C++ 重载(overload)、重写(overrride)、重定义(redefine)总结

昨晚打开论坛,看到有朋友问了一个关于虚函数的问题,因为头太疼了,所以今天中午起床再看。

问题传送门:http://www.cppleyuan.com/viewthread.php?tid=7923

 

C++的一些特性好久没使用了,导致有些生疏了,所以查了一些资料,回顾了一下。

 

先来看几个概念:

重载(overload),重写(override,也称覆盖), 重定义(redefine,也称隐藏)

(PS:第三个我不确定在英文中是否应该称为redefine,如有问题,留言告知,谢谢)

继续阅读C++ 重载(overload)、重写(overrride)、重定义(redefine)总结

一个误导了自己很久的问题–定义与声明

一直把

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int a;

当做一个声明。

最近再给论坛出题目时,才发现自己一直都是错的。

1.这是在《C Primer Plus》上找的原版资料。


A definition of a variable allocates storage for the variable and may also specify an initial value for the variable. There must be one and only one definition of a variable in a program.

A declaration makes known the type and name of the variable to the program. A definition is also a declaration: When we define a variable, we declare its name and type. We can declare a name without defining it by using the extern keyword. A declaration that is not also a definition consists of the object’s name and its type preceded by the keyword extern:

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extern int i;   // declares but does not define i
int i;          //  declares and defines i

An extern declaration is not a definition and does not allocate storage. In effect, it claims that a definition of the variable exists elsewhere in the program. A variable can be declared multiple times in a program, but it must be defined only once.

A declaration may have an initializer only if it is also a definition because only a definition allocates storage. The initializer must have storage to initialize. If an initializer is present, the declaration is treated as a definition even if the declaration is labeled extern:

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extern double pi = 3.1416; // definition

Despite the use of extern, this statement defines pi. Storage is allocated and initialized. An extern declaration may include an initializer only if it appears outside a function.

Because an extern that is initialized is treated as a definition, any subseqent definition of that variable is an error:

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extern double pi = 3.1416; // definition
double pi;                 // error: redefinition of pi

2.这是在网上找的一个比较统一的说法:

变量的声明有两种情况:
(1) 一种是需要建立存储空间的(定义、声明)。
例如:int a在声明的时候就已经建立了存储空间。
(2) 另一种是不需要建立存储空间的(声明)。
例如:extern int a其中变量a是在别的文件中定义的。
前者是”定义性声明(defining declaration)”或者称为”定义(definition)”,而后者是”引用性声明(referncing declaration)”。从广义的角度来讲声明中包含着定义,但是并非所有的声明都是定义,例如:int a它既是声明,同时又是定义。然而对于extern a来讲它只是声明不是定义。一般的情况下我们常常这样叙述,把建立空间的声明称之为”定义”,而把不需要建立存储空间称之为”声明”。很明显我们在这里指的声明是范围比较窄的,也就是说非定义性质的声明。

例如:在主函数中

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int main()
{
extern int A; //这是个声明而不是定义,声明A是一个已经定义了的外部变量
//注意:声明外部变量时可以把变量类型去掉如:extern A;
dosth();      //执行函数
}
int A;            //是定义,定义了A为整型的外部变量(全局变量)

外部变量(全局变量)的”定义”与外部变量的”声明”是不相同的,外部变量的定义只能有一次,它的位置是在所有函数之外,而同一个文件中的外部变量声明可以是多次的,它可以在函数之内(哪个函数要用就在那个函数中声明)也可以在函数之外(在外部变量的定义点之前)。系统会根据外部变量的定义(而不是根据外部变量的声明)分配存储空间的。对于外部变量来讲,初始化只能是在”定义”中进行,而不是在”声明”中。所谓的”声明”,其作用,是声明该变量是一个已在后面定义过的外部变量,仅仅是在为了”提前”引用该变量而作的”声明”而已。extern只作声明,不作定义。

用static来声明一个变量的作用有二:
(1) 对于局部变量用static声明,则是为该变量分配的空间在整个程序的执行期内都始终存在
(2) 外部变量用static来声明,则该变量的作用只限于本文件模块

3.另外,《C陷阱与缺陷》上也与比较完整的讲解。

《C++标准程序库》学习笔记1–第二章&第三章

————————— 第二章 —————————
1.(P11)
C++规定:除了以typename修饰外,template内的任何标志符号都被视为一个值(value)而非一个型别。
eg.

