C++选择操作全解析

### C++ 操作符与编程技巧详解 #### 1. 各类操作符 在 C++ 编程中，有多种操作符可供使用，下面为你详细介绍： - **逻辑操作符**：逻辑操作符包括 &&（逻辑与）、||（逻辑或）和 !（逻辑非）。它们接受算术和指针类型的操作数，将其转换为 bool 类型，并返回 bool 结果。&& 和 || 操作符仅在必要时计算第二个参数，可用于控制求值顺序。示例代码如下： ```cpp while (p && !whitespace(*p)) ++p; ``` 在上述代码中，如果 p 为 nullptr，则不会对其进行解引用操作。 - **位逻辑操作符**：位逻辑操作符有 &（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）、~（按位取反）、>>（右移）和 <<（左移），这些操作符应用于整数类型的对象。位逻辑操作符常用于实现小集合（位向量）的概念，例如： ```cpp enum ios_base::iostate { goodbit=0, eofbit=1, failbit=2, badbit=4 }; state = goodbit; if (state&(badbit|failbit)) // stream not good ``` 这里，& 表示交集，| 表示并集，^ 表示对称差，~ 表示补集。 - **条件表达式**：条件表达式可以方便地替代一些 if 语句，例如： ```cpp max = (a<=b) ? b : a; ``` 条件表达式可用于常量表达式，两个表达式 e1 和 e2 作为条件表达式 c?e1:e2 的替代时，需满足一定条件。 - **自增和自减操作符**：++ 操作符用于直接表达递增，-- 操作符用于递减。它们可作为前缀和后缀操作符使用，示例代码如下： ```cpp void cpy(char* p, const char* q) { while (*p++ = *q++) ; } ``` #### 2. 自由存储区 自由存储区允许创建独立于创建范围而存在的对象，通过 new 操作符创建对象，delete 操作符销毁对象。 - **对象创建与销毁**：使用 new 创建对象，示例如下： ```cpp struct Enode { Token_value oper; Enode* left; Enode* right; // ... }; Enode* expr(bool get) { Enode* left = term(get); for (;;) { switch (ts.current().kind) { case Kind::plus: case Kind::minus: left = new Enode {ts.current().kind,left,term(true)}; break; default: return left; } } } ``` 使用 delete 销毁对象： ```cpp void generate(Enode* n) { switch (n->oper) { case Kind::plus: delete n; } } ``` - **内存管理问题**：自由存储区存在一些常见问题，如对象泄漏、过早删除和双重删除。为避免这些问题，可采用以下两种方法： - 尽量不使用自由存储区，优先使用作用域变量。 - 将对象指针放入具有析构函数的管理对象中，遵循 RAII 原则。 例如，标准库的 vector 就是一个很好的例子： ```cpp void f(const string& s) { vector<char> v; for (auto c : s) v.push_back(c); // ... } ``` - **获取内存空间**：自由存储区操作符 new、delete、new[] 和 delete[] 通过 <new> 头文件中的函数实现。当 new 无法分配存储时，默认会抛出 std::bad_alloc 异常。示例代码如下： ```cpp void f() { vector<char*> v; try { for (;;) { char *p = new char[10000]; v.push_back(p); p[0] = 'x'; } } catch(bad_alloc) { cerr << "Memory exhausted!\n"; } } ``` - **重载 new 操作符**：可以通过提供带有额外参数的分配器函数来重载 new 操作符，实现对象在不同位置的分配。示例如下： ```cpp void* operator new(size_t, void* p) { return p; } void* buf = reinterpret_cast<void*>(0xF00F); X* p2 = new(buf) X; ``` #### 3. 列表 {}-列表除了用于初始化命名变量外，还可作为表达式在许多地方使用，有两种形式： - **限定列表**：限定列表的形式为 T{...}，表示创建一个由 T{...} 初始化的类型为 T 的对象。示例如下： ```cpp struct S { int a, b; }; void f() { S v {7,8}; v = S{7,8}; S* p = new S{7,8}; } ``` - **非限定列表**：非限定列表 {...} 的类型需根据使用上下文确定，可作为函数参数、返回值、赋值操作符的右操作数和下标使用。示例如下： ```cpp int f(double d, Matrix& m) { int v {7}; int v2 = {7}; int v3 = m[{2,3}]; v = {8}; v += {88}; f({10.0}); return {11}; } ``` #### 4. 列表实现模型 {}-列表的实现模型分为以下三个部分： |实现情况|具体说明| | ---- | ---- | |作为构造函数参数|实现方式如同使用 ()-列表，列表元素除非作为按值传递的构造函数参数，否则不会被复制| |初始化聚合元素|每个列表元素初始化聚合的一个元素，列表元素除非作为按值传递的聚合元素构造函数参数，否则不会被复制| |构造 initializer_list 对象|每个列表元素用于初始化 initia