C++和Java的共性与区别
阅读本文的读者中，大多都有一定的Java基础，所以本文会建立在你有一定Java基础的情况下来讲解。首先C++支持的基础数据类型，运算符，控制流语句，类和对象这些和java基本一致。但C++还具有如下特性：
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编程范式：Java是一种面向对象的编程语言，注意是只支持；而C++同时支持面向对象编程和面向过程编程，因为继承了C语言的特点。这意味着C++可以使用类和对象来组织代码，也可以使用函数和结构体等来实现面向过程编程。 -
内存模型和内存管理：C++在内存模型上（类似jvm运行时数据区）和java有所不同，但也比较类似。在内存管理上，Java是通过Jvm自动管理的；而C++在有些场景需要手动管理内存，比如通过new和delete运算符来动态分配和释放内存。 -
强大的指针（无所不在）：C++提供了指针的概念，允许直接访问和操作内存地址。这使得C++在一些场景下更高效，但也需要谨慎使用，以避免指针错误和内存安全问题。 -
多重继承：C++支持多重继承，这意味着一个类可以从多个基类派生。而Java只支持单一继承，一个类只能继承自一个父类。这里不分析谁更好，只是提出这种特性，后面的章节再来讨论。 -
运算符重载：C++允许对运算符进行重载，从而可以自定义类对象之间的运算行为。这在某些情况下可以使代码更简洁和易读。
C++的数据类型
C++提供了基本的数据类型，int、short、long、float、double、char、bool,这些和java是一样的。此外还提供了signed有符号整数和unsigned无符号整数。struct结构体，指针和引用。
局部变量也支持static和const
在Java中局部变量是不能使用static修饰的，而C++中的局部变量可以使用 static。当 static 修饰局部变量时，它仍然处于内存的全局区，这意味着函数执行完毕后也不会被销毁。这对于需要在多次函数调用之间共享数据的情况会有用。也就是说static修饰的变量，无论是全局变量还是局部变量都是在全局区。
cpp
void func1() {
static int count = 0;
count++;
cout << count << endl;
}
int main() {
func1(); // 输出： 1
func1(); // 输出： 2
func1(); // 输出： 3
return 0;
}局部变量也能用const修饰，这意味着该变量在函数执行过程中是只读的，而无法被修改。这一点在很多实际业务场景中非常有用，后面的章节会再来解释这一点。
cpp
void func2() {
//不能再被修改
const int value = 10;
}
void func3(const Student &stu) {
//stu 引用变量只读，无法修改
}signed和unsigned
cpp
// signed修饰符 ,可以表示负数和正数
signed int a = -10;
// unsigned修饰符 ,只能表示非负数
unsigned int b = 20;此外，还有一种简化的方式表示无符号整数。uint8_t，uint16_t，uint32_t，uint64_t。
struct结构体
C++中的结构体是继承自C语言的特性，用struct关键字表示。是一种复合数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起。结构体可以包含多个成员变量，每个成员变量可以是不同的数据类型。但是C++中的结构体可以包含成员函数和访问修饰符，从而更接近于类的概念。
C语言中的结构体
cpp
struct Person {
std::string name;
int age;
};C++中的结构体
cpp
struct Person {
std::string name;
int age;
//支持函数
void display() {
std::cout << name << std::endl;
std::cout << age << std::endl;
}
};
cpp
int main() {
Person p1; //创建结构体对象
p1.name = "John";
p1.age = 25;
p1.display();
return 0;
}指针
C++中的指针是一种变量，它是指向某个变量的内存地址。通过指针，我们可以直接访问和操作内存中的数据。
指针的简单使用如下，这里不展开细讲，在后面的章节还会讲解，这里有个基础概念就行。
cpp
int main() {
int a =10;
int *ptr; //声明一个指针
ptr = &a; //取地址运算符（&）将变量的地址赋值给指针
*ptr =20; //修改指向的内容
return 0;
}引用
在C++中，引用是一种别名，它指向了一个已经存在的变量或者对象，通过引用可以直接操作原始变量。
cpp
int main() {
int a = 10;
int &ref = a; //声明引用ref，它是变量a的别名。
return 0;
}上面是引用的简单使用。引用必须在声明时进行初始化，并且一旦初始化后，它将一直引用同一个变量。 引用的好处很多，特别是作为函数参数和返回值的时候，这里不展开，后面的章节会解释。
引用与指针的区别
- 引用与指针类似，但有一些重要区别。引用必须在声明时进行初始化，并且不能改变引用所指向的变量。
- 引用不需要使用解引用操作符
*来访问所引用的变量，而是直接使用引用变量名。
C++中的常量
c++中的常量的含义和java是一样的。在c++中提供了2种方式来定义常量。
使用 #define 定义符号常量
使用方式如下，定义了常量PI。
cpp
#define PI 3.14159#define是C语言中的预处理指令，C++ 继承了这个特性。使用 #define 定义常量时，编译器会直接将代码中出现的符号替换为对应的常量值，这会增加代码的可读性和可维护性。
使用const
cpp
const float PI = 3.14;const常量在使用上和安全上要比#define更好，建议优先使用const。
namespace命名空间
在C++和C语言中是支持面向过程编程的，也就是说我们可以在文件中直接声明全局的变量或者函数，注意，这一点和java不同，java所有变量和函数的定义都要在类中。这就导致了一个问题，可能出现命名冲突， C语言中通常使用不同的命名约定来避免命名冲突。而C++则引入了namespace命名空间来解决这个问题，而且它允许我们将相关的变量、函数等放在一个namespace中。
cpp
namespace space1 {
int sum = 10;
}
namespace space2 {
int sum = 10;
}
int main() {
// 访问命名空间中的变量
std::cout << space1::sum << endl;
std::cout << space2::sum << endl;
return 0;
}注意：访问命名空间中的成员是通过::作用域操作符来访问的。此外命名空间还可以定义函数，类对象等。
std是c++中的标准命名空间。c++标准库中的标识符都定义在这里，比如说常用的<iostream>,std::cout,vector等。在使用的文件当中加上using namespace std;即可使用。
C++内存分配的2种方式
在C++中，有多种方式来进行内存的分配和释放，其中包括 malloc 和 free 函数以及 new 和 delete 运算符。 malloc 和 free 是C语言中的函数，用于动态分配和释放内存。C++中继承了这一特性，使用 malloc 分配内存时，需要手动指定要分配的字节数，并返回一个指向分配内存的指针。使用 free 释放内存时，需要传入指向要释放的内存的指针。
cpp
//sizeof(int)是int 的大小，
int *ptr = (int *) malloc(sizeof(int));
free(ptr);malloc/free是C语言就有的特性，c++继承了这一特性。但c++更推荐使用new运算符分配内存。malloc/free只是动态分配内存空间/释放空间。而new/delete除了分配空间还会自动调用构造函数和析构函数进行初始化与清理。注意：对于数组的分配和释放，需要使用 new[] 和 delete[] 运算符。
cpp
int* ptr = new int; // 使用new运算符分配内存
delete ptr; // 使用delete运算符释放内存
int* arr = new int[5]; // 使用new[]运算符分配数组内存
delete[] arr; // 使用delete[]运算符释放数组内存虽然 malloc 和 free 在C++中仍然可用，但为了更好地利用C++的面向对象的特性和资源管理机制，推荐使用 new 和 delete 运算符进行内存的分配和释放。