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template <class T>
class MyClass{
    typename T::SubType *ptr;
};

这里typename指出SubType是class T中定义的一个型别,因此ptr是一个指向T::SubType的指针,否则SubType会被当作一个static成员,于是:
T::SubType *ptr被认为是SubType与ptr的乘积。

2.(P12)
template class 的 member template问题:
下面例子,即使两个型别之间可以自动转换,如int和double,如果我们对assign()使用不同的template型别,也会出错。

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template <class T>
class MyClass{
private:
    T value;
public:
    void assign(cosnt MyClass<T> & x)
    {
        // x must have same type as *this
        value = x.value;
    }
    ...
};

再看这个:

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template <class T>
class MyClass{
private:
    T value;
public:
    template <class X>  // member template
    void assign(cosnt MyClass<X> & x)
    {
        // allows different template types
        value = x.getValue();
    }
    T getValue() const{
        return value;
    }
    ...
};

现在,assign()的参数x和*this的型别并不相同,所以两个类也就不同
不能再直接存取MyClass<>的private成员和 protected成员,取而代之,
此例中使用了getValue()

3.(P14)
对基本型别的显示初始化
如果采用不含参数、明确的constructor调用语法,基本型别会被初始为
eg.

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int i1;   // undefined value
int i2 = int();   // initialized with zero

4.(P16)
异常问题。
   ①.异常处理不是错误处理;
   ②.  void f() throw(xxx) 是f()抛出XXX类型的异常,
      而void f() throw()  是指f()抛出任何异常,这里好多人容易弄错。

5.(P16)
命名空间。
eg.

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namespace tankywoo{
    class A;
    class B;
    ...
}
...

则using tankywoo::A会使A成为当前作用域内代表tankywoo::A的同义字
而using namespace tankywoo会使namespace内的所有名字曝光(A和B)。

————————— 第三章 —————————
6.(P23)
命名空间
上一篇也讲过。
使用C++标准程序库的任何标识符时,有三种选择:(以下都以cout为例)
①直接指定标识符:

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   std::cout << "Tanky Woo" << std::endl;

②使用using declaration,可使我们不再需要加上”std::”

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   using std::cout;
   cout << "Tanky Woo" << std::endl;

③使用using directive,那么std内定义的所有标识符都有效。

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  using namespace std;
  cout << "Tanky Woo" << endl;

7.错误处理和异常处理
异常处理这块接触的少,而且第三章这里也是简略的讲到,所以这里先放着,有经验了再补。

8.配置器(Allocators)
同上。

一个简单的文本查询程序—摘至《C++ Primer》

这是在《C++ Primer》上第十章最后的一个小节。以前把这里漏掉了,刚才看了下,觉得这个程序很不错,便于对vector, map, set的基本掌握。特地把这一个小程序记录下来。

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/*
 *目的:一个简单的文本查询程序
 *作用:程序将读取用户指定的任意文本文件,然后允许用户从该文件中查找单词。
 *查询的结果是该单词出现的次数,并列出每次出现所在的行。
 *如果某单词在同一行中多次出现,程序将只显示该行一次。
 *行号按升序显示,即第 7 行应该在第 9 行之前输出,依此类推。
 */
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/*思路:
 *1.使用一个 vector<string> 类型的对象存储整个输入文件的副本。
 *   输入文件的每一行是该 vector 对象的一个元素。
 *   因而,在希望输出某一行时,只需以行号为下标获取该行所在的元素即可。
 *2.将每个单词所在的行号存储在一个 set 容器对象中。
 *   使用 set 就可确保每行只有一个条目,而且行号将自动按升序排列。
 *3.使用一个 map 容器将每个单词与一个 set 容器对象关联起来,
 *   该 set 容器对象记录此单词所在的行号。
 */

TextQuery.H文件

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#ifndef TEXTQUERY_H
#define TEXTQUERY_H
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cctype>
#include <cstring>
 
class TextQuery {
    // as before
public:
    // typedef to make declarations easier
    typedef std::string::size_type str_size;
    typedef std::vector<std::string>::size_type line_no;
 
    /* interface:
     *    read_file builds internal data structures for the given file
     *    run_query finds the given word and returns set of lines on which it appears
     *    text_line returns a requested line from the input file
    */
    void read_file(std::ifstream &is) 
               { store_file(is); build_map(); }
    std::set<line_no> run_query(const std::string&) const; 
    std::string text_line(line_no) const;
    str_size size() const { return lines_of_text.size(); }
    void display_map();        // debugging aid: print the map
 
private:
    // utility functions used by read_file
    void store_file(std::ifstream&); // store input file
    void build_map(); // associated each word with a set of line numbers
 
    // remember the whole input file
    std::vector<std::string> lines_of_text; 
 
    // map word to set of the lines on which it occurs
    std::map< std::string, std::set<line_no> > word_map;  
    // characters that constitute whitespace
    static std::string whitespace_chars;     
    // canonicalizes text: removes punctuation and makes everything lower case
    static std::string cleanup_str(const std::string&);
};
#endif

TextQuery.CPP 文件

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#include "TextQuery.h"
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <stdexcept>
 
using std::istringstream;
using std::set;
using std::string;
using std::getline;
using std::map;
using std::vector;
using std::cerr;
using std::cout;
using std::cin;
using std::ifstream;
using std::endl;
using std::ispunct;
using std::tolower;
using std::strlen;
using std::out_of_range;
 
string TextQuery::text_line(line_no line) const
{
    if (line < lines_of_text.size())
        return lines_of_text[line];
    throw std::out_of_range("line number out of range");
}
 
