜態(tài)存儲區(qū)，在程序運(yùn)行期間都不會釋放，只在聲明時(shí)進(jìn)行初始化，而且只能初始化一次，如果沒有初始化，其自動初始化為0或空字符。具有局部變量的“記憶性”和生存周期“全局性”特點(diǎn)。
• 局部變量的“記憶性”是指在兩次函數(shù)調(diào)用時(shí)，第二次調(diào)用開始時(shí)，變量能夠保持上一次調(diào)用結(jié)束數(shù)的值。如下例：

#include <stdio.h>
 
//20210520 公眾號：C語言與CPP編程
void staticShow()
{
	static int a=10;
	printf("a=%d\n",a);
	a += 10;
}
 
int  main()
{
	for(int i=0;i<4;i++)
	{
	  staticShow();
	
	}
	return 0;
 
}

運(yùn)行結(jié)果

利用生存周期的“全局性”，可以改善函數(shù)返回指針的問題，局部變量的問題在于當(dāng)函數(shù)退出時(shí)其生存周期結(jié)束。而利用static修飾的局部變量卻可以延長其生存期。如下所示：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
//202105205  公眾號：C語言與CPP編程
char *p = NULL;
char *helloToStr(char *b)
{
	static char a[50];
	a[0]='H';
	a[1]='E';
	a[2]='L';
	a[3]='L';
	a[4]='O';
	strcpy(a+5,b);
	p=a;
	return a;
};
int main(void)
{
	printf("%s\n",helloToStr("yang"));
    
	strcpy(p+5,"song");
	printf("%s\n",p);
	
	strcpy(p+5,"zhang");
	printf("%s\n",p);
 
	strcpy(p+5,"wang");
	printf("%s\n",p);
 
	return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

2.限定訪問區(qū)域

被static修飾的變量、函數(shù)只能被同一文件內(nèi)的代碼段訪問。在此static不再表示存儲方式，而是限定作用范圍。如下所示：

//Test1.cpp
static int a;
int b;
extern void fun1()
{
	......
}
 
static void fun1()
{
	......
}
 
//Test2.cpp
extern int a;        //錯誤，a是static類型，無法在Test2.cpp文件中使用
extern int b;       //使用Test1.cpp中定義的全局變量
extern void fun1();    //使用Test1.cpp中定義的函數(shù)
extern void fun2();    //錯誤，無法使用Test1.cpp文件中static函數(shù)

在C++中除了上述的兩種常用方法外還有另外一種使用方法：定義靜態(tài)成員變量和靜態(tài)成員函數(shù)。靜態(tài)成員變量或靜態(tài)成員函數(shù)表示其不屬于任何一個(gè)類實(shí)例，是類的所有類實(shí)例所共有的。如下所示：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
class A
{
public:
	static int a;
	static int geta();
	int b;
	int getb();
};
int A::a=100;
int A::geta()
{
	return a;
}
int A::getb()
{
	return b;
}
 
int  main(void)
{
	A m,n;
	m.b=90;
 
	cout<<m.geta()<<endl;
	cout<<m.getb()<<endl;
	cout<<m.a<<endl;
 
	n.a=33;
	n.b=44;
 
	cout<<m.geta()<<endl;
	cout<<m.getb()<<endl;
	cout<<m.a<<endl;
	return 0;
 
}

運(yùn)行結(jié)果

答案

在C中static用來修飾局部靜態(tài)變量和外部靜態(tài)變量、函數(shù)。而C++中除了上述功能外，還用來定義類的成員變量和函數(shù)，即靜態(tài)成員和靜態(tài)成員函數(shù)。

注意：編程時(shí)static的記憶性和全局性的特點(diǎn)可以使在不同時(shí)期調(diào)用的函數(shù)進(jìn)行通信，傳遞信息，而C++的靜態(tài)成員則可以在多個(gè)對象實(shí)例間進(jìn)行通信，傳遞信息。

