【C++入门】C++和C语言比较：新增的和有变化的关键字

1、新增bool关键字

1.1、C语言的bool类型

#define true  (1)
#define false (0)

//C语言中的bool类型
typedef int bool

(1)bool类型也叫逻辑类型，只存在两个值：true和false；(true和false也是C++的关键字)
(2)在C语言中有bool类型这个概念，但是bool不是C语言的关键字，C语言原生并不支持bool类型，一般在C语言中，都是用typedef进行定义bool类型；
总结：在C语言中，bool就是int类型，只是为了便于理解才定义处bool类型变量；

1.2、C++新增bool类型

(1)bool是C++的关键字，bool类型是C++原生就支持的类型，可以直接用bool关键字去定义bool类型变量；
(2)bool变量在C++中一般都是占1字节(和平台相关)，用法和C语言没有区别；
总结：在C++中，bool和int是两个不同的数据类型，在函数重载机制中，bool类型传参和int类型传参会被识别成两个函数；

1.3、C++中bool类型示例代码

#include <iostream>

using namespace std;


int main(void)
{
	int a, b, c;
	
	a = 4;

	bool b1 = !a;

	//用boolalpha 关键字打印bool类型会输出true或者false
	cout << boolalpha << b1 << endl;

	return 0;
}

2、C++新增字符类型：wchar_t

2.1、whcar_t类型介绍

(1)char类型一般占1字节，表示字符(ASCI或unicode字符)；
(2)ASCI编码用一个字节表示字符，英文字符一般都是ASCI编码;unicode字符表示一个字符不止一个字节，因此能表示的字符更多，比如中文就是用unicode编码；
(3)wchar_t又叫宽字符，用于应对一个字符编码超过1字节的Unicode编码；
(4)wchar_t和char的数组都能存下unicode码，区别是需要几个单元才能存一个字;
(5)wchar_t占几个字节取决于具体实现，可能是unsigned short也可能是int；
(6)wchar_t要用wcin和wcout来输入输出，对应字符串为wstring;

2.2、指定具体字节数的字符类型

(1)char8_t (C++20 起) ：无符号，每个字符类型占1字节；
(2)char16_t (C++11 起)：无符号，每个字符类型占2字节；
(3) char32_t (C++11 起)：无符号，每个字符类型占4字节；
(4)C++20起，新增字符串类u8string, u16string, u32string；

3、C++新增运算符代用关键字

逻辑运算	C语言	C++
逻辑与	&&	and
逻辑或	or	||
逻辑非	not	!
位与	bitand	&
位或	bitor	|
位异或	xor	^
位于等于	and_eq	&=
位或等于	or_eq	|=
异或等于	xor_eq	^=
位取反	compl	~
不等于	not_eq	!=

(1)在C++中C语言的逻辑运算符仍然可以使用，C++新增的运算符代用关键字便于理解和阅读；
(2)运算符代用关键字使用很简单，和C语言的逻辑运算符用法一样，就是在原来使用逻辑运算法的地方用运算符代用关键字替换就行；

4、C++新增的引用符&

参考博客：；

5、enum枚举

//C++11开始扩展的写法
//enumType：枚举体的名字
//valueType：每个枚举值的数据类型
//{one=xx, two, three}：定义每个枚举值，还可以赋初值

enum class enumType:valueType{one=xx, two, three};

(1)C++和C语言的enum枚举没有大的区别，C++兼容C中的枚举用法；
(2)C++11开始扩展的枚举写法，具体参见上面，但不是必须，可以继续使用原来的简写方法；
(3)C++中使用枚举类型时，可以省略enum关键字；

6、union共用体

(1)C++中union里成员除了普通的，还可以是对象，但是对象不能包含自定义构造函数、析构函数，简单说就是不能太复杂;
(2)C++中union类型定义后使用时可以省去union（和上节enum时一样）;

7、inline关键字

class A
{ 
public:
 void Foo(int x, int y) { ... }   // 自动地成为内联函数，即使没有inline关键字 
}

C++新增的特性：
(1)定义在类声明中的成员函数将自动成为内联函数，即使没有inline关键字；
(2)如果在类中未给出成员函数定义，而又想内联该函数时，要在类外定义时加上inline，否则就认为不是内联的；

