南京三星面试复习
函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。例如,假设某个函数的原型为:void foo( int x, int y );
该函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo,而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字(不同的编译器可能生成的名字不同,但是都采用了相同的机制,生成的新名字称为“mangled name”)。
_foo_int_int这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息,C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如,在C++中,函数void foo( int x, int y )与void foo( int x, float y )编译生成的符号是不相同的,后者为_foo_int_float。
同样地,C++中的变量除支持局部变量外,还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名,我们以"."来区分。而本质上,编译器在进行编译时,与函数的处理相似,也为类中的变量取了一个独一无二的名字,这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。
未加extern "C"声明时的连接方式
假设在C++中,模块A的头文件如下:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif
在模块B中引用该函数:
// 模块B实现文件 moduleB.cpp
#include "moduleA.h"
foo(2,3);
实际上,在连接阶段,连接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号!
加extern "C"声明后的编译和连接方式
加extern "C"声明后,模块A的头文件变为:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo( int x, int y );
#endif
在模块B的实现文件中仍然调用foo( 2,3 ),其结果是:
(1)模块A编译生成foo的目标代码时,没有对其名字进行特殊处理,采用了C语言的方式;
(2)连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时,寻找的是未经修改的符号名_foo。
如果在模块A中函数声明了foo为extern "C"类型,而模块B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ,则模块B找不到模块A中的函数;反之亦然。
所以,可以用一句话概括extern “C”这个声明的真实目的(任何语言中的任何语法特性的诞生都不是随意而为的,来源于真实世界的需求驱动。我们在思考问题时,不能只停留在这个语言是怎么做的,还要问一问它为什么要这么做,动机是什么,这样我们可以更深入地理解许多问题):实现C++与C及其它语言的混合编程。
1: 在控制台状态下输入如下命令: fdisk -l /dev/sd*
如果您有多个USB设备话,则设备名在Linux下分别表示为sda、sdb、sdc等。运行上面的命令后,笔者的电脑上返回如下图所示信息,表示系统已经找到笔者的USB设备,设备名称为/dev/sda1、可启动(Boot下面的那个*表示是活动分区),容量128MB、文件系统为FAT16。 Disk /dev/sda: 131 MB, 131072000 bytes 50 heads, 32 sectors/track, 160 cylinders Units = cylinders of 1600 * 512 = 819200 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 1 160 127984 6 FAT16
2: 在/mnt目录下建立一个挂装USB存储器的目录: mkdir /mnt/udisk
3: 然后再运行装载设备命令,将USB设备挂装到/mnt/usb目录下:文件系统为FAT32 mount -t vfat /dev/sda1 /mnt/udisk 或者如果为其它文件格式,如FAT16 mount -t msdos /dev/sda1 /mnt/udisk 为了正确的显示其中可能有的中文字体,将输入输出的字符类型设定为cp936。 mount -t vfat -o iocharset=cp936 /dev/sda1 /mnt/udisk
4: 运行如下命令即可查看USB存储器中的文件信息. ls -l /mnt/udisk
Linux下卸载U盘命令如下:
卸载U盘必须在不同的目录下进行卸载,也就是说不能在/mnt/udisk目录下进行卸载.卸载命令如下 cd /root umount /mnt/udisk 如果显示device is busy,可以用如下命令进行卸载: cd /root fuser -km /mnt/udisk umount /mnt/udisk 插入U盘之后,按照下面的步骤:
1.fdisk -l /dev/sd* fdisk -l 列出指定设备的分区表信息。由于usb盘是被模拟为scsi设备访问,所以会被自动命名为sd*。 通常这一步就能找到U盘,如果U盘有指示灯也会亮,表示被找到。
2.如果执行上一个命令没有反应,或者某些信息显示模块没有加入 可以lsmod查看一下是否有usb-storage scsi_mod sd_mod模块。 没有就modprobe [module],添加所缺模块。 然后再试就ok
3.最后就是把U盘mount上去,这里需要先在mnt目录下面建一个usb目录 mount /dev/sda /mnt/usb 某些系统需要指定文件系统的类型,可以用 mount -t vfat /dev/sda /mnt/usb
3.1 C的struct与C++的class的区别。