結(jié)構(gòu)體在C語言和C++的區(qū)別

分析問題：在C中，結(jié)構(gòu)體是一種簡單的復(fù)合型數(shù)據(jù)，由若干個(gè)基本類型數(shù)據(jù)或復(fù)合類型數(shù)據(jù)組合而成。而在C++結(jié)構(gòu)體中，還可以聲明函數(shù)。如下所示：

#include <iostream.h>
 
struct A
{
public:
	int a;
	int gata()
	{
    	return a;
	}
};
 
int  main(void)
{
 m.a=50;
 cout<<m.gata()<<endl;
 return 0;
 
}

輸出結(jié)果：50

但是這種用法看起來有點(diǎn)不倫不類，這是C到C++過渡的遺留問題

答案

• C語言的結(jié)構(gòu)體是不能有函數(shù)成員的，而C++的類可以有。
• C語言結(jié)構(gòu)體中數(shù)據(jù)成員是沒有private、public和protected訪問限定的。而C++的類的成員有這些訪問限定（在C++中結(jié)構(gòu)體的成員也是有訪問權(quán)限設(shè)定的，但是類成員的默認(rèn)訪問屬性是private，而結(jié)構(gòu)體的默認(rèn)訪問屬性是public）。
• C語言的結(jié)構(gòu)體是沒有繼承關(guān)系的，而C++的類卻有豐富的繼承關(guān)系。

說明：雖然C的結(jié)構(gòu)體和C++的類有很大的相似度，但是類是實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)。而結(jié)構(gòu)體只可以簡單地理解為類的前身。

C中malloc和C++的new區(qū)別

分析問題：malloc、free與new、delete都是用來動態(tài)申請內(nèi)存和釋放內(nèi)存的。不同點(diǎn)如下：

• malloc、free是標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，new、delete則是運(yùn)算符。malloc、free在C、C++中都可使用，而new、delete只屬于C++。
• malloc要指定申請內(nèi)存的大小，其申請的只是一段內(nèi)存空間。而new不必指定申請內(nèi)存的大小，建立的是一個(gè)對象。
• new、delete在申請非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象時(shí)，對象在創(chuàng)建的同時(shí)會自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，在消亡時(shí)會自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)，這不在編譯器的控制之內(nèi)，所以malloc、free無法實(shí)現(xiàn)。
• new返回的是某種數(shù)據(jù)類型的指針，而malloc返回的是void型指針。
• 由于new、delete是運(yùn)算符，可以重載，不需要頭文件的支持，而malloc、free是庫函數(shù)，可以覆蓋，并且要包含相應(yīng)的頭文件。

答案

1. new、delete是操作符，可以重載，只能在C++中使用。
2. malloc、free是函數(shù)，可以覆蓋，C、C++中都可以使用。
3. new可以調(diào)用對象的構(gòu)造函數(shù)，對應(yīng)的delete調(diào)用相應(yīng)的析構(gòu)函數(shù)。
4. malloc僅僅分配內(nèi)存，free僅僅回收內(nèi)存，并不執(zhí)行構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)。
5. new、delete返回的是某種數(shù)據(jù)類型指針，malloc、free返回的是void指針。

注意：malloc申請的內(nèi)存空間要用free釋放，而new申請的內(nèi)存空間要用delete釋放，不能混用。因?yàn)閮烧邔?shí)現(xiàn)的機(jī)理不同。

C++引用和C的指針有何區(qū)別

分析問題：引用就是變量或?qū)ο蟮膭e名，它不是值，不占據(jù)存儲空間，其只有聲明沒有定義。在C++中引用主要用于函數(shù)的形參和函數(shù)返回值。

1、作為函數(shù)的參數(shù)

當(dāng)函數(shù)的返回值多于一個(gè)時(shí)，可以使用指針實(shí)現(xiàn)。如下所示：

void swap(int *a, int *b)
{
	int temp;
	temp = *a;
    *a = *b;
	*b = temp;
}
 
int  main(void)
{
	int a=10,b=5;
	cout<<"Before change:"<< a<<""<<b<<endl;
	swap(&a,&b);
	cout<<"After change:"<< a<<""<<b<<endl;
	return 0;
}

