从 C 到 C++

变量定义中*和&的含义？

Q: int *a1, a2;中只有a1被定义为了int*，请问对于int &a, b;有没有相同的性质？对于下面的例子，用intPtr为何不会有类似问题？

using intPtr = int*;
intPtr p, q;

A: 第一个问题的回答是：是，C++ 的引用声明符具有和 C 的指针声明符类似的语法。即 int &a{b}, c{d}; 中，c 不是 d 的引用，而是从 d 初始化的 int 类型变量。

在 C 中，指针声明符、数组声明符、函数声明符等语法规则是参照解地址表达式、下标表达式和函数调用表达式的“形式”而设计的，比如 int *p, **q 隐含 *p 表达式和 **q 表达式都将具有 int 类型。但是这种设计偏好非常古怪，我们不建议如此使用。在 C++ 中，我们强烈建议每条声明只引入一个标识符，如 int* p; 或 int& r = a;，并将指针声明符、引用声明符靠左对齐以体现 p 或 r 的类型。

P.S. 不存在“引用的引用”类型，int &r{...}, &&r2{...}; 中的 && 是另一个语法“右值引用”。

对于第二个问题，using intPtr = int*; 所表达的含义是将 intPtr 作为 int* 类型的别名。这并非文本替换的过程。除了你说的 intPtr p, q; 将 p 和 q 都声明为 intPtr 类型，以下的例子也可供研究：

using intPtr = int*;
const intPtr ptr{}; // ptr 是 int* const 类型，为什么？

using constInt = const int;
constInt* ptr2{};       // 它的类型又是什么？
const constInt* ptr3{}; // 这个呢？

delete 如何使用？

Q: delete 内存空间应该在变量完全使用完后进行吗？是不是被 delete 掉之后这个变量就不再存在于程序中并且不可访问了？

A: 可以这么理解。但是要注意的是，只有通过 new 手动申请的内存空间需要 delete 进行释放。释放内存是告知系统，对应的 内存空间不再需要了。下面的例子中，delete a 之后，a 指向的内存空间就不能再被使用了，但是 a 本身仍然存在，储存着之前分配的内存地址。这里一定要进行妥善处理，不能继续使用 a 指向的内存，否则将导致 "use-after-free" 错误。

int *a = new int;
*a = 5;
delete a;
std::cout << a << std::endl; // a仍然存在，但其指向的内存已不可用
// std::cout << *a << std::endl; // 错误行为（未定义行为）

重载函数的调用原则是什么？

Q: 函数重载中，隐式类型转换发生的情形有哪些？

A: C++ 语言标准规定，在存在多个同名的重载函数时，会进行重载决议，从而挑选出唯一的最佳可行函数。

重载决议的步骤较为复杂，简单来看核心原则是：尽可能少得进行不符合直觉的隐式类型转换。

严谨来说：C++ 语言标准中规定了隐式类型转换的分级，从而确定了不同隐式类型转换的优劣。在调用被重载的函数时，首先会找出所有可行函数，然后对每个可行函数的调用进行排名，如果调用某个函数 F1 的隐式类型转换存在一个实参优于调用同名重载函数 F2 ，那么便会调用函数 F1 。此外，如果在此步出现相同的排名情况，C++ 语言标准也规定了后续的比较原则，在此不再赘述。

如果某函数调用无法被重载决议选择，那么不允许调用。

复杂类型变量如何方便地声明？

Q: 如果要定义一个指向函数的指针数组，能否使用 auto 或者 using 来帮助我减少声明时的麻烦？

A: auto 关键字不能用于数组的声明，但你可以利用 using 关键字进行声明，参照下列示例代码：

using Func = int(int);
using FuncPtr = Func*;
FuncPtr f[5]; 
// f为一个函数指针数组，含有5个元素
// 每个元素都是指向int(int)类型的函数指针