2009年3月25日星期三

关于const char*, char const*, char*const

关于const char*, char const*, char*const

const char*, char const*, char*const的区别问题几乎是C++面试中每次都会有的题目。

事实上这个概念谁都有,只是三种声明方式非常相似很容易记混。
Bjarne在他的The C++ Programming Language里面给出过一个助记的方法:
把一个声明从右向左读。

char * const cp; ( * 读成 pointer to )
cp is a const pointer to char

const char * p;
p is a pointer to const char;

char const * p;
同上因为C++里面没有const*的运算符,所以const只能属于前面的类型。


C++标准规定,const关键字放在类型或变量名之前等价的。

const int n=5; //same as below
int const m=10;


const int *p; //same as below const (int) * p
int const *q; // (int) const *p


char ** p1;
// pointer to pointer to char
const char **p2;
// pointer to pointer to const char
char * const * p3;
// pointer to const pointer to char
const char * const * p4;
// pointer to const pointer to const char
char ** const p5;
// const pointer to pointer to char
const char ** const p6;
// const pointer to pointer to const char
char * const * const p7;
// const pointer to const pointer to char
const char * const * const p8;
// const pointer to const pointer to const char

说到这里,我们可以看一道以前Google的笔试题:

[题目]const char *p="hello";
foo(&p);//函数foo(const char **pp)
下面说法正确的是[]
A.函数foo()不能改变p指向的字符串内容
B.函数foo()不能使指针p指向malloc生成的地址
C.函数foo()可以使p指向新的字符串常量
D.函数foo()可以把p赋值为 NULL.

至于这道题的答案是众说纷纭。针对上面这道题,我们可以用下面的程序测试:


#include
#include
#include


void foo(const char **pp)
{
// *pp=NULL;
// *pp="Hello world!";
*pp = (char *) malloc(10);
snprintf(*pp, 10, "hi google!");
// (*pp)[1] = 'x';

}

int
main()
{
const char *p="hello";
printf("before foo %s\n",p);
foo(&p);
printf("after foo %s\n",p);
p[1] = 'x';

return;
}



结论如下:

1. 在foo函数中,可以使main函数中p指向的新的字符串常量。
2. 在foo函数中,可以使main函数中的p指向NULL。
3. 在foo函数中,可以使main函数中的p指向由malloc生成的内存块,并可以在main中用free释放,但是会有警告。但是注意,即使在foo中让p指向了由malloc生成的内存块,但是仍旧不能用p[1]='x';这样的语句改变p指向的内容。
4. 在foo中,不能用(*pp)[1]='x';这样的语句改变p的内容。

所以,感觉gcc只是根据const的字面的意思对其作了限制,即对于const char*p这样的指针,不管后来p实际指向malloc的内存或者常量的内存,均不能用p[1]='x'这样的语句改变其内容。但是很奇怪,在foo里面,对p指向malloc的内存后,可以用snprintf之类的函数修改其内容。

c++静态成员小结,c++,static(转)

类中的静态成员真是个让人爱恨交加的特性。我曾经在面试时,被主考官抓住这个问题一阵穷追猛打,直把我问的面红耳赤,败下阵来。所以回来之后,我痛定思痛,决定好好总结一下静态类成员的知识点,以便自己在以后面试中,在此类问题上不在被动。
静态类成员包括静态数据成员静态函数成员两部分。

一 静态数据成员:

类体中的数据成员的声明前加上static关键字,该数据成员就成为了该类的静态数据成员。和其他数据成员一样,静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则。同时,静态数据成员还具有以下特点:

1.静态数据成员的定义。
静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以,静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。
其定义方式与全局变量相同。举例如下:

xxx.h文件
class base{
private:
static const int _i;//声明,标准c++支持有序类型在类体中初始化,但vc6不支持。
};

xxx.cpp文件
const int base::_i=10;//定义(初始化)时不受private和protected访问限制.

