轻轻松松C to C++ （二）

接上一篇

二、挑战#define

#define是C提供的一条很有用的指令，但在C++中，很有可能杜绝宏指令的使用。

1 .const

宏指令允许用户指定某一标识符的值作为一个常量，如:
#define PI 3. 1415926

它也可以用来定义字符串:
#define HZK16 "HZK16F"

以下使用可以通过:

cout << "PI is“<<PI;
cout << "Filename: "<< HZK16;

但宏毕竟不是一个合法的对象，虽然它伪装得很完美。C++为用户提供了常量修饰符const，可以指定某个对象的值为常量。它阻止用户对其进行赋值或其它副作用，类似于上例:

const float PI=3.1415926;
char*const HZK16="HZK16F";
PI = 3. 14; //error
HZK16="HZK16K"; //error: Cannot modify a const object

但对于指针的处理似乎有些复杂，例如以下使用却又合法:
HZK16[5]=’r’; //ok HZK16 ="HZK16K"

清楚地了解const修饰的范围很有必要，如下是声明形式与相应含义:
char*const cpl="I love you!“; //const修饰’*’，cp1是一个指向字符的指针常量
const char*cp2="I hate you!“; //const修饰’char' cp2是一个指向字符常量的指针
const char*const cp3="Get the hell out of here!“; // const分别修饰’char’和’*’，cp3是一个指向字符常量的指针常量

因此，以下使用仍合法:
strcpy(cpl "Oh no...“);
cp2++;

因为cpl只管盯住某一处的地址不放，而阻止其中的内容不被改写则不是它的责任，cp2则恰恰相反，它不允许你修改其中的内容，却可以被你指来指去(这个下场可能更惨)。只有使用两个修饰符(如cp3)才可能是最保险的办法。

指向const的指针不能被赋给指向非const的指针:
float*p=Π
//error: Cannot convert 'const float*’ to 'float*’
*p=3.14;

这条限制保证了常量的正当含义。但注意由显式转换所引起的常量间接修改是可能的:

//test08.cpp
#include <iostream.h>
void main()
{
       char * Spy;
       const char * const String = "Yahoo!";
       Spy = (char*)String;
       Spy[5] = '?';
       cout << String;
}
 
Yahoo!

**作者按：以上程序在Visual C++下运行会报内存错误。

2.内联函数(in line function)

宏在某些场合能得到类似于函数的功能，如下是一个常见的例子:
#define ADD (a b) ((a)+(b))
cout<<”1+2=”<它将实现数据求和功能而输出:

但我们至少有一打理由拒绝使用它，以下是最明显的:

①宏缺少类型安全检测，如:
ADD ('A' 0. 0l);
这样的调用将被解释为合法，而事实上，很少的用户期望能写出这样的语句;

②宏不会为参数引入临时拷贝，如:

#define DOUBLE (x)((x)+(x))
int i(1);
cout<<DOUBLE(i++); //prints '3'

③宏不具有地址，例如可能在一个计算器程序中有:
case ' +': Operator = & ADD;
并不能得到合理解释。

采取函数？然而，使用函数并不是最划算的支出，它浪费了宝贵的执行时间。使用过汇编语言的读者可能知道，一般函数执行真正的函数体前后，要做一些现场保护工作，当函数体积很小时，这种冗余的工作量将会远远大于函数本身。

为此，C++提供了关键字inline，当用户希望编译器将某函数的代码直接插入到调用点时，可将其设置成inline函数，即在函数定义时加上关键字inline，如:

//test09.cpp
#include <iostream.h>
inline int Add (int a int b)
{
return a + b;
}
void main O)
{
cout<<"1+2=“<<Add(1 2);
}

主函数将被编译器解释为:
count<<"1+2=”<<{1+2 };

其行为完全类似于前例的ADD (a b)宏。经验表明，将使用频繁而且体积很小的函数声明为inline是明智的。

3.函数重载(overload)

在实际数据求和操作时，如上节内容中提供的Add()函数是远远不够的，你不得不再添加一些其它代码，如:

double AddDouble(double a double b)
{
return a + b;
}
float AddFloat (float a float b )
{
return a + b;
}

特别地，在C++中你可以玩弄名字的技巧，将以上的AddDouble AddFloat皆取名为Add，如:

double Add(double a double b)
{
return a + b;
}

尽管放心，编译器会安全地为不同的调用形式找到相应的函数原型。如:

double a b;
Add(f 2); //int Add(int int)
Add (a b); //double Add (doubledouble)

这样，不同的函数拥有相同的函数名，即函数重载。函数重载以及后面的模板、虚函数机制形成了“一个接口，多种功能”的特性，即多态性(polymorphism)，它是面向对象(OO)的技术之一。

在使用重载机制时，C++提出了许多防止二义性的限制，如:

void fun(int a);
int fun(int a);
void fun(int& a);
void fun (int a int b=0);

很可能引起C ++编译器的恐慌，它在遇到诸如fun(100)的调用时会十分不满。用户有义务保证任一调用形式不产生二义性。以下是一种常见的使用重载机制的例程:

//test10.cpp
#include <graphics.h>
#include <iostream.h>
void Pixel(int x int y int color)
{
       putpixel(x y color);
}
 
int Pixel(int x int y)
{
       return getpixel(x y);
}
 
void main()
{
       int Driver=VGA Mode=VGAHI;
       initgraph(&Driver &Mode "");
       Pixel(100 100 4);
       int Color = Pixel(100 100);
       closegraph();
       cout << "Color of point(100 100):" << Color;
}

可以想象C++将以上不同的Pixel()函数分别编码为Pixel_iii和Pixel_ii，它的形式包含了各入口参数的数据类型。注意，编码未包含返回值的信息，因而依赖于返回值类型的差异的函数重载是不稳定的。因此，连接器(linker)可以毫不费力地找到相应的模块。但这对于新旧C版本产生的模块连接恐怕添加了麻烦，因为传统的C函数库中并没有对函数名再作手脚的坏习惯，C++不得不提供关键字extern来保证这种连接的安全性，如下形式(注意’C’可要大写):

extern "C"
{
void Pixel(int x int y int Color);
};

将告诉编译器只需要在函数库中找相应的Pixel模块，而不必自作聪明。而

extern "C"
{ //' #include’一定要另起一行
#include "function. h"
};

则声明包含在头文件function. h中所有函数模块皆采取C连接。