輸出結(jié)果：

Before change: 10 55
After change: 55 10

雖然上述代碼實(shí)現(xiàn)了多個(gè)返回值的功能，但是函數(shù)的語法相對傳值方式比較麻煩。在函數(shù)中使用指針?biāo)笇ο蟮臄?shù)值時(shí)，必須在指針前加上*，如上例中的的swap函數(shù)頻繁使用了“*a”、“*b”，如此不僅書寫麻煩，還不利于閱讀，并且容易產(chǎn)生錯誤。在函數(shù)調(diào)用時(shí)也容易產(chǎn)生誤解，如上述代碼main函數(shù)中swap(&a, &b)，看起來好像是交換了兩個(gè)變量的地址似的。而用引用實(shí)現(xiàn)swap函數(shù)，如下所示：

void swap(int &a, int &b)
{
	int temp;
	temp = a;
        a = b;
	b = temp;
}
 
int  main(void)
{
	int a=10,b=5;
	cout<<"Before change:"<< a<<""<<b<<endl;
	swap(a,b);
	cout<<"After change:"<< a<<""<<b<<endl;
	return 0;
}

可以看出用引用實(shí)現(xiàn)swap函數(shù)比指針實(shí)現(xiàn)要簡潔，調(diào)用也顯得更加合乎情理。

2、引用作為函數(shù)的返回值

在大多數(shù)情況下可以被指針替代，但是遇到構(gòu)造函數(shù)和操作符重載函數(shù)的“形式自然”的問題時(shí)，是不能被指針替代的。指針和引用功能相似，但是在操作時(shí)卻有很多不同的地方，如指針的操作符是“*”和“->”，而引用常用的操作符是“.”。在使用時(shí)還要注意以下幾點(diǎn)：

指針可不初始化且初始化的時(shí)候，可以指向一個(gè)地址，也可以為空。引用必須初始化且只能初始化為另一個(gè)變量，如下：

int a=1024;
int *p=&a;
int &b=a;

引用之間的賦值和指針之間的賦值不同。指針賦值如下：

int a=1,b=2;
int *p1=&a, *p2=&b;

這時(shí)執(zhí)行p1=p2；后，p1原來指向的對象v1的值并沒有改變，而p1被賦值為p2所指向的對象，如下圖：

指針間賦值

引用賦值如下：

int a=1,b=2;
int &v1=a, &v2=b;

這時(shí)執(zhí)行r1= r2；改變的是v1，將r 2指向的對象的值賦值給v1，而不是引用r1本身。賦值之后，兩個(gè)引用還是指向各自的原來對象，如圖下圖。

引用間賦值

指針可以被重新賦值以指向另一個(gè)不同的對象。但是引用則總是指向在初始化時(shí)被指定的對象，以后不能改變。如下所示：

int a=1;
int b=2;
int &v1=a;      //v1引用a
string *pi = &a; //pi指向a
v1=b;             //v1仍舊引用a，但是a現(xiàn)在的值是2；
pi=&b;             //pi指向b，a沒有改變

答案

• 指針和引用主要有以下區(qū)別：
• 引用必須被初始化，但是不分配存儲空間。指針不聲明時(shí)初始化，在初始化的時(shí)候需要分配存儲空間。
• 引用初始化以后不能被改變，指針可以改變所指的對象。

不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指針。

注意：引用作為函數(shù)參數(shù)時(shí)，會引發(fā)一定的問題，因?yàn)樽屢米鳛閰?shù)，目的就是想改變這個(gè)引用所指向地址的內(nèi)容，而函數(shù)調(diào)用時(shí)傳入的是實(shí)參，看不出函數(shù)的參數(shù)是正常變量，還是引用，因此可能會引發(fā)錯誤。所以使用時(shí)一定要小心謹(jǐn)慎。

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