注:不要试图在头文件中定义(初始化)静态数据成员。在大多数的情况下,这样做会引起重复定义这样的错误。即使加上#ifndef #define #endif或者#pragma once也不行。

2.静态数据成员 的所有对象所共享,包括该类派生类的对象。即派生类对象与基类对象共享基类的静态数据成员。举例如下:
class base{
public :
static int _num;//声明
};
int base::_num=0;//静态数据成员的真正定义

class derived:public base{
};

main()
{
base a;
derived b;
a._num++;
cout<<"base class static data number _num is"< b._num++;
cout<<"derived class static data number _num is"< }
// 结果为1,2;可见派生类与基类共用一个静态数据成员。

3.静态数据成员可以成为成员函数的可选参数,而普通数据成员则不可以。举例如下:
class base{
public :
static int _staticVar;
int _var;
void foo1(int i=_staticVar);//正确,_staticVar为静态数据成员
void foo2(int i=_var);//错误,_var为普通数据成员
};

4.★静态数据成员的类型可以是所属类的类型,而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为 所属类类型的 指针或引用。举例如下:

class base{
public :
static base _object1;//正确,静态数据成员
base _object2;//错误
base *pObject;//正确,指针
base &mObject;//正确,引用
};

5.★这个特性,我不知道是属于标准c++中的特性,还是vc6自己的特性。
静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。举例如下:

class base{
public:
base(){_i=0;_val=0;}

mutable int _i;
static int _staticVal;
int _val;
void test() const{//const 成员函数

_i++;//正确,mutable数据成员
_staticVal++;//正确,static数据成员
_val++;//错误

}
};
int base::_staticVal=0;

二,静态成员函数
静态成员函数没有什么太多好讲的。

1.静态成员函数的地址可用普通函数指针储存,而普通成员函数地址需要用 类成员函数指针来储存。举例如下:
class base{
static int func1();
int func2();
};

int (*pf1)()=&base::func1;//普通的函数指针
int (base::*pf2)()=&base::func2;//成员函数指针


2.静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。

3.静态成员函数不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。举例如下:
class base{
virtual static void func1();//错误
static void func2() const;//错误
static void func3() volatile;//错误
};


最后要说的一点是,静态成员是可以独立访问的,也就是说,无须创建任何对象实例就可以访问。

(from: http://blog.csdn.net/sailing0123/archive/2007/07/12/1686269.aspx)

C++中三个修饰符的深层剖析:Static, Const, Inline

C++中三个修饰符的深层剖析Static Const Inline



  static 是c++中很常用的修饰符,它被用来控制变量的存储方式和可见性,下面我将从 static 修饰符的产生原因、作用谈起,全面分析static 修饰符的实质。

  static 的两大作用:

  一、控制存储方式:

  static被引入以告知编译器,将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间。

  1、引出原因:函数内部定义的变量,在程序执行到它的定义处时,编译器为它在栈上分配空间,大家知道,函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉,这样就产生了一个问题: 如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时,如何实现?

  最容易想到的方法是定义一个全局的变量,但定义为一个全局变量有许多缺点,最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围(使得在此函数中定义的变量,不仅仅受此函数控制)。

  2、 解决方案:因此c++ 中引入了static,用它来修饰变量,它能够指示编译器将此变量在程序的静态存储区分配空间保存,这样即实现了目的,又使得此变量的存取范围不变。

  二、控制可见性与连接类型 :

  static还有一个作用,它会把变量的可见范围限制在编译单元中,使它成为一个内部连接,这时,它的反义词为”extern”.

  static作用分析总结:static总是使得变量或对象的存储形式变成静态存储,连接方式变成内部连接,对于局部变量(已经是内部连接了),它仅改变其存储方式;对于全局变量(已经是静态存储了),它仅改变其连接类型。

  类中的static成员:

  一、出现原因及作用:

  1、需要在一个类的各个对象间交互,即需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务。

  2、同时又力求不破坏类的封装性,即要求此成员隐藏在类的内部,对外不可见。

  类的static成员满足了上述的要求,因为它具有如下特征:有独立的存储区,属于整个类。

  二、注意:

  1、对于静态的数据成员,连接器会保证它拥有一个单一的外部定义。静态数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化,注意静态成员嵌套时,要保证所嵌套的成员已经初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序。

  2、类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象,所以它没有this指针,这就导致了它仅能访问类的静态数据和静态成员函数。

   const 是c++中常用的类型修饰符,但我在工作中发现,许多人使用它仅仅是想当然尔,这样,有时也会用对,但在某些微妙的场合,可就没那么幸运了,究其实质原 由,大多因为没有搞清本源。故在本篇中我将对const进行辨析。溯其本源,究其实质,希望能对大家理解const有所帮助,根据思维的承接关系,分为如 下几个部分进行阐述。

  c++中为什么会引入const

  c++的提出者当初是基于什么样的目的引入(或者说保留)const关键字呢?,这是一个有趣又有益的话题,对理解const很有帮助。

  1. 大家知道,c++有一个类型严格的编译系统,这使得c++程序的错误在编译阶段即可发现许多,从而使得出错率大为减少,因此,也成为了c++与c相比,有着突出优点的一个方面。

