C++ Keywords

const

• 避免无意中修改数据。
• 能够处理 const 和非 const 实参，否则只能接收非 const 数据。
• 使函数能够正确生成并使用临时变量。

const 是 constant 的缩写，“恒定不变”的意思。被 const 修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提高程序的健壮性。所以很多 C++ 程序设计书籍建议：“Use const whenever you need”。s

如果参数作输出用，不论它是什么数据类型，也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”，都不能加 const 修饰，否则该参数将失去输出功能。const 只能修饰输入参数，如果输入参数采用“指针传递”，那么加 const 修饰可以防止意外地改动该指针，起到保护作用。

• 函数返回值不可作为左值。在“指针传递”和“引用传递”时可以加const修饰，但是在“值传递”的情况下，由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该输入参数本来就无需保护，所以不要加const修饰。

  const int *fun(int *xxx) {}
  const int &fun(int &xxx) {}
  int fun(int xxx) {}

• 形参在本函数内不能作为左值。

  int *fun(const int *xxx) {}
  int &fun(const int &xxx) {}
  int fun(const int xxx) {}

• 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为 const 类型。此种写法表示本函数不会修改本对象中的成员变量。

  int* fun(int* xxx) const {}

extern

1. 单定义规则
   1. 变量只能被定义一次；
   2. 定义声明（defining declaration，简称定义）；
   3. 引用声明（referencing declaration，简称声明）；
2. 一个变量多处使用，仅在其中一个文件中包含定义，在使用该变量的其它文件中使用该关键字声明

static

隐藏，保持内容持久，默认初始化为 0

• 静态全局变量，全局生命周期，本文件可见。
• 静态局部变量，全局生命周期，仅局部可见。
• 静态函数，全局生命周期，全局可见。
• 静态成员变量，全局生命周期，同类对象共享一份。
• 静态成员函数，全局生命周期，同类对象共享一份。

int global = 200;               // 全局可见
static int current_file = 100;  // 本文件可见
void fun(int a)
{
    // code
    static llama = 0;       // 仅局部可见
}

class A {
public:
    static void fun(); // 同类对象共享一份
private:
    static int a;      // 同类对象共享一份
}

inline

内联函数是函数，有类型检查，语法判断等，在编译时展开，嵌入代码中。
宏定义在预编译阶段展开，只是简单的文本替换。

virtual

虚函数是为了实现多态，析构函数是为了在对象不被使用之后释放它的资源。

那么把析构函数声明为 virtual 有什么作用呢？

直接的讲，C++ 中基类采用 virtual 虚析构函数是为了防止内存泄漏。

具体地说，如果派生类中申请了内存空间，并在其析构函数中对这些内存空间进行释放。假设基类中采用的是非虚析构函数，当删除基类指针指向的派生类对象时就不会触发动态绑定，因而只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。那么在这种情况下，派生类中申请的空间就得不到释放从而产生内存泄漏。所以，为了防止这种情况的发生，基类的析构函数应采用 virtual 虚析构函数。对象在析构时，先调用派生类的析构函数后，再调用基类的析构函数，从而保证所有申请的资源都被释放。

explicit

1. 指定构造函数或转换函数 (C++11 起)或推导指引 (C++17 起)为显式，即它不能用于隐式转换和复制初始化。
2. explicit 说明符可以与常量表达式一同使用。函数在且只会在该常量表达式求值为 true 时是显式的。(C++20 起)

decltype

推导表达式类型：

int i = 4;
decltype(i) a; // 推导结果为 int，故 a 的类型为 int

与using和typedef配合使用，用于定义类型：

using size_t = decltype(sizeof(0)); // sizeof(a) 的返回值为 size_t 类型
using ptrdiff_t = decltype((int *)0 - (int *)0);
using nullptr_t = decltype(nullptr);

重用匿名类型：

decltype(anon_s) as ; // 定义了一个上面匿名的结构体

泛型编程中结合 auto，用于追踪函数的返回值类型：

template <typename _Tx, typename _Ty>
auto multiply(_Tx x, _Ty y)->decltype(_Tx*_Ty)
{
    return x*y;
}

template

函数模板，类模板。

特化与偏特化：模板特殊化和部分特殊化。

1. 函数模板只有特化，没有偏特化；
2. 模板、模板的特化和模板的偏特化都存在的情况下，编译器在编译阶段进行匹配，优先特殊的；
3. 模板函数不能是虚函数；因为每个包含虚函数的类具有一个 virtual table，包含该类的所有虚函数的地址，因此 vtable 的大小是确定的。模板只有被使用时才会被实例化，将其声明为虚函数会使 vtable 的大小不确定。所以，成员函数模板不能为虚函数。

参考文献

• C++ 中为什么需要将基类的析构函数设置为虚函数？
• inline 函数和宏定义的区别
• inline 函数和宏定义区别
• C++ 模板 全特化与偏特化
• explicit 说明符