Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Stroustrup, Bjarne. “Learning Standard C++ as a New Language”. C/C++ Users Journal,May 1999.
Stroustrup, Bjarne. “C and C++: Siblings”; “C and C++: A Case for Compatibility”; and “C and C++: Case Studies in Compatibility”. The C/C++ Users Journal, July, Aug., and Sept. 2002.
Статьи Страуструпа легко найти на его домашней странице.
27.1.2. Свойства языка С++, которых нет в языке С
С точки зрения языка C++ в языке C (т.е. в версии C89) нет многих свойств.
• Классы и функции-члены.
• В языке С используются структуры и глобальные функции.
• Производные классы и виртуальные функции
• В языке С используются структуры, глобальные функции и указатели на функции (раздел 27.2.3).
• Шаблоны и подставляемые функции
• В языке С используются макросы (раздел 27.8).
• Исключения
• В языке С используются коды ошибок, ошибочные возвращаемые значения и т.п.
• Перегрузка функций
• В языке С каждой функции дается отдельное имя.
• Операторы new/delete
• В языке С используются функции malloc()/free() и отдельный код для инициализации и удаления.
• Ссылки
• В языке С используются указатели.
• Ключевое слово const в константных выражениях
• В языке С используются макросы.
• Объявления в инструкциях for и объявления как инструкции
• В языке С все объявления должны быть расположены в начале блока, а для каждого набора определений начинается новый блок.
• Тип bool
• В языке С используется тип int.
• Операторы static_cast, reinterpret_cast и const_cast
• В языке С используются приведения вида (int)a, а не static<int>(a).
• // комментарии
• В языке С используются комментарии /* ... */
На языке С написано много полезных программ, поэтому этот список должен напоминать нам о том, что ни одно свойство языка не является абсолютно необходимым. Большинство языковых возможностей — и даже большинство свойств языка С — разработано только для удобства программистов. В конце концов, при достаточном запасе времени, мастерстве и терпении любую программу можно написать на ассемблере. Обратите внимание на то, что благодаря близости моделей языков С и С++ к реальным компьютерам они позволяют имитировать многие стили программирования.
Остальная часть этой главы посвящена объяснению того, как писать полезные программы без помощи этих свойств. Наши основные советы по использованию языка С++ сводятся к следующему.
• Имитируйте стили программирования, для которых разработаны свойства языка С++, чтобы поддерживать возможности, предусмотренные языком C.
• Когда пишете программу на языке C, считайте его подмножеством языка C++.
• Используйте предупреждения компилятора для проверки аргументов функций.
• Контролируйте стиль программирования на соответствие стандартам, когда пишете большие программы (см. раздел 27.2.2).
Многие детали, касающиеся несовместимости языков С и С++, устарели и носят скорее технический характер. Однако, для того чтобы читать и писать на языке С, вы не обязаны помнить об этом.
• Компилятор сам напомнит вам, если вы станете использовать средства языка С, которых нет в языке C.
• Если вы следуете правилам, перечисленным выше, то вряд ли столкнетесь с чем-либо таким, что в языке С имеет другой смысл по сравнению с языком С++.
В отсутствие всех возможностей языка С++ некоторые средства в языке С приобретают особое значение.
• Массивы и указатели.
• Макросы.
• Оператор typedef.
• Оператор sizeof.
• Операторы приведения типов.
В этой главе будет приведено несколько примеров использования таких средств.
Я ввел в язык С++ комментарии //, унаследованные от его предшественника, языка BCPL, когда мне надоело печатать комментарии вида /* ... */. Комментарии // приняты в большинстве диалектов языка, включая версию C99, поэтому их можно использовать совершенно безопасно. В наших примерах мы будем использовать комментарии вида /* ... */ исключительно для того, чтобы показать, что мы пишем программу на языке C. В языке C99 реализованы некоторые возможности языка C++ (а также некоторые возможности, несовместимые с языком С++), но мы будем придерживаться версии C89, поскольку она используется более широко.
27.1.3. Стандартная библиотека языка С
Естественно, возможности библиотек языка С++, зависящие от классов и шаблонов, в языке С недоступны. Перечислим некоторые из них.
• Класс vector.
• Класс map.
• Класс set.
• Класс string.
• Алгоритмы библиотеки STL: например, sort(), find() и copy().
• Потоки ввода-вывода iostream.
• Класс regex.
Из-за этого библиотеки языка С часто основаны на массивах, указателях и функциях. К основной части стандартной библиотеки языка С относятся следующие заголовочные файлы.
• <stdlib.h>. Общие утилиты (например, malloc() и free(); см. раздел 27.4).
• <stdio.h>. Стандартный механизм ввода-вывода; см. раздел 27.6.
• <string.h>. Манипуляции со строками и памятью в стиле языка C; см. раздел 27.5.
• <math.h>. Стандартные математические функции для операций над числами с плавающей точкой; см. раздел 24.8.
• <errno.h>. Коды ошибок математических функций из заголовочного файла <math.h>; см. раздел 24.8.
• <limits.h>. Размеры целочисленных типов; см. раздел 24.2.
• <time.h>. Функции даты и времени; см. раздел 26.6.1.
• <assert.h>. Условия для отладки (debug assertions); см. раздел 27.9.
• <ctype.h>. Классификация символов; см. раздел 11.6.
• <stdbool.h>. Булевы макросы.
Полное описание стандартной библиотеки языка С можно найти в соответствующем учебнике, например в книге K&R. Все эти библиотеки (и заголовочные файлы) также доступны и в языке С++.
27.2. Функции
В языке C есть несколько особенностей при работе с функциями.
• Может существовать только одна функция с заданным именем.
• Проверка типов аргументов функции является необязательной.
• Ссылок нет (а значит, нет и механизма передачи аргументов по ссылке).
• Нет функций-членов.
• Нет подставляемых функций (за исключением версии C99).
• Существует альтернативный синтаксис объявления функций.
Помимо этого, все остальное мало отличается от языка С++. Изучим указанные отличия по отдельности.
27.2.1. Отсутствие перегрузки имен функций
Рассмотрим следующий пример:
void print(int); /* печать целого числа */
void print(const char*); /* печать строки */ /* ошибка!
