C和C++的区别详解
目录
- 通过程序来介绍
- 1.iostream文件
- 2.头文件名的区别
- C语言
- C++
- 3.名称空间namespace
- 封装性
- 4.使用cout进行C++的输出
- 指针和数组名的区别
- 反汇编查看区别
- 结论
- 解引用
- 结论
- const的区别
- C语言中为常变量
- C++中的const
- 声明时const位置不同的区别
- const修饰形参
- 引用的原理
- 引用变量
- 常问问题
- 动态申请空间的区别
- C语言
- C++
- 面向过程和面向对象
- C语言
- C++
- 总结
通过程序来介绍
//c++ program
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
cout << "This is a c++ program." << endl;
return 0;
}
1.iostream文件
iostream中的io指的是输入（进入程序的信息）和输出（从程序中发送出去的信息）。
并且c++的输入、输出方案涉及iostream文件中的多个定义。比如用来输出信息的cout就在其中。
2.头文件名的区别
C语言
C语言的传统是头文件使用扩展名 h，将其作为一种通过名称标识文件类型的简单方式。例如 math.h支持一些数学函数。
C++
C++头文件没有扩展名。
有些C头文件被转换成C++头文件，这些文件被重新命名，去掉了扩展名h，并在文件名称前面加上前缀c（表示来自C语言）
3.名称空间namespace
如果使用的是iostream,而不是iostream.h，则应使用名称空间编译指令来使iostream中的定义对程序可用，即
using namespace std;
有了这句using编译指令，才能使用cout、cin等，或者用第二种方式：
using std::cout; using std::cin; using std::endl;
名称空间是C++的特性之一，简单理解为：可以将自己的产品封装起来。
示例
封装性
示例：
首先定义一个头文件
在里面写上我们自己编的东西：
#pragma once
namespace AA
{
typedef int INT;
typename char CHAR;
};
然后在cpp文件中引入该头文件，但我们却无法使用之前写好的东西。
INT a会报错，因为我们只引入了头文件，没有使用里面的名称空间。
正确做法：
//c++ program
#include<iostream>
#include"AA.h"
using namespace std;
using namespace AA;
//using AA::INT;
int main(void)
{
INT a = 10;
cout << a << endl;
return 0;
}
需要第六行的该名称空间才可以使用其中的产品。或者可以用第七行这种写法来确定自己只需要哪个产品。
运行结果：
4.使用cout进行C++的输出
上面的程序有这条C++语句：
cout << "This is a C++ program." << endl;
<<符号表示该语句将把这个字符串发送给cout，该符号指出了信息流动路径。 cout是一个预定义的对象。
从概念上看，输出是一个流，即从程序流出的一系列字符。cout对象表示这种流，其属性是在iostream文件中定义的。
cout的对象属性包括一个插入运算符（<<），它可以将其右侧的信息插入到流中。
图示
指针和数组名的区别
程序示例：
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a = 10;
int* p = &a;
int arr[] = { 0,1,2,3,4 };
cout << p << endl;
cout << arr << endl;
return 0;
}
这里定义了一个指针p和一个数组arr。
运行结果都是地址
反汇编查看区别
cout << p << endl;
cout << p << endl; 008F52AF mov esi,esp 008F52B1 push offset std::endl<char,std::char_traits<char> > (08F103Ch) 008F52B6 mov edi,esp 008F52B8 mov eax,dword ptr [p] 008F52BB push eax
cout << arr << endl;
cout << arr << endl; 008F52DE mov esi,esp 008F52E0 push offset std::endl<char,std::char_traits<char> > (08F103Ch) 008F52E5 mov edi,esp 008F52E7 lea eax,[arr] 008F52EA push eax
区别
在输出指针时，需要先从p里面取出四字节，再放到寄存器里push；
在输出arr时，直接把arr放到寄存器里再push。
结论
指针是变量；
数组名是一个地址——常量。
解引用
在C语言中学到，对指针解引用后得到的值就是它寸的地址对应的变量值。
可以来探索原理
程序示例
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a = 10;
int* p = &a;
*p = 20;
return 0;
}
反汇编代码：
int a = 10; 000D18FF mov dword ptr [a],0Ah int* p = &a; 000D1906 lea eax,[a] 000D1909 mov dword ptr [p],eax *p = 20; 000D190C mov eax,dword ptr [p] 000D190F mov dword ptr [eax],14h