  2. c中很常见的预处理指令 #define variablename variablevalue 可以很方便地进行值替代,这种值替代至少在三个方面优点突出:

  一是避免了意义模糊的数字出现,使得程序语义流畅清晰,如下例:
  #define user_num_max 107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。

  二是可以很方便地进行参数的调整与修改,如上例,当人数由107变为201时,进改动此处即可,

  三是提高了程序的执行效率,由于使用了预编译器进行值替代,并不需要为这些常量分配存储空间,所以执行的效率较高。

  鉴于以上的优点,这种预定义指令的使用在程序中随处可见。

  3. 说到这里,大家可能会迷惑上述的1点、2点与const有什么关系呢?,好,请接着向下看:

  预处理语句虽然有以上的许多优点,但它有个比较致命的缺点,即,预处理语句仅仅只是简单值替代,缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受c++严格类型检查的好处,从而可能成为引发一系列错误的隐患。

  4.好了,第一阶段结论出来了:

  结论: const 推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除它的缺点,同时继承它的优点。

  现在它的形式变成了:

const datatype variablename = variablevalue ;

  为什么const能很好地取代预定义语句?

  const 到底有什么大神通,使它可以振臂一挥取代预定义语句呢?

  1. 首先,以const 修饰的常量值,具有不可变性,这是它能取代预定义语句的基础。

  2. 第二,很明显,它也同样可以避免意义模糊的数字出现,同样可以很方便地进行参数的调整和修改。

   3. 第三,c++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作, 使得它的效率也很高,同时,这也是它取代预定义语句的重要基础。这里,我要提一下,为什么说这一点是也是它能取代预定义语句的基础,这是因为,编译器不会 去读存储的内容,如果编译器为const分配了存储空间,它就不能够成为一个编译期间的常量了。

  4. 最后,const定义也像一个普通的变量定义一样,它会由编译器对它进行类型的检测,消除了预定义语句的隐患。

  const 使用情况分类详析

  1.const 用于指针的两种情况分析:

  int const *a;  file://a可变,*a不可变
  int *const a;  file://a不可变,*a可变

  分析:const 是一个左结合的类型修饰符,它与其左侧的类型修饰符和为一个类型修饰符,所以,int const 限定 *a,不限定a。int *const 限定a,不限定*a。

  2.const 限定函数的传递值参数:

  void fun(const int var);

  分析:上述写法限定参数在函数体中不可被改变。由值传递的特点可知,var在函数体中的改变不会影响到函数外部。所以,此限定与函数的使用者无关,仅与函数的编写者有关。

  结论:最好在函数的内部进行限定,对外部调用者屏蔽,以免引起困惑。如可改写如下:

  void fun(int var){
  const int & varalias = var;

  varalias ....

  .....

  }

  3.const 限定函数的值型返回值:

  const int fun1();

  const myclass fun2();

   分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新,当函数返回内部的类型时(如fun1),已经是一个数值,当然不可被赋值更新,所以,此时const无意 义,最好去掉,以免困惑。当函数返回自定义的类型时(如fun2),这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员,所以,此时有意义。

  4. 传递与返回地址: 此种情况最为常见,由地址变量的特点可知,适当使用const,意义昭然。

  5. const 限定类的成员函数:

  class classname {

  public:

  int fun() const;

  .....

  }

  注意:采用此种const 后置的形式是一种规定,亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。

  获得能力:可以操作常量对象。

  失去能力:不能修改类的数据成员,不能在函数中调用其他不是const的函数。

   在本文中,const方面的知识我讲的不多,因为我不想把它变成一本c++的教科书。我只是想详细地阐述它的实质和用处. 我会尽量说的很详细,因为我希望在一种很轻松随意的气氛中说出自己的某些想法,毕竟,编程也是轻松,快乐人生的一部分。有时候,你会惊叹这其中的世界原来 是如此的精美。
  在前面谈了const后,现在再来谈一下inline这个关键字,之所以把这个问题放在这个位置,是因为inline这个关键字的引入原因和const十分相似,下面分为如下几个部分进行阐述。

  c++中引入inline关键字的原因:

  inline 关键字用来定义一个类的内联函数,引入它的主要原因是用它替代c中表达式形式的宏定义。

  表达式形式的宏定义一例:

