不常见的数据类型
前注：希望我的读书笔记能带你迅速走过25页的书籍，有不妥之处，欢迎指正。http://www.cnblogs.com/jerry19880126/
本章主要介绍三种“不常见”的数据类型，分别是结构体，指针和全局数据，其实我觉得这三种数据类型还是很常见的，不太认同本书将之分类成“不常见”。
第一部分：结构体
结构体好比是一个团体，它将一些相关的数据放在一起，比如对于student而言，属性可能包括name，age，sex，height和weight等，因此可以这样声明一个学生的结构体：
struct Student
{
string name;
int age;
char sex;
int height;
int weight;
};
定义一个学生的实体张三Student zhangSan，就可以这样引用张三的姓名zhangSan.name，年龄zhangSan.age。
结构体的优点有四个：
(1) 明确数据关系
如上面这个例子，若不组团，而分开写，比如给张三同学赋初值：
name = inputName;
age = inputAge;
…
这样貌似还是不很乱，但万一这时候还有李四同学怎么办？千万不要用name1，name2来区别，前面有读书笔记已经谈到，这种变量命名的方式是很糟糕的。那用nameZhangSan，ageZhangSan，nameLiSi，ageLiSi？这种命名方式会很麻烦，万一学生数很多，这样不是要有成千上万个变量了？那用数组name[100]，age[100]来解决这个问题？数组的确是OK的，但有没有想过，这样的写法缺乏关联性？name[0]与age[0]是对同一个学生的描述（下标0表示这是第一个学生），但这两个变量名却没能反映它们都是学生的属性。
若采用上面的结构体声明，再定义Student student[100]，然后用student[0].name来表示0号同学的名字，student[0].age来表示0号同学的年龄，这样能立刻感觉出name和age都是描述一个student的属性。因此：
student[0].name = inputName;
student[0].age = inputAge;
能更清楚地反映属性的归属。
(2) 可以简化对数据块的操作
假设要复制学生张三，若不采用结构体，则需要这样操作：
newName = nameZhangSan;
newAge = ageZhangSan;
…
这样要写很多句话，有多少属性就有多少个赋值语句，但如果用结构体：
Student newStudent;
newStudent = zhangSan;
只要两句话就搞定了。
(3) 可以简化参数列表
你觉得是调用函数时用fun(nameZhangSan, ageZhangSan, sexZhangSan, heightZhangSan, weightZhangSan)比较好，还是用fun(zhangSan)来得简单呢？
(4) 可以减少维护
假定要对Student删除sex属性，你觉得是删掉每个对sex数组的引用比较好，还是直接删掉结构体中的sex项比较方便呢？
第二部分：指针
指针本质是数据的地址，画个示意图就知道了：
以win32环境为例，方框表示内存块，内存块是以“字节”为单位的，方框里的数值表示的是内容，方框左侧的16进制表示的是方框所在的地址，由上到下地址逐渐增加。左侧表示的指针，指针在win32平台下都是4个字节（不管是int*，short*，double*还是char*，都是4个字节），这样指针的数值（存放的内容）是0x00001234（小端表示），而指针数值表示的是地址，所以它其实是指向首地址为0x00001234的内存块，也就是右侧。我们所熟悉的int*，short*等等，其实是解释应该怎样解读右侧的内存块。假定指针名为pointer，若指针类型是char*，则认为所指向的地址表示的是char数据，所以*pointer的值为0x0a，表示ASCII码为10的字符，也就是换行符；若指针类型为short*，则表示2字节的短整数0x610a，*pointer值为24842；若指针类型为float*，则表示4字节的浮点数0x6362610a，数值大约为4.176*10^21。综上，指针的数值（内存块的内容）表示的是目标内存块的首地址，指针总是4个字节，但怎样解释目标内存块是由指针类型决定的。从上面还可以看到指针其实也是有地址的，最左侧的数字就是指针的地址，用&pointer就可以获得0x003839了。
《代码大全》上列举了指针的使用技巧，我只列出自己认为重要的：
(1) 同时声明和定义指针
int* pointer并不一个好习惯，因为这时候pointer的值到底是什么，我们并不知道，万一pointer指向了一段重要的数据区，一旦有*pointer = 1234，数据区的数据就会被污染（现代操作系统已经有这类问题的预防了，只要使用了*pointer，就会弹出带红叉的对话框阻止程序继续往下走，但仍需要小心）。解决这个问题的方法是int* pointer = &var，让指针从诞生起就有明确的指向。