对于*p = 20
先从p的内存中取四个字节，即变量a的地址放入寄存器，再将20给到寄存器所存的的四字节中。完成对变量a的改变。
所以解引用的意思就是从地址中把值取出来，这里是去p的地址里取出所存的变量a的地址。
程序示例2：
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a = 10, b = 20;
int* p = &a;
b = *p;
return 0;
}
反汇编代码：
int a = 10, b = 20; 000818FF mov dword ptr [a],0Ah 00081906 mov dword ptr [b],14h int* p = &a; 0008190D lea eax,[a] 00081910 mov dword ptr [p],eax b = *p; 00081913 mov eax,dword ptr [p] 00081916 mov ecx,dword ptr [eax] 00081918 mov dword ptr [b],ecx
对于 b = *p;
1.先去p里取出四字节放入寄存器
2.再从寄存器eax取出四字节放入寄存器ecx再把ecx
3.的内容放入到变量b的四字节中。
也可以看出：解引用这一步其实是去地址里取值的。
这样也可以得出：用一个变量赋值给另一个变量，其实也是在解引用。
示例：
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a = 10;
int b;
b = a;
return 0;
}
反汇编：
int a = 10; 002D18F5 mov dword ptr [a],0Ah int b; b = a; 002D18FC mov eax,dword ptr [a] 002D18FF mov dword ptr [b],eax
对于 b = a;
也是从a地址里取出四字节放到寄存器，再通过寄存器给入b。
结论
解引用：到地址里去取值。
const的区别
C语言中为常变量
示例：
//const
#include<stdio.h>
int main(void)
{
const int a = 10;
int b = 100; //常量赋值
b = a; //常变量赋值
return 0;
}
两次赋值的区别：
const int a = 10; 00311825 mov dword ptr [a],0Ah int b = 100; 0031182C mov dword ptr [b],64h b = a; 00311833 mov eax,dword ptr [a] 00311836 mov dword ptr [b],eax
常量赋值时，是直接把值给到b的四字节中；
用const修饰的a赋值时，还是需要从a里取出四字节再赋给b。
所以C语言中const修饰的变量叫做常变量——不能作为左值。
甚至可以用指针改变它的值：
#include<stdio.h>
int main(void)
{
const int a = 10;
int b = 100;
b = a;
int* p = &a;
*p = 20;
return 0;
}
a的变化：const修饰的变量a居然能被改变
C++中的const
在C++中，const修饰的变量就是常量，和常量性质一样：
在编译期间直接将常量的值替换到常量的使用点。
示例：
int main(void)
{
const int a = 10;
int b, c;
b = 16;
c = a;
return 0;
}
反汇编代码：
const int a = 10; 00B917F5 mov dword ptr [a],0Ah int b, c; b = 16; 00B917FC mov dword ptr [b],10h c = a; 00B91803 mov dword ptr [c],0Ah
可以看出，对b赋值常量是直接赋值；
对c赋值const修饰的变量a,同样是用常量赋值的。所以：
在C++中， const修饰的变量和常量性质一样，都是在编译期将常量值替换到常量的使用点。
另外
1.而且const修饰的变量必须初始化，同样因为编译期间就会替换为常量，不初始化，后面也没有机会再对其赋值。
2.如果用变量对const修饰的变量赋值，则会使其退化成常变量。
声明时const位置不同的区别
示例：
const可在不同位置修饰变量
int main(void)
{
int a = 10;
int* p1 = &a;
const int* p2 = &a;
int const* p3 = &a;
int* const p4 = &a;
int* q1 = &a;
const int* q2 = &a;
int const* q3 = &a;
int* const q4 = &a;
return 0;
}
要注意的是：
const与离他最近的类型结合，是该变量的类型，除了最近的类型，剩下的就是const修饰的内容。
const修饰的内容是不可作为左值。
根据上面的原理，来判断以下内容：
p1 = q1; p1 = q2; p1 = q3; p1 = q4; p2 = q1; p2 = q2; p2 = q3; p2 = q4; p3 = q1; p3 = q2; p3 = q3; p3 = q4; p4 = q1; p4 = q2; p4 = q3; p4 = q4;
p1是普通指针。
对于
const int* p2和int const* p3
const修饰的类型是离他最近的类型，即int，剩下的为const所修饰的内容，所以它们两个所修饰的内容为 *p2 、*p3。
对于int* const p4
const修饰的类型为int*，那修饰的内容就是p4。