   #define expressionname(var1,var2) (var1+var2)*(var1-var2)

  为什么要取代这种形式呢,且听我道来:

  1. 首先谈一下在c中使用这种形式宏定义的原因,c语言是一个效率很高的语言,这种宏定义在形式及使用上像一个函数,但它使用预处理器实现,没有了参数压栈,代码生成等一系列的操作,因此,效率很高,这是它在c中被使用的一个主要原因。

   2. 这种宏定义在形式上类似于一个函数,但在使用它时,仅仅只是做预处理器符号表中的简单替换,因此它不能进行参数有效性的检测,也就不能享受c++编译器严 格类型检查的好处,另外它的返回值也不能被强制转换为可转换的合适的类型,这样,它的使用就存在着一系列的隐患和局限性。

  3. 在c++中引入了类及类的访问控制,这样,如果一个操作或者说一个表达式涉及到类的保护成员或私有成员,你就不可能使用这种宏定义来实现(因为无法将this指针放在合适的位置)。

  4. inline 推出的目的,也正是为了取代这种表达式形式的宏定义,它消除了它的缺点,同时又很好地继承了它的优点。

  为什么inline能很好地取代表达式形式的预定义呢?

  对应于上面的1-3点,阐述如下:

  1. inline 定义的类的内联函数,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. 很明显,类的内联函数也是一个真正的函数,编译器在调用一个内联函数时,会首先检查它的参数的类型,保证调用正确。然后进行一系列的相关检查,就像对待任何一个真正的函数一样。这样就消除了它的隐患和局限性。

  3. inline 可以作为某个类的成员函数,当然就可以在其中使用所在类的保护成员及私有成员。
在何时使用inline函数:

  首先,你可以使用inline函数完全取代表达式形式的宏定义。

  另外要注意,内联函数一般只会用在函数内容非常简单的时候,这是因为,内联函数的代码会在任何调用它的地方展开,如果函数太复杂,代码膨胀带来的恶果很可能会大于效率的提高带来的益处。 内联函数最重要的使用地方是用于类的存取函数。

  如何使用类的inline函数:

  简单提一下inline 的使用吧:

  1.在类中定义这种函数:

  class classname{

  .....

  ....

  getwidth(){return m_lpicwidth;}; // 如果在类中直接定义,可以不使用inline修饰

  ....

  ....

  }

  2.在类中声明,在类外定义:

  class classname{

  .....

  ....

  getwidth(); // 如果在类中直接定义,可以不使用inline修饰

  ....

  ....

  }

  inline getwidth(){

  return m_lpicwidth;

  }

  在本文中,谈了一种特殊的函数,类的inline函数,它的源起和特点在某种说法上与const很类似,可以与const搭配起来看。另外,最近有许多朋友与我mail交往,给我谈论了许多问题,给了我很多启发,在此表示感谢。

trace format


(from ns by example)

2009年3月24日星期二

Class Hierarchy (Partial)

OTcl类-结构、定义、继承

关键字

Class--创建一个类(object class)

instproc--定义类的成员函数

instvar--定义类的成员变量,首先检查变量在此类和父类中已声明(declare),是则引用(reference),否则声明

-superclass--类继承,父类

$self——相当于C++中的this指针

new--创建一个类对象(object instance)


示例:

# add a member function call "great"
Class mom
mom instproc greet {} {
$self instvar age_
puts "$age_ year old mom say:
How are you doing?"
}

# Create a child class of "mom" called "kid"
#and overide the member function "greet"
Class kid -superclass mom
kid instproc greet {} {
$self instvar age_
puts "$age_ year old kid say:
What's up, dude?"
}

#Create a mom and a kid object, set each age
set a [new mom]
$a set age_ 45
set b [new kid]
$b set age_ 15


#Calling member function "greet" of each object
$a greet
$b greet

#end

(参考ns by example ex-otcl.tcl)

GOD--General Operations Director

GOD

(from ns Tutorial)

The General Operations Director (GOD) object is used to store global information about the state of the environment, network, or nodes that an omniscent observer would have, but that should not be made known to any participant in the simulation.

Currently, the god object is used only to store an array of the shortest number of hops required to reach from one node to an other. The god object does not calculate this on the fly during simulation runs, since it can be quite time consuming. The information is loaded into the god object from the movement pattern file where lines of the form

$ns_ at 899.642 "$god_ set-dist 23 46 2"
are used to load the god object with the knowledge that the shortest path between node 23 and node 46 changed to 2 hops at time 899.642.