Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание, стр. 385

На языке С написано много полезных программ, поэтому этот список должен напоминать нам о том, что ни одно свойство языка не является абсолютно необходимым. Большинство языковых возможностей — и даже большинство свойств языка С — разработано только для удобства программистов. В конце концов, при достаточном запасе времени, мастерстве и терпении любую программу можно написать на ассемблере. Обратите внимание на то, что благодаря близости моделей языков С и С++ к реальным компьютерам они позволяют имитировать многие стили программирования.

Остальная часть этой главы посвящена объяснению того, как писать полезные программы без помощи этих свойств. Наши основные советы по использованию языка С++ сводятся к следующему.

• Имитируйте стили программирования, для которых разработаны свойства языка С++, чтобы поддерживать возможности, предусмотренные языком C.

• Когда пишете программу на языке C, считайте его подмножеством языка C++.

• Используйте предупреждения компилятора для проверки аргументов функций.

• Контролируйте стиль программирования на соответствие стандартам, когда пишете большие программы (см. раздел 27.2.2).

Многие детали, касающиеся несовместимости языков С и С++, устарели и носят скорее технический характер. Однако, для того чтобы читать и писать на языке С, вы не обязаны помнить об этом.

• Компилятор сам напомнит вам, если вы станете использовать средства языка С, которых нет в языке C.

• Если вы следуете правилам, перечисленным выше, то вряд ли столкнетесь с чем-либо таким, что в языке С имеет другой смысл по сравнению с языком С++.

В отсутствие всех возможностей языка С++ некоторые средства в языке С приобретают особое значение.

• Массивы и указатели.

• Макросы.

• Оператор

typedef

• Оператор

sizeof

• Операторы приведения типов.

В этой главе будет приведено несколько примеров использования таких средств.

Я ввел в язык С++ комментарии

//

, унаследованные от его предшественника, языка BCPL, когда мне надоело печатать комментарии вида

/* ... */

. Комментарии

//

приняты в большинстве диалектов языка, включая версию C99, поэтому их можно использовать совершенно безопасно. В наших примерах мы будем использовать комментарии вида

/* ... */

исключительно для того, чтобы показать, что мы пишем программу на языке C. В языке C99 реализованы некоторые возможности языка C++ (а также некоторые возможности, несовместимые с языком С++), но мы будем придерживаться версии C89, поскольку она используется более широко.

27.1.3. Стандартная библиотека языка С

Естественно, возможности библиотек языка С++, зависящие от классов и шаблонов, в языке С недоступны. Перечислим некоторые из них.

• Класс

vector

• Класс

map

• Класс

set

• Класс

string

• Алгоритмы библиотеки STL: например,

sort()

find()

copy()

• Потоки ввода-вывода

iostream

• Класс

regex

Из-за этого библиотеки языка С часто основаны на массивах, указателях и функциях. К основной части стандартной библиотеки языка С относятся следующие заголовочные файлы.

•

<stdlib.h>

. Общие утилиты (например,

malloc()

free()

; см. раздел 27.4).

•

<stdio.h>

. Стандартный механизм ввода-вывода; см. раздел 27.6.

•

<string.h>

. Манипуляции со строками и памятью в стиле языка C; см. раздел 27.5.

•

<math.h>

. Стандартные математические функции для операций над числами с плавающей точкой; см. раздел 24.8.

•

<errno.h>

. Коды ошибок математических функций из заголовочного файла

<math.h>

; см. раздел 24.8.

•

<limits.h>

. Размеры целочисленных типов; см. раздел 24.2.

•

<time.h>

. Функции даты и времени; см. раздел 26.6.1.

•

<assert.h>

. Условия для отладки (debug assertions); см. раздел 27.9.

•

<ctype.h>

. Классификация символов; см. раздел 11.6.

•

<stdbool.h>

. Булевы макросы.

Полное описание стандартной библиотеки языка С можно найти в соответствующем учебнике, например в книге K&R. Все эти библиотеки (и заголовочные файлы) также доступны и в языке С++.

27.2. Функции

В языке C есть несколько особенностей при работе с функциями.

• Может существовать только одна функция с заданным именем.

• Проверка типов аргументов функции является необязательной.

• Ссылок нет (а значит, нет и механизма передачи аргументов по ссылке).

• Нет функций-членов.

• Нет подставляемых функций (за исключением версии C99).

• Существует альтернативный синтаксис объявления функций.

Помимо этого, все остальное мало отличается от языка С++. Изучим указанные отличия по отдельности.

27.2.1. Отсутствие перегрузки имен функций

Рассмотрим следующий пример:

void print(int); /* печать целого числа */

void print(const char*); /* печать строки */ /* ошибка! */

Второе объявление является ошибкой, потому что в программе, написанной на языке С, не может быть двух функций с одним и тем же именем. Итак, нам необходимо придумать подходящую пару имен.

void print_int(int); /* печать целого числа int */

void print_string(const char*); /* печать строки */

Иногда это свойство называют преимуществом: теперь вы не сможете случайно использовать неправильную функцию для вывода целого числа! Очевидно, что нас такой аргумент убедить не сможет, а отсутствие перегруженных функций усложняет реализацию идей обобщенного программирования, поскольку они основаны на семантически похожих функциях, имеющих одинаковые имена.

27.2.2. Проверка типов аргументов функций

Рассмотрим следующий пример:

int main()

{

f(2);