一個C#開發者重溫C++的心路歷程

前言

這是一篇C#開發重新學習C++的體驗文章。

作為一個C#開發為什么要重新學習C++呢？因為在C#在很多業務場景需要調用一些C++編寫的COM組件，如果不了解C++，那么，很容易。。。注定是要被C++同事忽悠的。

我在和很多C++開發者溝通的時候，發現他們都有一個非常奇怪的特點，都很愛裝X，都覺得自己技術很好，還很愛瞧不起人；但如果多交流，會發現更奇怪的問題，他們幾乎都不懂代碼設計，面向對象和業務邏輯的代碼寫的也都很爛。

所以，這次重溫C++也是想了解下這種奇異現象的原因。

C++重溫

首先打開VisualStudio，創建一個C++的Windows控制臺應用程序，如下圖：

圖中有四個文件，系統默認為我打開了頭文件和源文件的文件夾。

系統這么做是有意義的，因為剛學習時，外部依賴項，可以暫時不用看，而資源文件夾是空的，所以我們只專注這兩個文件夾就可以了。

作為一個C#開發，我對C++就是一知半解，上學學過的知識也都忘記的差不多了，不過，我知道程序入口是main函數，所以我在項目里先找擁有main函數的文件。

結果發現ConsoleTest.cpp文件里有main函數，那么，我就在這個文件里開始學習C++了，而且它的命名和我項目名也一樣，所以很確定，它就是系統為我創建的項目入口文件。

然后我打開ConsoleTest.cpp文件，定義一個字符串helloworld，準備在控制臺輸出一下，結果發現編譯器報錯。。。只好調查一下了。

調查后得知，原來，c++里沒有string類型，想使用string類型，只能先引用string的頭文件，在引用命名空間std，如下：

頭文件

頭文件到底是什么呢？

頭文件，簡單來說就是一部分寫在main函數上面的代碼。

比如上面的代碼，我們將其中的引用頭文件和使用命名空間的代碼提取出來，寫進pch.h頭文件；然后，我們得到代碼如下圖：

pch.h頭文件：

ConsoleTest.cpp文件：

也就是說，頭文件是用來提取.cpp文件的代碼的。

呃。。。好像頭文件很雞肋啊，一個文件的代碼為什么要提取一部分公共的？寫一起不就好了！為什么要搞個文件來單獨做，多傻的行為啊！

好吧，一開始我也的確是這么想的。

后來我發現，頭文件，原來并不是單純的提取代碼，還是跨文件調用的基礎。

也就是說，ConsoleTest.cpp文件，想調用其他Cpp文件的變量，必須通過頭文件來調用。

比如，我新建一個test.cpp和一個test.h文件。

然后我在test.cpp中，定義變量test=100；如下：

#include "pch.h"#include "test.h"int test = 100;

接著我在test.h文件中再聲明下test變量，并標記該變量為外部變量，如下。

現在，我在回到ConsoleTest.cpp文件，引用test.h文件；然后我就可以在ConsoleTest.cpp文件中使用test.cpp中定義的test變量了，如下：

如上述代碼所示，我們成功的輸出了test變量，其值為100。

到此，我們應該了解到了，頭文件的主要作用應該是把被拆散的代碼，扭到一起的紐帶。

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PS：我在上面引用字符串頭文件時，使用的引用方法是【#include <string>】；我發現，引用該頭文件時，并沒有加后綴.h；我把后綴.h加上后【#include <string.h>】，發現編譯依然可以通過。

簡單的調查后得知，【#include <string>】是C++的語法，【#include <string.h>】是語法。因為C++要包含所有C的語法，所以，該寫法也支持。

Cin與Cout

Cin與Cout是控制臺的輸入和輸出函數，我在測試時發現，使用Cin與Cout需要引用iostream頭文件【#include <iostream>】，同時也要使用命名空間std。

在上面，我們提到過，使用字符串類型string時，需要引用頭文件string.h和使用命名空間std，那么現在使用Cout也要使用命名空間std。這是為什么呢？

只能推斷，兩個頭文件string.h和iostream.h在定義時，都定義在命名空間std下了。而且，通過我后期使用，發現還有好多類和類型也定義在std下了。

對此，我只能說，好麻煩。。。首先，缺失基礎類型這種事，就很奇怪，其次不是一個頭文件的東西，定義到一個命名空間下，也容易讓人混亂。

不過，對于C++，這么做好像已經是最優解了。

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PS：Cin與Cout是控制臺的輸入和輸出函數，開始時，我也不太明白，為什么使用這樣兩個不是單詞的東西來作為輸入輸出，后來，在調查資料時，才明白，原來這個倆名字要拆開來讀。

