C++?常用關(guān)鍵字使用舉例
更新時間：2025年11月07日 16:48:27 作者：xclic
本文總結(jié)C++常用關(guān)鍵字,如static控制作用域與生命周期,const聲明常量增強類型安全,volatile防止優(yōu)化,class與struct默認權(quán)限差異,enumclass強類型,typedef/using定義類型別名,以及virtual、override、final、explicit、noexcept、constexpr等作用,感興趣的朋友一起看看吧
1. static
控制作用域、生命周期或類成員歸屬
// 1. 全局/命名空間：僅當(dāng)前文件可見（避免跨文件重定義）
static int global_static = 10; // 其他文件無法通過 extern 訪問
// 2. 局部變量：生命周期延長至程序結(jié)束（僅初始化1次）
void counter() {
static int cnt = 0;
cnt++;
cout << cnt << " "; // 調(diào)用3次輸出：1 2 3
}
// 3. 類成員：屬于類（所有對象共享），需類外初始化
class Car {
public:
static int total; // 聲明
static void printTotal() { cout << total << endl; } // 無 this 指針
};
int Car::total = 0; // 必須類外初始化（全局作用域）注意：類 static 成員函數(shù)不能訪問非 static 成員（無 this 指針）。
問題：static 關(guān)鍵字的三種用法及區(qū)別？
- 全局 / 命名空間：限制符號僅當(dāng)前文件可見，解決 “重復(fù)定義” 問題。
- 局部變量：生命周期為程序全程（僅初始化 1 次），作用域仍為函數(shù)內(nèi)（避免全局變量污染）。
- 類成員：變量屬于類（所有對象共享），函數(shù)無 this 指針（僅訪問 static 成員），需類外初始化。
2. const
聲明 “不可修改的常量”，增強類型安全
// 1. 修飾變量：值不可改
const int MAX = 100;
// MAX = 200; // 錯誤：const 變量禁止寫入
// 2. 修飾指針（兩種場景）
const int* p1; // 指針指向的內(nèi)容不可改（*p1 = 5 錯誤）
int* const p2 = &MAX; // 指針本身不可改（p2 = &x 錯誤）
const int* const p3; // 指針和內(nèi)容均不可改
// 3. 修飾成員函數(shù)：保證不修改非 static 成員（this 變?yōu)?const T*）
class A {
int x = 5;
public:
void print() const {
// x = 10; // 錯誤：const 函數(shù)禁止修改成員
cout << x << endl;
}
};
// 4. 修飾函數(shù)參數(shù)：防止函數(shù)內(nèi)部修改實參
void func(const string& s) {
// s = "new"; // 錯誤：禁止修改參數(shù)
}問題：const 與 #define 的區(qū)別？
| 維度 | const | #define |
|---|---|---|
| 類型檢查 | 有（編譯器檢查類型安全） | 無（文本替換，易出錯） |
| 作用域 | 受局部 / 類 / 命名空間限制 | 從定義到 #undef 全局 |
| 內(nèi)存 | 分配內(nèi)存（可取地址） | 不分配內(nèi)存（僅替換） |
| 調(diào)試 | 可被調(diào)試器識別 | 替換后無法調(diào)試 |
3. volatile
告知編譯器 “變量可能被意外修改”（如硬件、多線程），禁止優(yōu)化（每次從內(nèi)存讀?。?。
volatile int flag = 0; // 可能被其他線程/硬件修改
while (flag == 0) {
// 循環(huán)等待：每次從內(nèi)存讀 flag（而非寄存器緩存）
}問題：volatile 與 const 能否同時修飾一個變量？
可以。例如 const volatile int x; 表示：
const：當(dāng)前代碼不能修改x；volatile：x可能被外部（如硬件）修改，每次訪問需從內(nèi)存讀取。
4. mutable
允許在 const 成員函數(shù)中修改被修飾的成員變量（突破 const 限制）。
class Cache {
private:
mutable int hit_count = 0; // 可在 const 函數(shù)中修改
public:
int get_data() const {
hit_count++; // 合法：hit_count 是 mutable
return 42;
}
};5. extern
聲明 “外部符號”（定義在其他文件），或指定 C 語言編譯規(guī)則。
// 1. 聲明外部變量（file1.cpp 定義，file2.cpp 使用）
// file1.cpp: int global_val = 100;
extern int global_val; // file2.cpp 聲明（無需初始化）
// 2. 調(diào)用 C 語言函數(shù)（避免 C++ 名稱修飾）
extern "C" {
#include "c_library.h" // C 頭文件（如 printf）
}6. thread_local（C++11+）
定義 “線程局部變量”（每個線程有獨立副本，生命周期與線程一致）
#include <thread>
thread_local int thread_id = 0; // 每個線程有獨立的 thread_id
void worker(int id) {
thread_id = id;
cout << "Thread " << thread_id << endl; // 每個線程輸出自己的 id
}
int main() {
thread t1(worker, 1);
thread t2(worker, 2);
t1.join(); t2.join(); // 輸出：Thread 1 \n Thread 2
}7. class vs struct
均用于定義類，核心區(qū)別是默認訪問權(quán)限和繼承方式。
class A {
int x; // 默認 private（僅類內(nèi)訪問）
};
struct B {
int y; // 默認 public（外部可直接訪問）
};
// 繼承權(quán)限區(qū)別
class C : A { ... }; // 繼承默認 private（A 的 public 成員變?yōu)?C 的 private）
struct D : B { ... }; // 繼承默認 public（B 的 public 成員仍為 D 的 public）問題：class 和 struct 的核心區(qū)別？
- 默認成員權(quán)限：
class默認為private，struct默認為public。 - 默認繼承權(quán)限：
class繼承默認為private，struct繼承默認為public。 - 語義習(xí)慣：
struct多用于 “數(shù)據(jù)聚合”（如 POD 類型，無復(fù)雜行為），class多用于 “封裝對象”（含成員函數(shù)和狀態(tài)管理）。