8、C++新增nullptr关键字

参考博客：《【C++入门】新增nullptr关键字详解》；

9、新增静态断言

参考博客：《【C++入门】C/C++的(静态)断言用法总结》；

10、C/C++内存对齐

10.1、C语言的内存对齐

(1)#pragma 和 attribute((packed)) attribute((aligned(n)))；
参考博客：《嵌入式开发——#pragma pack()常见用法介绍》；

10.2、C++新增内存对齐关键字

	//指定结构体s1的对齐字节数
	struct alignas(32) s1
	{
		char a;			// 1	+3		4
		int b;			// 4	+0		4
		double c;		// 8	+0		8
	};

	//获取s1的对齐字节数
	cout << "alignof xxx  = " << alignof(s1) << endl;
	
	cout << "sizeof xxx  = " << sizeof(s1) << endl;

(1)alignas：设置对齐字节数；
(2)alignof：获取当前结构体的对齐字节数；

11、C++新增typeid关键字

#include <iostream>
#include <typeinfo>

using namespace std;


int main(void)
{
	signed char a;		//  signed char类型的type.name是	"a"
	
	unsigned char b;
	
	if (typeid(a) == typeid(b))
		cout << "==" << endl;
	else
		cout << "!=" << endl;
	
	
	//打印变量a的类型
	cout << "a type = " << typeid(a).name() << endl;
	
	return 0;
}

(1)typeid用来判断变量的类型，类似于sizeof，使用时需要包含头文件typeinfo文件；
(2)typeid可用来返回静态类型，也可用来返回动态类型;
(3)typeid真正大用在引入class和继承后，并结合指针和引用后才能显现出来;

12、C++的4种cast转换

12.1、static_cast

(1)原生类型之间的隐式转换，可以用static_cast来明确告知编译器，避免警告，转换后会丢失精度(二进制会改变)，正确性需要程序员自己保证；
(2)可以用与指针间的转换，将void *p转为具体的指针类型，或者取回原有的指针类型；
(3)用于类层次结构中父类和子类之间指针和引用的转换。其中上行转换时安全的，而下行转换时不安全的；

12.2、reintepret_cast

(1)明确告诉编译器此次转换别管，正确性由程序员自己负责；
(2)和static_cast的区别：reintepret_cast转换后二进制是原封不动的赋值，只是解释二进制的方式改变了，也就是说不会做隐式转换;
(3)reintepret_cast一般用于将指针转成int或者回转，将A类型指针转为B类型指针等；
(4)reintepret_cast其实就是让C++在本次转换中放弃严苛的编译器类型检查

12.3、const_cast

const_cast<type_id> (expression)

去掉或者添加const属性

12.4、dynamic_cast

(1)只用在父子class的指针和引用访问时的转换中，尤其是下行转换时;
(2)属于一种运行时转换机制，运行时才能知道转换结果是NULL还是有效对象；
(3)运行时确定对象类型RTTI（run time type indentification）是一种需求，C++有一套机制来实现;

13、自动类型推导：auto、decltype

参考博客：《C++11——自动类型推导》；

14、 struct和class的对比

14.1、C和C++中struct的区别

(1)C中不支持成员函数（只能通过函数指针成员变量间接支持），而C++源生支持。
(2)C中不支持static成员，而C++中支持。后面会详细讲，C++ static class是一个大知识点
(3)访问权限，C中默认public，C++中默认public，但是可以显式指定public/private/protected三者之一
(4)继承特性上，C中不支持（只能通过结构体包含来间接实现），而C++源生支持，且struct和class可以互相继承
(5)初始化方面，C中靠初始化式（gcc扩展了初始化语法），而C++靠构造函数所以初始化更自由可定制化

14.2、C++中struct和class的区别

(1)默认成员权限，struct默认public，class默认private；
(2)继承关系的权限管控，struct默认public，class默认private；
(3)struct和class交叉继承时，默认的权限管控取决于子类而不是基类;
(4)模板相关使用都用class，而不用struct了;

15、static关键字

参考博客：《【C++入门】static关键字》；

16、const和mutable关键字

参考博客：《【C++入门】const和mutable关键字、常函数介绍》；

17、异常处理机制：try、throw、catch

参考博客：《【C++入门】C++的异常管理机制介绍》；

18、constexpr关键字

constexpr int multiply (int x, int y)
{
    return x * y;
}
const int val = multiply( 10, 10 );		// 将在编译时计算

//等同于下面
const int val = 100;

(1)在编译时进行计算，利用编译时的计算能力，用于处理一些常量；
(2)会增加程序编译的时间，提高程序运行的效率；