讀法應該是這樣的C&in和C&out，這樣我們就清晰明白的理解了該函數了。

define，typedef，指針，引用類型，const

define

首先說define，define在C++里好像叫做宏。就定義一個全局的字符串，然后再任何地方都可以替換，如下：

也就是說，define定義的宏，在C++里就是個【行走的字符串】，在編譯時，該字符串會被替換回最初定義的值。這。。。這簡直就是編譯器允許的bug。。。

不過，它當然也有好處，就是字符串更容易記憶和理解。但是說實話，定義一個枚舉一樣好記憶，而且適用場景更加豐富，所以，個人感覺這個功能是有點雞肋，不過C++好多代碼都使用了宏，所以還是需要了解起來。

typedef

typedef是一個別名定義器，用來給復雜的聲明，定義成簡潔的聲明。

如上述代碼所示，我定義了一個結構體kiba_Org，如果我要用kiba_Org聲明一個變量，我需要這樣寫【struct kiba_Org korg】，必須多寫一個struct。

但我如果用typedef給【struct kiba_Org korg】定義一個別名kiba，那么我就可以直接拿kiba聲明變量了。

呃。。。對此，我只能說，為什么會這么麻煩！！！

以為這就很麻煩了嗎？NO！！！還有更麻煩的。

比如，我想在我定義的結構體里使用自身的類型，要怎么定義呢？

因為在C++里，變量定義必須按照先聲明后使用的【絕對順序】，那么，在定義時就使用自身類型，編譯器會提示錯誤。

如果想要讓編譯器通過，就必須在使用前，先給自身類型定義個別名，這樣就可以在定義時使用自身類型了。

呃。。。好像有點繞，我們直接看代碼。

如上述代碼所示，我們在定義結構體之前，先給它定義了個別名。

那么，變量定義不是必須按照先聲明后使用的【絕對順序】嗎？為什么這里，又在定義前，可以定義別名了呢？這不是矛盾了嗎？

不知道，反正，C++就是這樣。。。就這么屌。。。

指針

指針在C++中，就是在變量前加個*號，下面我們定義個指針來看看。

如上述代碼所示，我們定義了倆指針，int *ipointer和int* ipointer2。可以看到，我這倆指針的*一個靠近變量一個靠近聲明符int，但兩種寫法都正確，編譯器可以編譯通過。

呃。。。就是這么屌，學起來就是這么優雅。。。

接著，我們用取地址符號&，取出i變量的地址給指針，然后指針變量*ipointer中ipointer存儲的是i的地址，而*ipointer存儲的是518，如下圖：

那么，我們明明是把i的地址給了變量*ipointer，為什么*ipointer存儲的是518呢？

因為。。。就是這么屌。。。

哈哈，不開玩笑了，我們先看這樣一段代碼，就可以理解了。

如上述代碼所示，我把聲明和賦值給分開了，這樣就形象和清晰了。

我們把i的地址給了指針（*ipointer）中的ipointer，所以ipointer存的就是i的地址，而*ipointer則是根據ipointer所存儲的地址找到對應的值。