(2) 删除指针后将之设为空值
当执行delete pointer后，pointer的值是多少？这时候是不确定的，有的时候它指向上次的目标内存块，有时候它指向系统的随机地址，此时的指针被称为dangling pointer（迷途指针或悬空指针）。这时候引用*pointer是非常危险的，比如*pointer = 1234，你的重要数据又不保了。
(3) 粉碎垃圾数据
当执行delete pointer后，其实你不是想解放指针，你真正想要做的是释放动态分配的一段内存。比如说：
int *pointer = new int[2];
pointer[0] = 3;
pointer[1] = 9;
delete [] pointer其实是想释放掉这2个int型的内存块，但事实上，在执行delete操作后，原来的那两个int型内存块的值可能还是3和9。delete不可能真的从操作系统中删掉内存（那些内存块一个也不会少）！比如你电脑D盘的总容量是30G，你删除一个文件后的总容量还会是30G，不会变少的。delete所能做只是删掉这些内存的引用，至于这些内存的内容，可能是上次操作遗留的值，也可能是操作系统随机出的垃圾值。这些遗留下来的值会干扰你调试程序，因为你无法确定指针指向的内存何时已经变成非法的了！解决方法是粉碎这些垃圾数据，比如memset(pointer, 0xcc, MemoryBlockSize(pointer))，然后再delete pointer。这样垃圾数据都被置0xcc了。《代码大全》上推荐在每一个待使用的内存块后多申请一个标记字段，称为dog tag（狗牌），这时只要检测狗牌是有效值还是0xcc，就知道还能否继续使用这段内存块了。
(4) 在与指针分配相同的作用域中删除指针
一句话，若在一个函数中new了内存块，则也在这个函数中delete掉它！不要把delete操作放在这个函数之外的地方。（因为new是在堆在分配内存，所以这个函数外的其他地方还是能够使用这块内存的，但这样做不安全，不要指望你的记性有多好，你不会总记得在最后释放掉它的）
(5) 在使用指针前作检测
包括两个检测，一是检测指针本身，二是检测指针所指向变量的取值范围。指针本身主要是看指针是否为空，我还记得360一面的面试官让我手写一个字符串查找的小程序，我还没写完他就打断我，说我忘了检测指针是否为空了，汗啊……这个条件一定要判断，不然会给面试官留下粗心的坏印象的。检测指针所指向变量的取值范围，其实就是检测变量是否是合法的，比如有的变量的最大值不可能超过360，但是*pointer后的值却超过了360，这就出现bug了。可以用断言，比如assert(*pointer <= 360)。
(6) 链表操作中画图对付指针
单向链表、双向链表、循环链表的操作包括插入、删除、查找结点等，这些操作空想会挺麻烦的，但若画个图，就简单多了。注意这里的操作代码有前后顺序之分，比如删除结点时什么时候该断开这个结点是有说法的，这里就不举例子了，很多数据结构书上都会介绍到的。
下面谈谈C++中的指针与引用的区别，这是我舍友今年去微软面试的一道面试题，题面其实很直观，学过C++的同学也能答上个一两条，但若是能给出全面的答案，其实并不容易。本章给出了两个最重要区别，第一个区别是引用必须总是引用一个对象，不可能“悬空的”，比如int& a，这语法上就通不过的，int& a = b，将a引用b才是可以的（这时候a是b的别名，就好比某个同学身份证上的名字和乳名一样，其实是一个人的两种叫法）；但指针可以“悬空”，比如int* p，指向“空”也可以，比如int* p = NULL。第二个区别是引用确定在声明的时候，即从它诞生之日起，就不可以改变了，int& a = b，之后再有a = c语法上就通不过了；但指针可以随时改变它的指向，比如int* p = &a，接下来p = &b也是合法的。
下面给出比较全面的回答：
i. 从现象看，指针在运行时可以改变其所指向的值，而引用一旦与某个对象绑定后就不能再改变；
ii. 从内存分配上，程序为指针分配空间，而不为引用分配空间；
iii. 从编译上看，指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量的地址值，而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值 。
第三部分：全局数据
本章的最后花了不少篇幅来介绍全局数据，其实也就是一句话，尽量少用全局变量。因为它不是线程安全的（即多个线程万一对这个变量同时操作，会出bug），另外，全局变量还破坏了代码的模块化，阻碍了代码的重用。但我也不得不承认，在写过的程序里使用过全局变量，因为它可以简化对极其常用的数据的使用，如果不用全局变量，可能需要传递多个函数参数。本书推荐将全局变量写在类中，可以作为类的静态成员来使用，当然不是把一堆不相关的全局变量放到一个不相关的类中，而是有规律的组织这些相关的变量。此外，用g_前缀来区分，并提供一份注释良好的清单，会减轻全局变量的副作用。
<end>