BNF

  1. Associativity 结合性
  2. Priority
  3. Type conversion 混合类型运算时的数据类型转换（决定了二进制序列的解释方式）
  4. Evaluation order 求值次序 = > side effect 从左往右和从右往左算的时候结果不一样 （表达式的副作用没有用，函数的副作用才有用）

异常：Exception
特征：

  1. 可以预见到
  2. 无法避免

类型：

  • Side effect
  • 精度问题：类型转换涉及精度变换 doube -> int 窄转换
  • Overflow

Expression

许多改进都是为了更方便的写程序，减少错误

  1. auto - 编译器根据表达式确定数据类型，避免数据类型名的重复。关键字的引入需要综合考虑，如果太短，会造成已有的变量名冲突，如果太长，则会不受欢迎
  2. Range-for for(auto i:vector )
    1. for trivial错误
    2. 避免for循环的边界错误
  3. Uniform Initialization 结构化和OO的初始化不一致
  4. Constexpr 利用纯函数不能受到状态的影响

Switch

以空间换时间：
用表存储switch的所有结果，实现一次比较找到目标
可以用if else 、表、平衡二叉树表示

Function

内存

image.png
Data 全局数据区：下界清楚，存放全局变量
栈：存放函数。可以重复利用有限空间，符合局部性原则，由编译器控制生死
堆：存放动态变量，malloc()，heap中的管理由程序员接管
栈和堆的大小由程序运行的逻辑决定，所以堆从下往上，栈从上往下
代码区：以function为基本单位，函数有完整的逻辑。
函数有定义点和调用点。所以函数定义时也需要存储在符号表中。节省了重复代码的出现。
RAII机制
DLL按需所取，牺牲时间，节省空间，但是不是全平台自适应，因为不一定有对应的code
static：永远分配 - 》 给予固定空间：无法实现递归，好处是减少了和内存之间的交互
函数的调用：后进先出 – > 表达能力更强（可以递归），但是在数据区付出了更多的COST 代价
符号表的建立：

  1. 当看到使用点时，在符号表中找到对应的地址，取值使用
  2. 当和lib进行link时，找到需要的变量

image.png

  1. C里面不允许函数重载，所以可以用fun代表 。但是如果重载，需要在符号表中嵌入参数
  2. image.png 4代表后面四个字节为函数名，i代表int，d代表double => 使用Lib需要注意什么？ => 添加接口 **extern "C" ** => 判断有无name mangling

函数的COST

函数：复用机制+自顶向下，逐步求精
指令开销+数据开销
能在不降低可读性的前提下，降低COST吗？

  1. 在src源代码中写的是函数
  2. 在经过编译器编译后，将函数代码直接放在对应的代码块中，不产生函数调用，省去了压栈出栈的过程

缺点：

  1. 替换后代码会拉长
  2. 代码段的拉长会带来危害

程序员主动使用inline，向编译器提出申请，直接把函数对应的代码放入源代码中 => 因为不是完美的，所以需要程序员自己提出申请。但是，提出申请后，编译器有权驳回
程序员使用virtual 提出dynamic binding，副作用：效率较低，以低效率获得语言的灵活性。不像java，全部默认为dynamic binding。 Programmer can be trusted
原则

  • 定义不允许嵌套
  • 先定义后使用：给描述以约束，同时提高编译器的效率：编译器是一个个cpp扫描的

内联函数 inline

要明智的申请inline函数

目的

提高可读性，提高效率

实现方法

编译系统将为 inline 函数创建一段代码，在调用点，以相应的代码替换

缺点

  • 无法实现递归，语言表达能力降低
  • 代码段的增加会带来效率的降低
  • 函数指针

适用场景

  1. 函数的长度短小，避免替代带来额外开销
  2. 使用频繁的代码
  3. 简单的代码：不要有多个转移接口的结构

构造函数适合inline函数。构造函数放入class的定义中，会自动申请inline

局部性原则

为什么代码段增大会出现问题？为什么不能有复杂的数据结构？
时间局部性，空间局部性 => 每一次都是调用相关的放入内存，如果有额外需要，再通过虚拟内存管理，从硬盘中获得对应数据
因为内存是分级的，附近的代码放入Cache中（高速缓存）。原来的Cache中，为x=1 ;f(1) ;，一直都在Cache中循环。但如果f(1)替代为Ablock，因为Cache有限，block中的有些代码在Cache中，有些不在，需要不断调换block在Cache中的代码。Cache中会产生抖动，即调度的cost

缺点

  • 增大目标代码
  • 病态的换页
  • 降低指令快取装置的命中率

函数指针 ？？

实现framework

函数的执行机制

  • 建立被调用函数的栈空间
  • 参数传递

image.png

  • 值传递
  • 引用传递

image.png

  • 保存调用函数的运行状态
  • 将控制转交给被调用函数

局部变量要主动初始化
image.png

运行时环境

_cdecl

_stdcall

参数的空间是由被调用者返回，不支持参数是可变长的 — 适合平台的协作

  • _cdecl：参数的空间是由调用者返回，支持参数是可变长的 例如：**printf(char *s, ...) **

可变参数的缺点：

  1. **printf("hi ",num1,num2 )** 有缺陷：没有用num1 num2，却可以拿到对应的值，不安全
  2. 会增大代码的长度。因为调用是复用多次的，所以积少成多了

cout中<<是双目操作符，实现原理是操作符重载，而不是可变参数的调用
调用者还和被调用者还
差别：发生在返回时

_fastcall

参数传递放入的是寄存器中，而不是push到栈中
瓶颈：
寄存器数量有限，每用一个寄存器，寄存器中原有的值都要保存下来

_thiscall

略

传递方式

Call by name

image.png
结果: a[2] = 3

Call by value-result

image.png

函数原型

原型：void f（int ， int）
编译器在调用函数时，能根据原型生成正确的代码
如果编译没找到时，也会在link时找到

  • 遵循先定义后使用原则
  • 自由安排函数定义位置
  • 只需参数类型，无需参数名称
  • 编译器检查

函数重载

原则：

  • 名同，参数不同
  • 返回值类型不作为区别重载函数的依据

匹配原则

  • 会产生二义性：10可以转为long，也可以转为double **ambiguous**
  • 严格
  • 内部转换
  • 用户定义的转换

意义：多态一名多用 属于语言的特征

默认参数

  1. 默认参数的声明
    1. 函数原型中给出 int f(int =1,int =2,int =3) 原型决定默认参数
    2. 先定义的函数给出
  2. 默认参数的顺序

  3. 默认参数与函数重载

攻击

  • 提供坏地址 = > 指令和数据为正交
  • 不自动写代码，而是选择指令去运行（借刀杀人）=> 内存地址的随机化，不会产生错误，只会产生异常