汉扬编程 C语言入门 (C语言和C 的区别)搞懂这些C和C++的区别,bug见你绕道走

(C语言和C 的区别)搞懂这些C和C++的区别,bug见你绕道走

相信很多学习C和C++的小伙伴都有一个共同的问题,那就是“C和C++到底有什么区别?”下面人邮君就来好好给大家说道说道!(小伙伴们记得收藏哦,下次别人再问你C和C++有什么区别,直接把链接甩给他~)

(C语言和C 的区别)搞懂这些C和C++的区别,bug见你绕道走

在很大程度上,C++是C的超集。但是,C++中有许多规则与C稍有不同,这些不同使得用C++编译器编译C程序时可能会以与代码初衷不同的方式运行,甚至有时根本不能运行。

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要想了解C语言和C++之间的区别,首先要明确C语言和C++各自都是在不断发展并拥有多个版本的。比如C语言就包含1978年出版的《The C Programming Language》中的最初的非正式标准K&R C、1989年发布的C语言的第一个官方版本C89(又称C90、ANSI C、ISO C、ANSI/ISO C)、1999年发布的第二个官方版本C99、2011年发布的第三个官方版本C11和2018年发布的第四个官方版本C18,而C++又包含1985年的C++ 1.0、1989年的C++ 2.0、1993年的C++ 3.0以及同样以年份命名的C++ 98标准、C++ 03标准、C++ 11标准、C++ 14标准、C++ 17标准、C++ 20标准。

显然,由于有如此多版本的语言标准,C和C++之间的区别也是在不断变化着的。比如:

C99标准由于允许在代码中的任意处进行声明,并且可以识别注释指示符“//”,从而使得某些情况下该标准的C更接近C++。而在其他方面,如C99标准新增的变长数组和关键字restrict,又使C与C++的差异变大。

C11标准则由于引进了char16_t类型、新增了关键字_Alignas、新增了alignas宏与C++的关键字匹配,而缩小了C与C++的差异。

但在实际应用中,由于众多程序员们往往习惯了长期使用的旧版本,许多编译器开发商都不会完全紧跟最新的语言标准。故而,本文主要讨论C99、C11和C++之间的区别。

01 函数原型在C++中,函数原型必不可少,但是在C中是可选的。

这一区别最直观的体现,在于当声明一个函数而让函数名后面的圆括号为空时。

在C中,空圆括号说明这是前置原型,而在C++中,则说明该函数没有参数。

也就是说,在C++中,int slice();和int slice(void);相同。例如,下面旧风格的代码在C中可以接受,但是在C++中会产生错误:

int slice();int main(){ … slice(20, 50); …}int slice(int a, int b){ …}在C中,编译器假定用户使用旧风格声明函数,而在C++中,编译器假定slice()与slice(void)相同,且未声明slice(int,int)函数。

另外,C++允许用户声明多个同名函数,只要它们的参数列表不同即可。

02 char常量C把char常量视为int类型,而C++将其视为char类型。

例如,考虑下面的语句:

char ch = 'A';在C中,常量'A'被储存在int大小的内存块中。更精确地说,字符编码被储存为一个int类型的值。相同的数值也储存在变量ch中,但是在ch中该值只占据内存的1个字节。

而在C++中,'A'和ch都占用1个字节。它们的区别不会影响上述示例。但是,有些C程序利用Char常量被视为int类型这一特性,用字符来表示整数值。例如,如果一个系统中的int是4字节的,就可以这样编写C代码:

int x = 'ABCD'; /*对于int是4字节的系统,该语句出现在C程序中没问题,但是出现在C++程序中会出错 */'ABCD'表示一个4字节的int类型值,其中第1个字节储存A的字符编码,第2个字节储存B的字符编码,以此类推。注意,'ABCD'和"ABCD"不同。前者只是书写int类型值的一种方式,而后者是一个字符串,它对应一个5字节内存块的地址。

考虑下面的代码:

int x = 'ABCD';char c = 'ABCD';printf("%d %d %c %c\\n", x, 'ABCD', c, 'ABCD');在C编译器中,上述代码得到的输出如下:

1094861636 1094861636 D D这说明,如果把'ABCD'视为int类型,它是一个4字节的整数值。但是,如果将其视为char类型,程序只使用最后一个字节。在我们的系统中,尝试用%s转换说明打印'ABCD'会导致程序崩溃,因为'ABCD'的数值(1094861636) 已超出该类型可表示的范围。

可以这样使用的原因是C提供了一种方法,可以单独设置int类型中的每个字节,因为每个字符都对应一个字节。但是,由于要依赖特定的字符编码,所以更好的方法是使用十六进制的整型常量,因为每两位十六进制数对应一个字节。

对于这部分内容,《C primer plus 第6版》的第15章有详细的介绍。C的早期版本不提供十六进制记法,这也许是多字符常量技术首先得到发展的原因。

03 const限定符在C中,全局的const具有外部链接,但是在C++中,全局const则具有内部链接。

也就是说,如下的C++声明:

const double PI = 3.14159;相当于下面C中的声明:

static const double PI = 3.14159;假设这两条声明都在所有函数的外部。C++规则的意图是为了在头文件中更加方便地使用const:如果const变量是内部链接,每个包含该头文件的文件都会获得一份const变量的备份;如果const变量是外部链接,就必须在一个文件中进行定义式声明,然后在其他文件中使用关键字extern进行引用式声明。

