【编程语言】C++和C的异同点

有一段时间没有发博客了，从笔记里摘录一些发两篇。

相同点

C++有很多从C继承过来的东西，因此C++书(《C++ Primer》、《C++ Primer Plus》)中有一些基础的东西讲的并没有C书详细。

基础的东西完全相同：数据类型、类型转换、变量常量、预处理器、运算符、流程控制。

以下是一些值得强调的相同点

1、char：char在默认情况下既不是没有符号，也不是有符号，是否有符号由C或C++编译器实现决定。

• 因此，char的范围可能是-128~127，也可能是0~255。
• 如果只用char处理字符，那么char前面无需使用任何修饰符。
• 如果char有某种特定的行为对您来说非常重要，则可以显式地将类型设置为signed char或unsigned char。

相关描述：《C++ Primer Plus》3.5.8 char类型:字符和小整数 - 第5点、《C Primer Plus》3.4.3 使用字符:char类型 - 第5点

2、在赋值语句中等号(=)右边的类型自动转换为等号左边的类型。这条自动类型转换的规则同样也适用于强制类型转换，因此这种情况下可以不使用强转运算符。(—为什么不需要类型转换？)

3、自动类型转换都有"整型提升"、“算术转换”。

4、预处理器：C++的预处理器继承自C。
C++的两本书对预处理的介绍都非常少，分别在：《C++ Primer》2.6.3编写自己的头文件-预处理器概述、《C++ Primer Plus》2.1.3 C++预处理器和iostream文件 | 3.1.3整型short、int、long和long long - 符号常量-预处理器方式用了很少的篇幅做了简单的介绍。

5、静态变量 (真正的解释)

《C Primer Plus》12.1.6块作用域的静态变量；12.1.7外部链接的静态变量；12.1.8内部链接的静态变量；12.1.10存储类别说明符
《C++ Primer Plus》9.2.3 静态持续变量；9.2.4静态持续性、外部链接性；9.2.5静态持续性、内部链接性；9.2.6静态存储持续性、无链接性；9.2.7说明符和限定符

静态变量听起来自相矛盾，像是一个"不可变"的"变量"。实际上，静态的意思是该变量在内存中原地不动，并不是说它的值不变。

以前我总以为静态变量只是static修饰的变量，即静态局部变量和静态全局变量。实际上静态变量还包括普通全局变量。

即，静态变量包括平时所谓的：静态局部变量、静态全局变量、普通全局变量(尽管它不用static修饰)。严格来说，它们分别被描述为：块作用域的静态变量、内部链接的静态变量、外部链接的静态变量。

静态变量和非静态变量的默认初始值：

• 非静态变量，也就是普通的局部变量：程序在进入到该变量的声明所在块时才为其分配内存，在退出该块时释放之前分配的内存。如果没有手动初始化，该变量的默认初始值可能是受内存残留影响的垃圾值，是不确定的。

• 静态变量(静态局部/全局变量、普通全局变量)：由于静态变量的数目在程序运行期间是不变的，因此程序不需要使用特殊的装置(如"栈")来管理它们。编译器将分配**固定大小的内存块(静态全局区)**来存储所有的静态变量，这些变量在整个程序执行期间一直存在。如果没有手动初始化静态变量，编译器将把它设置为0。

  ChatGPT-"静态全局区是固定大小的吗"：静态全局区的大小会在编译时确定，在程序运行之前分配，一旦程序开始执行，它的大小就是固定的，不会动态变化。

不同点

auto关键字

• C语言中，用于声明自动存储类别的局部变量，是局部变量的默认存储类别。由于缺乏明确性，auto关键字已经被废弃。
• C++11中，auto关键字用来推断变量的类型，会根据初始化表达式的类型自动推断其类型，这样可以使代码更加简洁，减少手动写出变量类型的繁琐。

头文件名：C的头文件有扩展名.h，而C++的头文件名去掉了任何扩展名。

函数：C++的函数形参支持设置默认值、函数可以重载，C不行，其它都一样。

动态内存分配：C/C++——动态内存分配

• C用的是malloc、free函数。
• C++用的是new、delete关键字。

枚举：C枚举的一些特性并不适用于C++。例如，C允许枚举变量使用++ 运算符，但是C++标准不允许。。
(《C Primer Plus》14.11.1 enum常量)

cin和scanf()

cin >> value_holder;：value_holder为存储输入的内存单元，它可以是变量、引用、被解除引用的指针，也可以是类或结构体的成员。
(《C++ Primer Plus》17.3 使用cin进行输入)

scanf()：scanf()使用的参数类型是指向变量的指针，即变量的地址。
(《C Primer Plus》4.4.5 使用scanf())

简单说，cin接收的是本身(不是指针)，scanf()接收的是变量的地址(是指针)。

结构体struct

C中结构体和C++中结构体的区别

C++的struct和C++的class一样，唯一区别是默认访问权限不一样(struct是public，class是private)。

1. 默认成员访问权限：
   • C没有访问权限的概念，因此struct的所有成员都具有公共的访问权限。
   • C++的struct的默认成员访问权限是public。可以使用访问控制符修改成员的访问权限。
2. 成员函数：
   • C的struct只能包含成员变量，不能包含成员函数。
   • C++的struct可以包含成员函数，与class一样。
3. 成员变量的初始化：C不能在结构体中初始化成员变量，而C++结构体可以。
4. 空结构体：C的空结构体的sizeof为0，C++的空结构体的sizeof为1。
5. 结构体类型名：C结构体在定义时除非使用typedef，否则之后定义变量都必须使用的类型名是struct + 结构体名，而C++结构体可以省略struct，直接使用结构体名。

指针：NULL、nullptr、void*

参考 C++中NULL和nullptr的区别、【c++】 NULL和nullptr的区别和联系

• NULL用来表示空指针，给指针类型赋值；nullptr是C++11引入的，也用来表示空指针，用来替代NULL；void*是通用指针类型、空类型指针。
• C语言的NULL是宏定义，值是((void*)0)，即把0强制转换为void*。也就是说NULL是void*类型的。C语言中，void*类型可以和任意类型的指针互相进行隐式转换，不需要考虑类型是否匹配。
• C++的NULL也是宏定义，值是整数0，是int类型的。之所以不使用((void*)0)，是因为C++要求在把void*指针赋给任何类型的指针时必须进行强制类型转换，这在给指针变量赋值为NULL时显然很不方便。C++的整数0可以直接赋值给指针，所以在C++中NULL的值是0。

C++为什么又要有nullptr呢？因为，当具有如下的重载函数时，如果实参是NULL，那么NULL作为int类型，会触发调用第一个，但通常我们希望调用的是第二个。

void fun(int){}
void fun(void*){}

为了解决这个问题，C++11特意引入了nullptr这一新的关键字来表示空指针，nullptr的类型是std::nullptr_t，这个类型可以隐式转换为任意一个指针类型，不能转为非指针类型。因此当实参是nullptr时，就会触发第二个重载函数，这是我们希望的。所以在C++中应该使用nullptr表示空指针。