笨蛋学C++【C++基础第九弹】

C++基础第八弹

- 5.C++模板
- - 函数模板
  - 类模板
- 6.C++预处理器
- - [#define 预处理](#define 预处理)
  - 参数宏
  - 条件编译
  - [# 和 ## 运算符](# 和 ## 运算符)
  - [C++ 中的预定义宏](#C++ 中的预定义宏)
- 7.C++信号处理
- - [signal() 函数](#signal() 函数)
  - [raise() 函数](#raise() 函数)

5.C++模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码

函数模板

语法：

c++ 复制代码

template <typename type> 返回的数据类型 函数名(相关参数){
    函数部分代码
}
//声明函数模板
template <typename T>
void swap(T &a,T &b){
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

//调用
swap(10,20)
swap<int>(a,b);

c++ 复制代码

//
// Created by 16690 on 2024/4/22.
//

#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
inline T const &Max(T const &a, T const &b) {
    return a < b ? b : a;
}

int main(void) {

    int i =39;
    int j = 20;

    cout << "Max(i,j):" << Max(i, j) << endl;

    double f1 = 13.5;
    double f2 = 20.7;
    cout << "Max(f1,f2):" << Max(f1, f2) << endl;

    char c1 = 'a';
    char c2 = 'b';
    cout << "Max(c1,c2):" << Max(c1, c2) << endl;

    return 0;
}

类模板

语法

c++ 复制代码

template <class type> class 类名{
    类代码说明
}

c++ 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>
 
using namespace std;
 
template <class T>
class Stack { 
  private: 
    vector<T> elems;     // 元素 
 
  public: 
    void push(T const&);  // 入栈
    void pop();               // 出栈
    T top() const;            // 返回栈顶元素
    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。
        return elems.empty(); 
    } 
}; 
 
template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) 
{ 
    // 追加传入元素的副本
    elems.push_back(elem);    
} 
 
template <class T>
void Stack<T>::pop () 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack"); 
    }
    // 删除最后一个元素
    elems.pop_back();         
} 
 
template <class T>
T Stack<T>::top () const 
{ 
    if (elems.empty()) { 
        throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack"); 
    }
    // 返回最后一个元素的副本 
    return elems.back();      
} 
 
int main() 
{ 
    try { 
        Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 
        Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 
 
        // 操作 int 类型的栈 
        intStack.push(7); 
        cout << intStack.top() <<endl; 
 
        // 操作 string 类型的栈 
        stringStack.push("hello"); 
        cout << stringStack.top() << std::endl; 
        stringStack.pop(); 
        stringStack.pop(); 
    } 
    catch (exception const& ex) { 
        cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; 
        return -1;
    } 
}

6.C++预处理器

预处理器是一些指令，指示编译器在实际编译之前所需完成的预处理
所有的预处理器指令都是以井号（#）开头，只有空格字符可以出现在预处理指令之前。
预处理指令不是 C++ 语句，所以它们不会以分号（;）结尾。

#define 预处理

#define 预处理指令用于创建符号常量，该符号常量通常称为宏

语法：

c++ 复制代码

#define 常量名 常量值

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
 
#define PI 3.14159
 
int main ()
{
 
    cout << "Value of PI :" << PI << endl; 
 
    return 0;
}

参数宏

c++ 复制代码

//
// Created by 16690 on 2024/4/22.
//

#include <iostream>
using namespace std;

#define MIN(a,b) (a<b ? a:b)
int main(void){

    int i,j;
    i=100;
    j=30;
    cout << "MIN(i,j) = " << MIN(i,j) << endl;

    return 0;
}

条件编译

有几个指令可以用来有选择地对部分程序源代码进行编译
c++ 复制代码
```
#ifdef NULL
	#define NULL 0 
#endif
```
c++ 复制代码
```
#ifdef DEBUG
	cerr << "Variable x = " << x <<endl;
#endif
```

