大家好，我是Linux兵工廠，在工作經常發現小伙伴們遇到一些C++的問題都是對基礎知識不熟悉或理解混亂所導致的。正所謂萬丈高樓平地起，作為一名合格的程序員來說，沒有良好的基本功很難達到一定的高度。而工作中大部分編程問題都是基本功不扎實所導致，所以決定花些時間來整理C++相關的基本知識和基本概念供大家參考理解，每一個知識點都結合相關的代碼進行驗證。本文基本上涵蓋了C++最常用的知識點，希望對小伙伴們有所幫助。關注公眾號:Linux兵工廠，領取海量Linux免費學習資料，且會不定時輸出更多干貨知識。
C/C++首先我們先來了解一下修飾符的定義。
修飾符在C/C++中，修飾符（modifiers）是用于修改基本數據類型的關鍵字，用于改變變量的存儲方式、作用域或其他特性。
1. const
const關鍵字是一種修飾符。就 const 修飾符而言，它用來告訴編譯器，被修飾的這些部分的特點具有只讀屬性。在編譯的過程中，一旦編寫代碼試圖去改變這些部分，編譯器就會給出錯誤提示。防止編程中出現語法及邏輯的錯誤，提高代碼的健壯性及規范性。
- 修飾變量
說明該變量不可以被改變0
- 修飾指針
分為指向常量的指針和指針常量
- 修飾引用
常量引用，經常用于形參類型，即避免了拷貝，又避免了函數對值的修改
- 修飾成員函數
說明該成員函數內不能修改成員變量
//類
class Test
{
public:
Test() : a(0) { }; // 初始化參數列表
Test(int x) : a(x) { }; // 初始化參數列表
int getV(); // 普通成員函數
int getV() const; // 常成員函數，不得修改類中的任何數據成員的值
private:
const int a; // 常對象成員，只能在初始化列表賦值
};
void Func()
{
Test b; // 普通對象，可以調用全部成員函數
const Test a; // 常對象，只能調用常成員函數，修改常成員變量
const Test *p = &a; // 常指針
const Test &q = a; // 常引用
// 如果const位于星號*的左側，則const就是用來修飾指針所指向的變量，即指針指向為常量；
// 如果const位于星號的右側，const就是修飾指針本身，即指針本身是常量。
const int* a; // 常量指針 指針指向的常量不可修改
int const *a; // 常量指針 指針指向的常量不可修改(同上)
int* const a; // 指針常量 指針不可修改
const int* const; // 常量指針常量 指針和指向的常量都不可修改
// 引用 引用a不能被修改
int x;
int const &a=x;
const int &a=x;
}2. static
static關鍵字常用于修飾變量和函數
- 修飾普通變量
修改變量的存儲區域和生命周期，使變量存儲在靜態存儲區，在 main函數運行前就分配了空間，如果有初始值就用初始值初始化它，如果沒有初始值系統用默認值初始化它。
- 修飾普通函數
表明函數的作用范圍，僅在定義該函數的文件內才能使用。在多人開發項目時，為了防止與他人命名空間里的函數重名，可以將函數定位為 static。
- 修飾成員變量
修飾成員變量使所有的對象只保存一個該變量，而且不需要生成對象就可以訪問該成員。
- 修飾成員函數
修飾成員函數使得不需要生成對象就可以訪問該函數，但是在 static 函數內不能訪問非靜態成員。
在函數內部使用static關鍵字聲明的變量是靜態變量，它在程序的生命周期內保持其值，不會在每次函數調用時重新初始化。靜態變量存儲在靜態數據區，而不是棧上。當一個靜態變量在函數內部聲明時，它會在程序運行時初始化并保留其值。
#include <iostream>
void functionWithStatic() {
static int count = 0; // 靜態變量，在多次調用該函數時，count的值保留
count++;
std::cout << "Static count: " << count << std::endl;
}
int main() {
functionWithStatic(); // 輸出 Static count: 1
functionWithStatic(); // 輸出 Static count: 2
functionWithStatic(); // 輸出 Static count: 3
return 0;
}在C/C++中，使用static關鍵字在類中聲明的成員函數被稱為靜態函數，也稱為類的靜態成員函數。靜態函數與類的實例無關，可以直接通過類名調用，而無需通過對象。
class MyClass {
public:
static void staticFunction() {
std::cout << "This is a static function." << std::endl;
}
};
int main() {
MyClass::staticFunction(); // 直接通過類名調用靜態函數
MyClass obj;
obj.staticFunction(); // 也可以通過對象調用靜態函數，但不是推薦做法
return 0;
}在類中使用static關鍵字聲明的數據成員被稱為靜態數據成員，它屬于類本身，而不是類的實例。靜態數據成員在所有類的實例之間共享，類的所有對象共享同一個靜態數據成員。
class MyClass {
public:
static int staticData; // 靜態數據成員的聲明
};
int MyClass::staticData = 42; // 靜態數據成員的定義和初始化