// read input file: store each line as element in lines_of_text 
void TextQuery::store_file(ifstream &is)
{
    string textline;
    while (getline(is, textline))
       lines_of_text.push_back(textline);
}
 
// \v: vertical tab; \f: formfeed; \r: carriage return are
// treated as whitespace characters along with space, tab and newline
string TextQuery::whitespace_chars(" \t\n\v\r\f");
 
// finds whitespace-separated words in the input vector
// and puts the word in word_map along with the line number
void TextQuery::build_map()
{
    // process each line from the input vector
    for (line_no line_num = 0; 
                 line_num != lines_of_text.size();
                 ++line_num)
    {
        // we'll use line to read the text a word at a time
        istringstream line(lines_of_text[line_num]);
        string word;
        while (line >> word)
            // add this line number to the set;
            // subscript will add word to the map if it's not already there
            word_map[cleanup_str(word)].insert(line_num);
    }
}
 
set<TextQuery::line_no>
TextQuery::run_query(const string &query_word) const
{
    // Note: must use find and not subscript the map directly
    // to avoid adding words to word_map!
    map<string, set<line_no> >::const_iterator 
                          loc = word_map.find(cleanup_str(query_word));
    if (loc == word_map.end()) 
        return set<line_no>();  // not found, return empty set
    else
        // fetch and return set of line numbers for this word
        return loc->second;
}
 
void TextQuery::display_map()
{
    map< string, set<line_no> >::iterator iter = word_map.begin(),
                                       iter_end = word_map.end();
 
    // for each word in the map
    for ( ; iter != iter_end; ++iter) {
        cout << "word: " << iter->first << " {";
 
        // fetch location vector as a const reference to avoid copying it
        const set<line_no> &text_locs = iter->second;
        set<line_no>::const_iterator loc_iter = text_locs.begin(),
                                     loc_iter_end = text_locs.end();
 
        // print all line numbers for this word
        while (loc_iter != loc_iter_end)
        {
            cout << *loc_iter;
 
            if (++loc_iter != loc_iter_end)
                 cout << ", ";
 
         }
 
         cout << "}\n";  // end list of output this word
    }
    cout << endl;  // finished printing entire map
}
 
 
// lower-case to upper-case
string TextQuery::cleanup_str(const string &word)
{
    string ret;
    for (string::const_iterator it = word.begin(); it != word.end(); ++it) {
        if (!ispunct(*it))
            ret += tolower(*it);
    }
    return ret;
}

主函数

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#include "TextQuery.h"
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
 
using std::set;
using std::string;
using std::map;
using std::vector;
using std::cerr;
using std::cout;
using std::cin;
using std::ifstream;
using std::endl;
 
string make_plural(size_t, const string&, const string&);
ifstream& open_file(ifstream&, const string&);
 
void print_results(const set<TextQuery::line_no>& locs, 
                   const string& sought, const TextQuery &file)
{
    // if the word was found, then print count and all occurrences
    typedef set<TextQuery::line_no> line_nums; 
    line_nums::size_type size = locs.size();
    cout << "\n" << sought << " occurs "
         << size << " "
         << make_plural(size, "time", "s") << endl;
 
    // print each line in which the word appeared
    line_nums::const_iterator it = locs.begin();
    for ( ; it != locs.end(); ++it) {
        cout << "\t(line "
             // don't confound user with text lines starting at 0
             << (*it) + 1 << ") "
             << file.text_line(*it) << endl;
    }
}
 
 
// program takes single argument specifying the file to query
int main()
{
    // open the file from which user will query words
    ifstream infile;
    if (!open_file(infile, "Tanky_Woo.txt")) {
        cerr << "No input file!" << endl;
        return EXIT_FAILURE;
    }
 
    TextQuery tq;
    tq.read_file(infile);  // builds query map
 
    // iterate with the user: prompt for a word to find and print results
    // loop indefinitely; the loop exit is inside the while
    while (true) {
        cout << "enter word to look for, or q to quit: ";
        string s;
        cin >> s;
 
        // stop if hit eof on input or a 'q' is entered
        if (!cin || s == "q") break;
 
        // get the set of line numbers on which this word appears
        set<TextQuery::line_no> locs = tq.run_query(s);
 
        // print count and all occurrences, if any
        print_results(locs, s, tq);
     }
    return 0;
}
 
string make_plural (size_t ctr , const string &word , 
const string &ending) 
{ 
	return ( ctr == 1 ) ? word : word + ending; 
} 
 
ifstream& open_file(ifstream &in, const string &file)
{
    in.close();  // close in case it was already open
    in.clear();  // clear any existing errors
 
    // if the open fails, the stream will be in an invalid state
    in.open(file.c_str()); // open the file we were given
 
    return in; // condition state is good if open succeeded
}