《C和C++程序员面试秘笈》第2章 预处理、const、static与sizeof

1. 预处理的使用

#ifdef XXX
#endif

2. #define

1、三目运算符( ? : ),能产生比if-else更优化的代码，并且书写上更加简洁明了
2、用#define定义的宏，如果是替换为数值类型，需要把参数括起来；如果只是简单的文本替换，如果不注意，使用时很容易引起歧义

3. #define 宏定义的使用

宏定义展开是在预处理时期，也就是在编译之前
如果参数需要加括号，加括号时，要加齐全

4. 宏参数的连接

1、使用#把宏参数变为一个字符串
   #define STR(s) #s
   STR(s)定义的是一个参数s表示的字符串
   当调用时,如：STR(vck),实际表示就是字符串“vck”
2、使用##把两个宏参数贴合在一起
   #define CONS(a,b) (int)(a##e##b)
   CONS(a,b)定义的是一个将参数a b按aeb连接起来的一个整型值
   当调用时,如：CONS(2,3),实际表示的就是整型值2e3，也就是十进制数2000

5.略
6.略

7. const的使用

常量指针  const修饰的是指针指向的内容，指针指向的内容为常量，不能改，指针指向可以改 
         const int* PointerToInt
指针常量  const修饰的是指针，指针指向不能更改，指针指向的内容可以改
         int* const PointerToInt

8. const与#define的特点与区别

#define 只是用来做文本替换的
const常量 有数据类型，编译器可以对其进行类型安全检查

9. C++中const有什么作用

1、const定义常量，编译器可以对const常量进行数据静态类型安全检查
2、const修饰函数形参，参数为用户自定义类型或者抽象数据类型时，“值传递”改为“const & 传递”，可以提高效率
3、const修饰函数的返回值
4、const修饰类的成员函数(函数的()后加const)，任何不会修改数据成员的成员函数都应用const修饰

10. static有什么作用

1、全局的static变量(静态变量)，可以被本文件内所有函数访问，不能被其他文件访问，被限制为一个本地的全局变量
2、局部的static变量(函数体内)，只能被本函数调用

11. static全局变量与普通全局变量有什么区别

1、
	static全局变量：只初始化一次；只能在定义该变量的源文件内使用
	普通全局变量：可被一个程序的各个源文件使用
2、
	static局部变量：只初始化一次，下一次依据上一次的结果值
3、
	static函数：在内存中只存在一份
	普通函数：在每个被调用中维持一份复制品

12. C++中类的静态成员

类的静态成员、静态方法不属于类的实例，而是属于类本身并在类的实例间共享；不占用类实例的空间(其中静态成员变量存在于静态存储区)。
在调用它们时应该用"类名::静态方法()"

13. sizeof计算普通变量所占空间大小

数组和指针的sizeof运算有细微的区别
	对“数组变量(数组名)”sizeof运算得到的是数组占内存的总大小
	如果“数组变量(数组名)”被传入函数中做sizeof运算，则和指针的sizeof运算没有区别
	对于指针，无论何种类型的指针，其大小都是固定的；在321位WinNT平台下都是4

14. sizeof计算 类对象 / 结构体变量 所占空间大小(字节对齐)

C++的内存对齐方式取决于
	1、取 编译器默认对齐大小 与 对象中最大成员  两者中较小的一个
	2、现阶段，编译器默认对齐大小为8
	
一般而言满足3个准则
	1、结构体变量的首地址，能被其成员中最宽基本类型大小所整除
	2、结构体中每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍；
	   如有需要，编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding)
	3、结构体的总大小为结构体成员中最宽基本类型大小的整数倍；
	   如有需要，编译器会在最末一个成员之后加上填充自(trailing padding)

15. sizeof计算含有虚函数的类对象的空间大小

普通函数不占用类对象的内存
类中只要有虚函数，就会占用一个指针大小的内存
	原因是：系统多用了一个指针维护这个类的虚函数表
	并且注意，类中无论含有几个虚函数，都不会影响类的大小(因为只有一个虚函数指针，这个虚函数指针用来维护虚函数表)

16. sizeof计算"虚继承"的类对象的空间大小

虚继承时，编译器会为子类安插一个指向父类的指针
	一个虚继承，子类里有一个指向父类的指针
	多个虚继承，子类里有多个指向父类的指针(一一对应)