如果在指令 #ifdef DEBUG 之前已经定义了符号常量 DEBUG，则会对程序中的 cerr 语句进行编译

c++ 复制代码

#if 0
   不进行编译的代码
#endif

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
#define DEBUG
 
#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)
 
int main ()
{
   int i, j;
   i = 100;
   j = 30;
#ifdef DEBUG
   cerr <<"Trace: Inside main function" << endl;
#endif
 
#if 0
   /* 这是注释部分 */
   cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;
#endif
 
   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;
 
#ifdef DEBUG
   cerr <<"Trace: Coming out of main function" << endl;
#endif
    return 0;
}

# 和 ## 运算符

# 运算符用于将宏的参数转换为一个字符串字面量
## 运算符用于在预处理阶段将两个标记（tokens）连接为一个

c++ 复制代码

//
// Created by 16690 on 2024/4/22.
//
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

#define STRING(x) #x #x #x
#define TEXT(x) "class"#x"Info"

#define CONCAT(x, y) x ## y

int main ()
{
    int abc = 100;
    cout << "STRING(abc)=" << STRING(abc) << endl;
    cout << "TEXT(x)=" << TEXT(abc) << endl;

    int xy =100;
    cout << CONCAT(x,y) << endl;
    //将cout << CONCAT(x,y) << endl;转为cout << xy

    int test = 222;
    cout << CONCAT(tes,t) << endl;
    
    return 0;
}

C++ 中的预定义宏

宏	描述
LINE	这会在程序编译时包含当前行号。
FILE	这会在程序编译时包含当前文件名。
DATE	这会包含一个形式为 month/day/year 的字符串，它表示把源文件转换为目标代码的日期。
TIME	这会包含一个形式为 hour:minute:second 的字符串，它表示程序被编译的时间。

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    cout << "Value of __LINE__ : " << __LINE__ << endl;
    cout << "Value of __FILE__ : " << __FILE__ << endl;
    cout << "Value of __DATE__ : " << __DATE__ << endl;
    cout << "Value of __TIME__ : " << __TIME__ << endl;
 
    return 0;
}

7.C++信号处理

信号是由操作系统传给进程的中断，会提早终止一个程序

信号	描述
SIGABRT	程序的异常终止，如调用 abort。
SIGFPE	错误的算术运算，比如除以零或导致溢出的操作。
SIGILL	检测非法指令。
SIGINT	程序终止(interrupt)信号。
SIGSEGV	非法访问内存。
SIGTERM	发送到程序的终止请求。

signal() 函数

C++ 信号处理库提供了 signal 函数，用来捕获突发事件。以下是 signal() 函数的语法：

c++ 复制代码

void (*signal (int sig, void (*func)(int)))(int);

以下语法格式更容易理解：

c++ 复制代码

signal(registered signal, signal handler)

第一个参数是要设置的信号的标识符，第二个参数是指向信号处理函数的指针。
函数返回值是一个指向先前信号处理函数的指针。如果先前没有设置信号处理函数，则返回值为 SIG_DFL。如果先前设置的信号处理函数为 SIG_IGN，则返回值为 SIG_IGN。'

c++ 复制代码

//
// Created by 16690 on 2024/4/23.
//
#include <iostream>
#include <csignal>
#include <unistd.h>
using namespace std;
void signalHandler(int signum){
    cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";

    exit(signum);
}
int main(void){

    ::signal(SIGINT,signalHandler);

    while(1){
        cout << "Going to sleep...." << endl;
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

raise() 函数

使用函数raise()生成信号，该函数带有一个整数信号编号作为参数

c++ 复制代码

int raise(signal sig);

c++ 复制代码

//
// Created by 16690 on 2024/4/23.
//
#include <iostream>
#include <csignal>
#include <unistd.h>
using namespace std;
void signalHandler(int signum){
    cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";

    exit(signum);
}
int main(void){

    signal(SIGINT,signalHandler);

    int i=0;
    while(++i){
        cout << "Going to sleep...." << endl;

        while(++i){
            raise(SIGINT);
        }
        sleep(1);
    }
    return 0;
}