在第一种情况下,struct与class有着非常明显的区别。C是一种过程化的语言,struct只是作为一种复杂数据类型定义,struct中只能定义成员变量,不能定义成员函数。struct只是一种数据类型,不能使用面向对象编程。
若有一组数据,我们需要让他们看起来都有一种叫作 foo 的共性。把符合这样的数据都称为 foo_object 。通常,我们会有如下 api 去操控 foo_object 。
struct foo_object;struct foo_object * foo_create();void foo_release(struct foo_object *);void foo_dosomething(struct foo_object *);
在具体实现时,会在一个叫 foo.c 的实现文件中,定义出 foo_object 结构,里面有一些 foo_dosomething 所需的数据成员。
但是,以上还不能满足要求。因为,我们会有不同的数据,他们只是表现出 foo_object 某些方面的特性。对于不同的数据,它们在 dosomething 时,实际所做的操作也有所区别。这时,我们需要定义出一个接口,供 foo.c 内部使用。那么,以上的头文件就需要做一些修改,把接口 i_foo 的定义加进去,并修改 create 函数。
struct { void (*foobar)(void *);};struct foo_object * foo_create(struct i_foo *iface, void *data);这里稍做解释。i_foo 是供 foo_dosomething 内部使用的一组接口。构造 foo_object 时,我们把一个外部数据 data 和为 foo_object 相关特性定义出的 i_foo 接口捆绑在一起,传入构造函数 foo_create 。一般,我还会会每个符合foo_object 特性的对象实现一个方法来得到对应的 i_foo ,如:
struct foobar;struct i_foo * foobar_foo(void);struct foobar * foobar_create(void);void foobar_release(struct foobar *);
创建一个 foo_object 对象的代码看起来是这样:
struct foobar *foobar = foobar_create(); struct foo_object * fobj = foo_create(foobar_foo() , foobar);
struct foo_object 的定义中,必然要记录 i_foo 的接口指针和 data 数据指针。从 C++ 的观点看,foo_object 是基类,它也会有一些基类成员和非虚的成员函数。具体的派生类在实现时,改写了虚表 i_foo 的内容(重载了虚函数)。data 数据是在对基类 foo_object 继承时扩展的数据成员。但,在这里,我们使用了组合的方式来扩展成员。这增加了一层间接性,但提供了更低的耦合。其中的优劣暂且不讨论了。
通常看起来会是这样:
struct { struct i_foo * vtbl; void * data; void * others;};void(struct foo_object *fobj){ fobj->vtbl->foobar(fobj->data); // do something else}此处还有另一个问题:data 的生命期该由谁来负责?
生命期管理是个很大的课题。也是大多数使用 C/C++ 开发的软件的复杂度重要来源。我个人倾向于把生命期管理独立出来解决。所以 foo_object 模块一般并不负责 data 的生命期管理。它只负责 struct foo_object 的资源释放。
自己经营自己,是我的 C 语言软件开发的观点之一。我倾向于采用混合语言编程来更好的解决这个问题。比如 C 和 Lua ,或者 C 和 C++ 。如果不采用混合语言编程,那么也可以在之后,增加一个同样用 C 语言编写的层次来管理。这个话题,留到下次来讲。
剥离出生命期管理,代码量可以减少很多,也不容易犯错误。
ps. C 语言是一个弱类型的语言。至少比 C++ 要弱一些。这表现在:
void * 在 C 语言中可以指代任意数据指针。你可以把任意数据指针赋值给一个 void * 变量,也可以把一个 void * 变量赋给特定的指针类型变量。(这在 C++ 中不推荐,并会被编译器警告)
C 语言中的函数指针也比较有趣。通常,不同类型的函数指针相互赋值是会引起编译器警告的(类型不同)。当然,我们可以用一个 void * 来解决问题。但有时候,我们期望让类型检查严格一些,至少我们不希望把一个数据指针赋值给一个函数指针。但希望编译器不要理会函数参数的差异。
在 C 语言中,void (*foo)() 可以被赋予任意返回 void 的函数指针。即,你可以把 void foobar(int) 的地址赋予前面的 foo 变量(这是由 C 标准的参数传递规则保证的)。
所以,在 C 语言编程中需要注意。如果你想定义一个不接受参数的函数,并让编译器帮你检查出那些错误的多传递了参数的语句。你必须在 .h 文件中严格定义 void foo(void) 以示 foo 函数不接受参数。
在传统的 C 语言中,对结构初始化需要非常小心。这里,我们的 i_foo 接口定义就使用了 C 里的结构。这需要非常谨慎小心。(没有 C++ 编译器帮你做这件事)
C99 新增加的语法增强了这点(在初始化结构时,可以不依赖次序,而写出成员的名字)。值得采用。
3.2 C++中的struct和class的区别。
(1)关于使用大括号初始化
class和struct如果定义了构造函数的话,都不能用大括号进行初始化
如果没有定义构造函数,struct可以用大括号初始化。
如果没有定义构造函数,且所有成员变量全是public的话,可以用大括号初始化。
(2)关于默认访问权限
class中默认的成员访问权限是private的,而struct中则是public的。
(3)关于继承方式
class继承默认是private继承,而struct继承默认是public继承。