17. sizeof与strlen的区别

sizeof
	是操作符--计算所占内存空间大小 "\0"计算在内
	结果类型为size_t，即unsigned int类型
	类型做参数时，必须加“()”;变量名做参数时，可以不加“()”
	数组名直接传递给sizeof不退化为指针
	sizeof()可以用来定义数组维数
	
	sizeof计算字符串数组时，结果为字符串数组实际占用的字节数，"\0"计算在内
	
strlen
	是函数--计算字符串的长度 "\0"不计算在内
	只能用“char *”做参数，且必须以“\0”结尾
	数组名直接传递给strlen退化为指针
	
	strlen计算字符串数组时，结果为字符串实际占用的字节数，"\0"不计算在内

	如果要计算指针指向的字符串的长度，则一定要使用strlen
		char * ss = "0123456789";
		int a = sizeof(ss);//4
		int b = strlen(ss);//10

18. sizeof有哪些用途

1、查看某个类型的对象在内存中所占的字节数
2、动态分配对象的内存时，让系统知道要分配多少字节
3、涉及操作数字节大小时，用sizeof代替常量计算

19. 使用strlen()函数代替sizeof计算字符串长度

1、sizeof()不能计算字符串长度
2、strlen()函数用于计算字符串长度

20. sizeof计算联合体的大小

union、struct、class内存对齐方式相同
union的大小
	1、成员中占用空间最大的一个成员的大小
	2、如果需要，进行内存对齐

#pragma pack(x)可以改变编译器的默认对齐大小

C++的内存对齐方式取决于
	1、取 编译器默认对齐大小 与 对象中最大成员  两者中较小的一个
	2、现阶段，编译器默认对齐大小为8

21. #pragma pack的作用

#pragma pack(x)可以改变编译器的默认对齐大小

22. 为什么要引入内联函数(inline)

宏函数
	仅仅只是做预处理器符号表中的简单替换
		不能进行参数有效性的检测
		不能享受C++编译器严格类型检查的好处
		返回值不能被强制转换为合适类型
		因此，它的使用就存在着一些列的隐患和局限性
C++中引入了类即类的访问控制
	设计类中的保护成员或私有成员时，就无法使用这种宏函数
	因为无法将this指针放在合适的位置
inline推出的目的
	正是为了取代宏函数
	消除了它的缺点，同时又很好的继承了它的优点

23. 为什么inline能很好的取代宏函数

inline定义的内联函数
	1、函数的代码被放入符号表中，在使用时直接进行替换(像宏一样展开)，没有了调用的开销，效率也很高
	2、是一个真正的函数，编译器在调用一个内联函数时，首先会检查参数的类型，然后进行一些列的相关检查
	3、可以作为某个类的成员函数，这样就可以使用类的保护成员及私有成员

24. 内联函数的使用场合

1、inline函数可以完全替代宏函数
2、类中的数据成员，一般被定义为私有的或者保护的
  把读写数据成员的成员函数定义为inline函数，将会获得比较好的效率
3、类中
  成员函数的定义被放在类声明中-->自动建议编译器把它便以为成inline函数
  定义被放在类声明之外，那么要加上inline关键字，才会建议编译器把它编译为内联函数

25. 为什么不把所有的函数都定义为内联函数

内联函数是以代码膨胀(复制)为代价的，仅仅省去了函数调用的开销；
如果执行函数体内代码的时间相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少
另外，内联函数的使用将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间

以下情况不建议使用内联函数
	1、函数体代码较长，使用内联函数将导致内存消耗代价高
	2、函数体内出现循环，执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大
	3、类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。
	  要当心构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为，比如“偷偷地”执行了基类或成员对象的构造函数和析构函数
	  
所以不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类声明中！

一个好的编译器将根据函数的定义体，自动取消不值得的内联(这说明了inline不应该出现在函数的声明中)

26. 内联函数和宏定义的区别

1、内联函数在编译时展开，宏在预编译时展开
2、在编译时，内联函数可以直接被镶嵌到目标代码中，而宏只是一个简单的文本替换
3、内联函数可以完成诸如类型检测、语句是否正确等编译功能，宏函数就不具备这样的功能
3、宏函数不是函数，inline函数是函数
4、宏函数在定义时要小心处理宏参数(一般情况是把参数用括号括起来)，否则容易出现二义性。而内联函数定义时不会出现二义性