顺带一提,C++可以使用关键字extern使一个const值具有外部链接。所以两种语言都可以创建内部链接和外部链接的const变量。它们的区别在于默认使用哪种链接。

另外,在C++中,可以用const来声明普通数组的大小:

const int ARSIZE = 100;double loons[ARSIZE]; /* 在C++中,与double loons[100];相同 */当然,也可以在C99中使用相同的声明,不过这样的声明会创建一个变长数组。在C++中,可以使用const值来初始化其他const变量,但是在C中不能这样做:

const double RATE = 0.06; // C++和C都可以const double STEP = 24.5; // C++和C都可以const double LEVEL = RATE * STEP; // C++可以,C不可以

04 结构和联合声明一个有标记的结构或联合后,就可以在C++中使用这个标记作为类型名:

struct duo{ int a; int b;};struct duo m; /* C和C++都可以 */duo n; /* C不可以,C++可以*/如果把上面的代码作为C程序编译,结果则是结构名会与变量名冲突。

相应地,下面的程序可作为C程序编译,但是作为C++程序编译时会失败。因为C++把printf()语句中的duo解释成结构类型而不是外部变量:

#include float duo = 100.3;int main(void){ struct duo { int a; int b;}; struct duo y = { 2, 4}; printf ("%f\\n", duo); /* 在C中没问题,但是在C++不行 */ return 0;}在C和C++中,都可以在一个结构的内部声明另一个结构:

struct box{ struct point {int x; int y; } upperleft; struct point lowerright;};在C中,随后可以使用任意使用这些结构,但是在C++中使用嵌套结构时要使用一个特殊的符号:

struct box ad; /* C和 C++都可以 */struct point dot; /* C可以,C++不行 */box::point dot; /* C不行,C++可以 */

05 枚举C++使用枚举比C严格。

特别是,在C++中,只能把enum常量赋给enum变量,然后把变量与其他值作比较;如果不经过显式强制类型转换,不能把int类型值赋给enum变量,而且也不能递增一个enum变量。下面的代码说明了这些问题:

enum sample {sage, thyme, salt, pepper};enum sample season;season = sage; /* C和C++都可以 */season = 2; /* 在C中会发出警告,在C++中是一个错误 */season = (enum sample) 3; /* C和C++都可以*/season++; /* C可以,在C++中是一个错误 */另外,在C++中,不使用关键字enum也可以声明枚举变量:

enum sample {sage, thyme, salt, pepper};sample season; /* C++可以,在C中不可以 */与结构和联合的情况类似,如果一个变量和enum类型同名,会导致名称冲突。

06 指向void的指针C++可以把任意类型的指针赋给指向void的指针,这点与C相同。

但是不同的是,C++只有使用显式强制类型转换,才能把指向void的指针赋给其他类型的指针。

下面的代码说明了这一点:

int ar[5] = {4, 5, 6,7, 8};int * pi;void * pv;pv = ar; /* C和C++都可以 */pi = pv; /* C可以,C++不可以 */pi = (int * ) pv; /* C和C++都可以 */C++与C的另一个区别是,C++可以把派生类对象的地址赋给基类指针,但是在C中没有这里涉及的特性。

07 布尔类型在C++中,布尔类型是bool,而且ture和false都是关键字。

而在C中,布尔类型是_Bool,而且要包含stdbool.h头文件才可以使用bool、true和false。

08 可选拼写在C++中,可以用or来代替||,还有一些其他的可选拼写,它们都是关键字。

而在C99和C11中,这些可选拼写都被定义为宏,要包含iso646.h才能使用它们。

09 宽字符支持在C++中,wchar_t是内置类型,而且wchar_t是关键字。

而在C99和C11中,wchar_t类型被定义在多个头文件中,如stddef.h、stdlib.h、wchar.h、wctype.h。

与此类似,char16_t和char32_t都是C++11的关键字,但是在C11中它们都定义在uchar.h头文件中。

C++通过iostream头文件提供宽字符I/O支持(wchar_t、char16_t和char32_t),而C99通过wchar.h头文件提供一种完全不同的I/O支持包。

10 复数类型C++在complex头文件中提供一个复数类来支持复数类型。

而C有内置的复数类型,并通过complex.h头文件来支持。

这两种方法区别很大,不兼容。C更关心数值计算社区提出的需求。

11 内联函数C99支持了C++的内联函数特性。但是,C99的实现更加灵活。

在C++中,内联函数默认是内部链接。如果一个内联函数多次出现在多个文件中,该函数的定义必须相同,而且要使用相同的语言记号。例如,不允许在一个文件的定义中使用int类型形参,而在另一个文件的定义中使用int32_t类型形参,即使用typedef把int32_t定义为int也不能这样做。但是在C中可以这样做。

另外,《C primer plus 第6版》的第15章中表示,C允许混合使用内联定义和外部定义,而C++不允许。

12 C++11中没有的C99/C11特性虽然在过去C或多或少可以看作是C++的子集,但是C99标准增加了一些C++没有的新特性。下面列出了一些只有C99/C11中才有的特性:

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