8. enum vs enum class（C++11+）
定義枚舉類型，enum class 是 “強類型枚舉”（更安全）。
// 傳統(tǒng) enum：作用域全局，可隱式轉(zhuǎn)換為 int（易沖突）
enum Color { RED, GREEN, BLUE };
Color c = RED;
int x = RED; // 隱式轉(zhuǎn)換（不推薦）
// enum class（強類型）：作用域受限，無隱式轉(zhuǎn)換（推薦）
enum class Direction { LEFT, RIGHT };
Direction d = Direction::LEFT; // 必須用 :: 訪問
// int y = Direction::LEFT; // 錯誤：無隱式轉(zhuǎn)換9. typedef vs using（C++11+）
定義類型別名（簡化復(fù)雜類型），using 支持模板別名（更靈活）。
// typedef 定義別名 typedef std::vector<int> IntVec; typedef int (*FuncPtr)(int, int); // 函數(shù)指針別名 // using 定義別名（C++11+，支持模板） using IntVec = std::vector<int>; template <typename T> using Ptr = T*; // 模板別名（typedef 無法實現(xiàn)） Ptr<int> p = new int(10); // 等價于 int* p
10. typename
- 在模板中聲明 “類型名”（區(qū)分類型與非類型成員）；
- 替代
class作為模板參數(shù)關(guān)鍵字。
template <typename T> // 等價于 template <class T>
class MyClass {
typename T::SubType* ptr; // 聲明 T::SubType 是類型（否則編譯器視為成員變量）
};11. 基本數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字
包括 bool（布爾）、char（字符）、int（整數(shù)）、float/double（浮點數(shù)）、void（無類型）等，以及擴展類型 short/long（長度修飾）、signed/unsigned（符號修飾）、wchar_t/char8_t/char16_t/char32_t（字符編碼）。
bool flag = true; char c = 'a'; int x = 10; long long num = 1e18; unsigned int cnt = 0; wchar_t wstr[] = L"中文"; // 寬字符 char8_t u8str[] = u8"UTF-8"; // C++20 新增
12. virtual
聲明虛函數(shù)（實現(xiàn)多態(tài)）或虛析構(gòu)函數(shù)（避免內(nèi)存泄漏）。
class Base {
public:
virtual void run() { cout << "Base run"; } // 虛函數(shù)（可被重寫）
virtual ~Base() { cout << "Base 析構(gòu)"; } // 虛析構(gòu)（確保派生類析構(gòu)被調(diào)用）
};
class Derived : public Base {
public:
void run() override { cout << "Derived run"; } // 重寫虛函數(shù)
~Derived() override { cout << "Derived 析構(gòu)"; }
};
Base* obj = new Derived();
obj->run(); // 輸出 "Derived run"（多態(tài)：運行時綁定）
delete obj; // 先調(diào)用 Derived 析構(gòu)，再 Base 析構(gòu)（無內(nèi)存泄漏）13. override（C++11+）
顯式聲明 “重寫基類虛函數(shù)”，編譯器檢查簽名一致性（避免筆誤）。
class Base {
public:
virtual void func(int x) {}
};
class Derived : public Base {
public:
void func(int x) override {} // 正確：重寫 Base::func
// void func(double x) override {} // 錯誤：參數(shù)類型不匹配（編譯器報錯）
};14. final
禁止類被繼承或虛函數(shù)被重寫。
class FinalClass final {}; // 禁止被繼承
// class Sub : public FinalClass {}; // 錯誤
class Base {
public:
virtual void stop() final {} // 禁止重寫
};
class Derived : public Base {
// void stop() override {} // 錯誤：stop 是 final
};15. explicit
禁止單參數(shù)構(gòu)造函數(shù)的 “隱式轉(zhuǎn)換”（避免意外類型轉(zhuǎn)換）。
class Point {
public:
explicit Point(int x) : x(x) {} // 禁止隱式轉(zhuǎn)換
private:
int x;
};
Point p1(10); // 正確：顯式構(gòu)造
// Point p2 = 10; // 錯誤：explicit 禁止 int→Point 的隱式轉(zhuǎn)換16. noexcept（C++11+）
聲明函數(shù) “不會拋出異常”，幫助編譯器優(yōu)化，避免異常傳播。
void func() noexcept { // 聲明不拋異常
// 若函數(shù)內(nèi)拋出異常，會調(diào)用 std::terminate()
}
void func2() noexcept(false) { // 聲明可能拋異常
throw std::runtime_error("error");
}17. constexpr（C++11+）
聲明 “編譯期常量” 或 “編譯期可執(zhí)行函數(shù)”（提升性能）。
constexpr int MAX = 100; // 編譯期常量
constexpr int add(int x, int y) { return x + y; }
constexpr int sum = add(3, 5); // 編譯期計算，sum=8問題：const和constexpr的區(qū)別？
const表示運行時常量（值可能運行時確定）constexpr表示編譯時常量（值必須編譯時確定）constexpr函數(shù)可在編譯期執(zhí)行
到此這篇關(guān)于C++ 常用關(guān)鍵字的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ 常用關(guān)鍵字內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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