What & How & Why

C++ Primer 笔记 第五章
我的笔记均包含大量个人理解内容，存在一定偏差。如果您发现错误，请留言提出，谢谢！

空语句用在逻辑上不需要，但是语法需要的地方。比如for循环的条件中就可以完成计算，但是仍然需要一个空语句作为结束。我们可以用一个“;”(semicolon)表示空语句。在大多数情况下，空语句是需要注释出来的；我们也需要注意不要多写semicolon，因为每一个分号都代表一个空语句。

如果我们需要在循环里用一大段代码来进行运算，我们就需要用curly braces“{}“把这些代码圈起来表示为一个整体。这些代码组成的整体叫复合语句(compound statements)，也叫块(block)。对于块来说，块内定义的变量作用域就在块内。
块内定义的变量必须初始化，因为这些变量会被定义他们的控制结构所用到。

主要的条件语句有if-else / switch-case。具体应用哪种语句根据条件的数量来看。总的来说，条件越多，用switch-case的效率越高。

If-else的主要注意点是：if-else关键字总是寻找最近对应的if/else配对，所以要确保相邻的if/else是不是应该对应起来的的条件判断内容。

switch-case是通过case_label来进行条件判断的，所以在一个语句里，case的值不能有重复的。如果不是希望多组case共同表达一个分支，我们应该在每个case执行完毕后接上一个break,用于跳出语句。
switch-case中，在case作用域中定义并初始化变量是错误的，因为控制流很可能绕过这个定义语句，导致这个变量定义无效。所以如果需要在case作用域里定义变量，我们需要加上”{}“。这样保证了被定义的变量在作用域内，从而之后的case标签都在作用域外。

while / do while循环的条件可以由表达式或者已经初始化的变量声明来充当，比如：

int  = 1;
if (i) {//using a declared variable as the condition。
    statment;
}

while语句在条件一开始false的时候是不会执行的，do while 语句则会执行一遍。因此而对于do while来说，会先执行块再判断条件，所以在do while的条件里定义变量是非法的。

对于不确定循环的情况来说，用while是很好的。但如果我们希望指定循环多少次，那么我们可以用for。
传统的for由三部分组成，中间用分号分开：

for (init-statement ; condition ; expression)
    statment;

跟while 一样，如果条件起始为false，那么语句就不会执行，而for中定义的初始值只在for循环里有效。对于这个init-statement, 我们是可以同时定义几个对象的。但这个初始化语句也跟一般的多变量初始化一样，我们需要保证定义的变量类型都相同。
在C++11中，我们有了for的另外一种表达形式：

for (declaration : expression)
     statments;

这里的expression必须是一个序列（List初始化的序列/数组/string/vector)。declaration 定义一个变量来表示序列里每一个元素。为了保证这个变量和元素的类型一致，我们可以用auto来定义变量。如果我们想对这些元素进行写操作，那么变量类型必须是对应的引用类型。

break 会跳出最近的循环，而continue只会跳出最近循环的当次迭代。

goto语句的语法是：

goto label;

这个label是由label名和冒号组成。如果goto语句绕过了一个变量的定义，而直接跳转到了直接使用这个变量的语句，那么这个goto是非法的。
goto会显著破外程序的结构性，所以最好不要用。

C++中的异常处理由3部分组成：

1. throw表达式，用于抛出异常
2. try / catch: 我们把代码放到try block中，这样try就可以侦测到抛出的异常，然后把异常的类型与catch中的异常判断做对比。如果有匹配，则通过对应的catch子语句对异常进行处理。
3. exception class. 用于抛出异常 (throw) 和处理异常(try-catch)之间传递异常的具体信息。
   

整个异常处理的过程是这样的：
我们用throw抛出异常 → 用try捕获异常 → 用catch处理异常 → catch无法处理则转到Library function terminate。

我们在复杂程序里经常可以遇到一种情况：程序在抛出异常之前，已经执行了很多个try，比如嵌套的try-catch语句。那么检测到异常后，应该如何处理？ 异常处理的顺序刚好和函数调用相反：

1. 异常被抛出的时候，首先搜索抛出异常的函数。
2. 如果没有找到相对应的catch语句，则函数终止，并在调用该函数的函数中寻找。
3. 如果还是没有找到，终止这个函数，接着搜索调用他的函数。
4. 以此类推，按程序执行的顺序逐层回退，直到找到相应的catch。
5. 如果最终没有找到，转到terminate function。

C++中定义了一组标准类来传递异常的信息。这些异常类被分别定义在4个header中：

而stdexcept里定义了一些详细的异常类，大概分为runtime_error和logic_error两部分，详情见下图：

exception / bad_alloc / bad_cast 只能通过默认初始化。而其他异常的类型恰好相反：不允许默认初始化，应该使用string/cstyle string 对其进行初始化。这些异常类型定义了一个what的function,不需要参数，返回一个指向cstring的char类型指针。这个what函数实际上就是用于打印从throw那里获取的错误信息。比如：

try{
    if(condition){
        throw exception("oh its an error!") // the string is what what_function got.
    }
}
catch(exception e){ //define object for exception class.
    cout << e.what() << endl; // using e to access exception class member function what(), print out the error string.
}

~~DUOSHUO~~