那么，int *ipointer = &i;這樣賦值是什么鬼？這應該報錯啊，應該不允許把i的地址給*ipointer啊。

呃。。。還是那句話，就是這么屌。。。

->

->這個符號大概是指針專用的。下面我們來看這樣一段代碼來了解->。

首先我們定義一個kiba結構體的實例，定義定義一個kiba結構體的指針，并把kinstance的地址給該指針。

此時，如果我想為結構體kiba中的字段id賦值，就需要這樣寫【(*kpointer).id = 518】。

我必須把*kpointer擴起來，才能點出它對應的字段id，如果不擴起來編譯器會報錯。

這樣很麻煩，沒錯，按說，微軟應該在編譯器中解決這個問題，讓他*kpointer不用被擴起來就可以使用。

但很顯然，微軟沒這樣解決，編譯器給的答案是，我們省略寫*號，然后直接用存儲地址的kpointer來調用字段，但調用字段時，就不能再用點(.)了，而是改用->。

呃。。。解決的就是這么優雅。。。沒毛病。。。

引用類型

我們先定義接受引用類型的函數，如下。

如上述代碼所示，u經過函數usage后，他的值被改變了。

如果我們刪除usage函數中變量i前面的&，那么u的值就不會改變。

好了，那么&符號不是我們剛才講的取地址嗎？怎么到這里又變成了引用符了呢？

還是那句話。。。就是這么屌。。。

呃。。。還有更屌的。。。我們來引用個指針。

如上述代碼所示，我定義了兩個結構體變量kiunew，kiu，和一個指針*kiupointer，然后我把kiu的地址賦值給指針。

接著我把指針和kiunew一起發送給函數usagePointer，在函數里，我把指針的地址改成了kiunew的地址。

運行結果如下圖。

可以看到，指針地址已經改變了。

如果我刪除掉函數usagePointer中的【引用符&】(某些情況下也叫取地址符)。我們將得到如下結果。

我們從圖中發現，不僅地址沒改變，賦值也失敗了。

也就是說，如果我們不使用【引用符&】來傳遞指針，那么指針就是只讀的，無法修改。

另外，大家應該也注意到了，指針的引用傳遞時，【引用符&】是在*和變量之間的，如果*&k。而普通變量的引用類型傳遞時，【引用符&】是在變量前的，如&i。

呃。。。指針，就是這么屌。。。

const

const是定義常量的，這里就不多說了。下面說一下，在函數中使用const符號。。。沒錯，你沒看錯，就是在函數中使用const符號。

如代碼所示，我們在入參inti前面加上了const修飾，然后，我們得到這樣的效果。

i在函數constusage，無法被修改，一但賦值就報錯。

呃。。。基于C#，估計肯定不好理解這個const存在的意義了，因為如果不想改，就別改啊，標只讀這么費勁干什么。。。

不過我們換位思考一下，C++中這么多內存控制，確實很亂，有些時候加上const修飾，標記只讀，還是很有必要的。

PCH

在項目創建的時候，系統為我們創建了一個pch.h頭文件，并且，每個.cpp文件都引用了這個頭文件【#include "pch.h"】。

打開.pch發現，里面是空代碼，在等待我們填寫。

既然.pch沒有被使用，那么將【#include "pch.h"】刪掉來簡化代碼，刪除后，發現編譯器報錯了。

調查后發現，原來項目在創建的時候，為我們設置了一個屬性，如下圖。

如圖，系統我們創建的pch.h頭文件，被設置成了預編輯頭文件。

下面，我修改【預編譯頭】屬性，修改為不使用預編譯頭，然后我們再刪除【#include "pch.h"】引用，編譯器就不會報錯了。

那么，為什么創建文件時，會給我們設置一個預編譯頭呢？微軟這么做肯定是有目的。

我們通過名字，字面推測一下。

pch.h是預編譯頭，那么它的對應英文，大概就是PrecompileHeader。即然叫做預編譯，那應該在正式編譯前，執行的編譯。

也就是，編譯時，文件被分批編譯了，pch.h預編譯頭會被提前編譯，我們可以推斷，預編譯頭是用于提高編譯速度的。

類

C++是一個同時面向過程和面向對象的編程語言，所以，C++里也有類和對象的存在。

類的基礎定義就不多說了，都一樣。

不過在C++中，因為，引用困難的原因（上面已經描述了，只能引用其他.cpp文件對應的頭文件，并且，.cpp實現的變量，還得在頭文件里外部聲明一下），所以類的定義寫法也發生了改變。

C++中創建類，需要在頭文件中聲明函數，然后在.cpp文件中，做函數實現。

但是這樣做，明顯是跨文件聲明類了，但C++中又沒有類似partial關鍵字讓倆個文件合并編譯，那么怎么辦呢？

微軟給出的解決方案是，在.Cpp文件中提供一個類外部編寫函數的方法。

下面，我們簡單的創建一個類，在頭文件中聲明一些函數和一些外部變量，然后在.cpp文件中實現這些函數和變量。

右鍵頭文件文件夾—>添加——>類，在類名處輸入classtest，如下圖。

然后我們會發現，系統為我們創建了倆文件，一個.h頭文件和一個.cpp文件，如下圖。

然后編寫代碼如下：

classtest.h頭文件:

calsstest.cpp文件：

調用測試代碼如下：

結語

通過重溫，我得出如下結論。

一，C++并不是一門優雅的開發語言，他自身存在非常多的設定矛盾和混淆內容，因此，C++的學習和應用的難度遠大于C# ；其難學的原因是C++本身缺陷導致，而不是C++多么難學。

二，指針是C++開發學習設計模式的攔路虎，用C++學習那傳說中的26種設計模式，還勉強可以；但，如果想學習MVVM,AOP等等這些的設計模式的話，C++的指針會讓C++開發付出更多的代碼量，因此多數C++開發對設計模式理解水平很低也是可以理解的了。

三，通過學習和反思，發現，我曾經接觸的那些愛裝X的C++開發，確實是坐井觀天、夜郎自大，他們的編寫代碼的思維邏輯，確確實實是被C++的缺陷給限制住了。

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到此，我重溫C++的心路歷程就結束了。

代碼已經傳到Github上了，歡迎大家下載。

Github地址：https://github.com/kiba518/C-ConsoleTest

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總結

以上所述是小編給大家介紹的一個C#開發者重溫C++的心路歷程,希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持！
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