int main() {
MyClass obj1;
MyClass obj2;
obj1.staticData = 10;
std::cout << "obj1.staticData: " << obj1.staticData << std::endl; // 輸出 obj1.staticData: 10
std::cout << "obj2.staticData: " << obj2.staticData << std::endl; // 輸出 obj2.staticData: 10
return 0;
}在文件中使用static關鍵字聲明的全局變量（位于函數外部）具有文件作用域，它們只在聲明它們的文件中可見，不會被其他文件訪問。這些靜態變量不能被其他文件直接訪問，因此在不同文件中使用相同名稱的靜態變量不會造成命名沖突。
// File1.cpp
static int file1StaticVar = 10;
// File2.cpp
static int file2StaticVar = 20;以上是static關鍵字在C/C++中的常見用法。請注意，使用static關鍵字的具體含義可能會因上下文而異，因此應根據具體情況理解和使用。
3. this指針
在C++中，this指針是一個特殊的指針，它是一個隱藏的指針，指向當前對象（即正在調用該成員函數的對象）。this指針在成員函數內部自動創建，可以在成員函數中使用，用于訪問當前對象的成員變量和成員函數。
this指針是一個隱式參數，它并不需要顯式地傳遞，編譯器會在調用成員函數時自動傳遞它。
以下是關于this指針的一些詳細解釋：
- this指針的類型：
this指針的類型是指向當前類對象的指針，它的類型是指向當前類的常量指針（const指針）。這是因為在成員函數中，不能通過this指針來修改當前對象的值，以保證成員函數的const屬性能夠得到維持。
- this指針的用途：
在成員函數中，使用this->可以訪問當前對象的成員變量和成員函數，以區分成員變量和函數參數的命名沖突。
在類的靜態成員函數中，沒有this指針，因為靜態成員函數不依賴于特定的對象。
- this指針的使用場景：
當成員函數中的參數和成員變量同名時，使用this指針可以明確指示成員變量。
在類的方法鏈式調用中，返回this指針可以使調用更加簡潔。
下面是一個示例代碼，演示了this指針的用法：
#include <iostream>
class MyClass {
public:
int x;
MyClass(int x) : x(x) {}
void printX() {
std::cout << "x = " << this->x << std::endl;
}
MyClass& increment() {
this->x++;
return *this;
}
};
int main() {
MyClass obj(10);
obj.printX(); // 輸出 x = 10
obj.increment().increment().increment();
obj.printX(); // 輸出 x = 13
return 0;
}在上述示例中，this指針用于訪問成員變量x，并在方法鏈式調用中返回了當前對象的引用。這樣可以連續調用increment()函數，并對成員變量x進行遞增操作。
總之，this指針在C++中是一個非常有用的特性，它使得在成員函數中能夠輕松訪問當前對象的成員，并提供了便捷的方式來實現方法鏈式調用。
4. inline內聯函數
在C++中，inline是一個關鍵字，用于對函數進行內聯展開。使用inline關鍵字聲明的函數被稱為內聯函數。內聯函數的主要目的是減少函數調用的開銷，通過在函數調用點展開函數代碼，可以避免函數調用的額外開銷，從而提高程序的執行效率。
以下是內聯函數的一些特點和注意事項：
定義：內聯函數通常在類定義中聲明，也可以在函數定義時加上inline關鍵字。例如：
// 在類定義中聲明內聯函數
class MyClass {
public:
inline void foo();
};
// 在函數定義時聲明內聯函數
inline void MyClass::foo() {
// 函數代碼
}- 編譯器決策：inline關鍵字只是向編譯器發出了一個請求，請求將函數內容內聯到調用點。編譯器會自行決定是否真正內聯展開函數代碼，它可能會考慮函數的復雜性、調用頻率等因素來作出最優的決策。
- 適用場景：內聯函數對于短小且頻繁調用的函數效果最好，而對于復雜的函數或大量邏輯的函數可能并不適合內聯。適當地使用內聯函數可以提高性能，但濫用內聯可能會導致代碼膨脹，增加可執行文件的大小。
- 定義位置：通常將內聯函數的定義放在頭文件中，因為在每個調用點都需要展開函數代碼，編譯器需要知道函數的實現細節。
- 不支持遞歸：內聯函數不支持遞歸調用，因為遞歸調用無法在調用點展開。
- 靜態成員：類中的靜態成員函數默認是內聯的，即使沒有顯式使用inline關鍵字。
使用內聯函數的示例：
class MathUtil {
public:
inline static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
};
int main() {
int result = MathUtil::add(5, 3);
return 0;
}在上述示例中，add函數被聲明為內聯靜態函數。在調用MathUtil::add(5, 3)時，編譯器會嘗試在調用點展開add函數的代碼，從而減少函數調用的開銷。
需要注意的是，雖然內聯函數可以提高性能，但并不是所有的函數都適合內聯。適當地使用內聯函數是一種優化手段，應該根據實際情況和性能測試來決定是否使用內聯。