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11. C++第五节到第十一节总结

程序员文章站 2024-01-26 22:54:04
...

问题1:malloc与free和new与delete有什么区别?

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
private:
    int i;
public:
    Test()
    {
        cout<<"Test()"<<endl;
        i = 0;
    }
    
    Test(int i)
    {
        cout<<"Test(int i)"<<endl;
        this->i = i;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout<<"~Test"<<endl;
    }
    
    int getI()
    {
        return i;
    }
};

void func()
{
    //malloc函数申请的内存不能初始化,new关键字申请的内存可以初始化
    int* p = reinterpret_cast<int*>(malloc(sizeof(int)));
    int* q = new int(10);
    
    *p = 5;
    //*q = 10;
    
    cout<<*p<<" "<<*q<<endl;
    
    free(p);
    delete q;
    
    //new和delete还负责构造函数和析构函数的调用,malloc和free只是单纯的负责内存申请与释放
    Test* op = reinterpret_cast<Test*>(malloc(sizeof(Test)));
    cout<<"================"<<endl;
    Test* oq = new Test;
    
    cout<<op->getI()<<" "<<oq->getI()<<endl;
    
    free(op);
    delete oq;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    func();
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下:

11. C++第五节到第十一节总结

       1. malloc和free是库函数,以字节为单位申请堆内存;
               2. new和delete是关键字,以类型为单位申请堆内存;
               3. malloc和free单纯的对内存进行申请与释放;
               4. 对于基本类型new关键字会对内存进行初始化;
               5. 对于类类型new和delete还负责构造函数和析构函数的调用;
 

问题2:编译器对构造函数的调用?

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    Test(int i)
    {
        cout<<"Test(int i)"<<endl;
    }
    
    Test(const Test& obj)
    {
        cout<<"Test(const Test& obj)"<<endl;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout<<"~Test"<<endl;
    }
};

void func()
{
    Test t1(5);
    Test t2 = 5;
    Test t3 = Test(5);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    func();
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下:

11. C++第五节到第十一节总结

11. C++第五节到第十一节总结

有没有发现效率比较低?  执行Test t2 = 5; 先生成一个临时对象,然后在调用拷贝构造函数,用之前生成的临时对象对t2进行初始化。之前老的C++编译器就是这么干的。新的C++编译器进行了改进。

11. C++第五节到第十一节总结

 

问题3:C++中explicit关键字的使用

        “剥夺”编译器对构造函数的调用尝试。C++提供了explicit关键字用于阻止编译器对构造函数的调用尝试。

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    explicit Test(int i)
    {
        cout<<"Test(int i)"<<endl;
    }
    
    Test(const Test& obj)
    {
        cout<<"Test(const Test& obj)"<<endl;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout<<"~Test"<<endl;
    }
};

void func()
{
    Test t1(5);
    Test t2 = 5;
    Test t3 = Test(5);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    func();
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下:

11. C++第五节到第十一节总结

 

问题四:类的静态成员能用来干嘛呢?

        用于对象数目控制。一个类最多只能有一个对象存在于系统中,如何实现?通过单例模式实现。

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Singleton
{
private:
    static Singleton* cInstance;
    
    Singleton()
    {
    }
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
        if( cInstance == NULL )
        {
            cout<<"new Singleton()"<<endl;
            cInstance = new Singleton();
        }
        
        return cInstance;
    }
    
    void print()
    {
        cout<<"I'm Singleton!"<<endl;
    }
};

Singleton* Singleton::cInstance = NULL;

void func()
{
    Singleton* s = Singleton::GetInstance();
    Singleton* s1 = Singleton::GetInstance();
    Singleton* s2 = Singleton::GetInstance();
    //Singleton* s3 = new Singleton();

    cout<<s<<" "<<s1<<" "<<s2<<endl;
    
    s->print();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    func();
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下:

11. C++第五节到第十一节总结

 

问题5:无状态函数和状态函数

        无状态函数:函数的调用结果只与实参值相关;

        状态函数:函数的调用结果不仅与实参值相关还与之前的函数调用有关;

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

int fib1(int i)
{
    int a1 = 0;
    int a2 = 1;
    int ret = a2;
    
    while( i > 1)
    {
        ret = a2 + a1;
        a1 = a2;
        a2 = ret;
        i--;
    }
    
    return ret;
}

int fib2()
{
    static int a1 = 0;
    static int a2 = 1;
    
    int ret = a2;
    int t = a2;
    
    a2 = a2 + a1;
    a1 = t;
    
    return ret;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        cout<<fib1(i)<<endl;
    }
    
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        cout<<fib2()<<endl;
    }
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译结果如下:

11. C++第五节到第十一节总结

两中实现的问题:
               fib1是以无状态函数的方式实现的,求解数列每一项时都会做重复的循环,时间复杂度为O(n)。
               fib2是以状态函数的方式实现的,每调用一次就可以得到数列当前项的值,时间复杂度为O(1),但是无法从头再来。
 

问题6:函数对象的实现

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

int fib1(int i)
{
    int a1 = 0;
    int a2 = 1;
    int ret = a2;
    
    while( i > 1)
    {
        ret = a2 + a1;
        a1 = a2;
        a2 = ret;
        i--;
    }
    
    return ret;
}

int fib2()
{
    static int a1 = 0;
    static int a2 = 1;
    
    int ret = a2;
    int t = a2;
    
    a2 = a2 + a1;
    a1 = t;
    
    return ret;
}

class Fib
{
private:
    int a1;
    int a2;
public:
    Fib()
    {
        a1 = 0;
        a2 = 1;
    }
    
    int operator() ()
    {
        int ret = a2;
        int t = a2;
        
        a2 = a2 + a1;
        a1 = t;
        
        return ret;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    cout<<"int fib1(int i)"<<endl;
    
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        cout<<fib1(i)<<endl;
    }
    
    cout<<endl;
    
    cout<<"int fib2()"<<endl;
    
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        cout<<fib2()<<endl;
    }
    
    cout<<endl;
    
    Fib fib;
    
    cout<<"Fib fib;"<<endl;
    
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        cout<<fib()<<endl;
    }
    
    cout<<endl;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译运行结果如下:

11. C++第五节到第十一节总结