下面的四个q同理。
可以推出错误的是：
p1 = q2; p1 = q3; p4 = q1; p4 = q2; p4 = q3; p4 = q4;
因为 *q2 和 *q3不能改变，所以把 q2/q3赋值给普通指针时,会造成普通指针来改变其中内容的后果，即 泄露常量地址给非常量指针 ，所以不能这样赋值。
p4为const修饰的内容，不能被改变。
const修饰形参
这里主要说能否形成函数重载的问题
程序示例：
int fun(int a)
{
return a;
}
int fun(const int a)
{
return a;
}
编译器并没有报错，但编译无法通过，原因如下
结论：如果const修饰的内容不包括指针，则不参与类型问题。
引用变量
之前C语言学到，&符号用来指示变量的地址。
C++给该符号赋予了另一个含义，将其用来声明引用。
示例，若我想用 A作为变量 a的别名，可以这样用：
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a = 10;
int& A = a;
A = 20;
cout << a << endl;
cout << A << endl;
return 0;
}
运行示例：
通过A可以改变a的值，这就是引用。A相当于a的别名，就和鲁迅和周树人一样。。。
引用的原理
示例：
int a = 10; int& A = a; int* p = &a;
反汇编代码：
int& A = a; 00ED5326 lea eax,[a] 00ED5329 mov dword ptr [A],eax int* p = &a; 00ED532C lea eax,[a] 00ED532F mov dword ptr [p],eax
可以看出：引用的实现居然和指针是一样的。
所以引用的底层是一个指针。
结论：在使用到引用的地方，编译期会自动替换成底层指针的解引用。
常问问题
1.引用为什么必须初始化？
2.引用为什么一经过初始化，就无法改变引用的方向？
答：因为只有在初始化的时候能给它赋值，其他使用到它的地方都替换成了底层指针
无法改变底层指针的指向，所以无法改变引用的方向。
3.不能将const限定的变量赋给普通引用变量：
原因是将常量的地址赋给了普通指针。
const int a = 10; int& b = a; //错误
4.当引用一个不可以取地址的量的时候，使用常引用。
会生成一个临时量，然后常引用临时量，临时量都有常属性。
示例：
int& a = 10; //错误 const int& a = 10; //正确
动态申请空间的区别
C语言
使用malloc和free
示例：
int main(void)
{
//申请一维数组与释放
int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
if (arr == NULL)
return -1;
free(arr);
//申请二维数组与释放
int** brr = (int**)malloc(sizeof(int*) * 10);
if (brr == NULL)
return -1;
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
free(brr[i]);
}
return 0;
}
C++
int main(void)
{
//申请int类型变量
int* p = new int;
*p = 10;
delete p;
//申请int类型数组
int* arr = new int[10];
arr[0] = 10;
delete[]arr;
//申请二维数组
int** brr = new int* [5];
for (int i = 0; i < 5; ++i)
{
brr[i] = new int[10];
}
for (int i = 0; i < 5; ++i)
{
delete[]brr[i];
}
return 0;
}
new后面跟的类型就表示申请的大小。
面向过程和面向对象
C语言
面向过程语言
示例
void echo()
{
if (flag == 0)
{
printf("printf screen\n");
}
else if (flag == 1)
{
printf("printf file\n");
}
}
void Set_flag_file()
{
flag = 1;
}
void Set_flag_screen()
{
flag = 0;
}
对于这个打印函数，可以通过改变flag的值来控制其打印的结果。
但如果改变flag，也会改变其他地方调用的打印函数的结果。
所以C语言没有封装性。
C++
面向对象语言
class Note
{
public:
Note()
{
flag = 0;
}
void echo()
{
if (flag == 0)
{
printf("printf screen\n");
}
else if (flag == 1)
{
printf("printf file\n");
}
}
void Set_flag_file()
{
flag = 1;
}
void Set_flag_screen()
{
flag = 0;
}
private:
int flag;
};
使用示例：
int main(void)
{
Note n;
n.echo();
n.Set_flag_file();
n.echo();
return 0;
}
运行结果：
C语言作为面向过程语言，如果示例中的flag做出改变，会影响全局的改变。
C++作为半面向对象语言，具有封装性，若想改变示例中想打印的值，只会影响到这个模块。
总结
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