C++ - kurz & gut - Aktuell zu C++17

KAPITEL 2

Lexikalische Elemente

Auf der fundamentalsten Ebene besteht ein C++-Programm aus einzelnen lexikalischen Elementen, sogenannten Token. Token sind logisch zusammenhängende Einheiten, die durch den Lexer gebildet werden, indem er den Textstrom in einen Tokenstrom zerlegt. Token werden in der Regel durch Leerraum (Leerzeichen, Zeilenwechsel, Tabulatoren usw.) voneinander abgegrenzt, können aber auch gebildet werden, wenn der Start des nächsten Tokens erkannt wird. Dies ist in dem nächsten Beispiel schön zu sehen:

Dieser Tokenstrom besteht aus drei Token: ival, + und 3. Wenn kein Leerraum vorhanden ist, bildet der Compiler die Token, indem er von links nach rechts nach der längstmöglichen logischen Einheit sucht.

Die Token werden an den Parser übergeben. Dieser bestimmt, ob der Tokenstrom die korrekte Syntax besitzt. Zusammen bilden die Token komplexere semantische Konstrukte wie Deklarationen, Ausdrücke und Anweisungen, die sich auf den Ausführungsfluss auswirken.

Kommentare

Kommentare sind Anmerkungen im Quellcode. Sie richten sich an Entwickler und werden vom Compiler vollständig ignoriert. Sie werden in Leerzeichen konvertiert.

Ein Kommentar ist ein beliebiger Textblock, der entweder in /* und */ eingeschlossen wird oder hinter zwei Schrägstrichen (//) auf einer einzelnen Zeile folgt. Kommentare der ersten Form können nicht ineinander verschachtelt werden. Sie erstrecken sich gerne über mehrere Zeilen:

Kommentare der zweiten Form sind nützlich für kurze Erläuterungen, die nicht mehr als eine einzige Zeile benötigen:

Wenn ein einzeiliger Kommentar beginnt, erstreckt er sich bis zum Ende der Zeile. Es gibt keine Möglichkeit, den Kommentar vorher zu beenden.

Bezeichner

Bezeichner in C++ sind Zeichenfolgen, die als Namen von Variablen, Funktionen, Parametern, Typen, Sprungmarken, Namensräumen und Präprozessormakros verwendet werden. Bezeichner können aus Buchstaben, Ziffern und Unterstrichen bestehen, dürfen aber nicht mit einer Ziffer beginnen. Die folgenden Zeichenketten sind allesamt zulässige C++-Bezeichner:

Folgende Regeln gelten für Bezeichner:

• Bei Bezeichnern wird zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden.
• Bezeichner dürfen nicht identisch mit reservierten Schlüsselwörtern in C++ sein.
• Bezeichner, die mit einem Unterstrich anfangen, sind für die Sprachimplementierung reserviert.
• Obwohl C++ selbst keine Größenbegrenzungen für Bezeichner vorsieht, besitzt jeder Compiler und Linker Größenbegrenzungen, die in der Praxis relevant sein können.

Es gibt keine einheitlichen Stilkonventionen für Bezeichner. Viele Programmierer setzen aber Namen, die mit Kleinbuchstaben beginnen, für lokale Variablen, Instanzvariablen und Funktionen ein. Namen, die mit Großbuchstaben beginnen, werden dementsprechend für Typen, Namensräume und globale Variablen verwendet. Namen, die der Präprozessor verarbeitet, und Konstanten werden ganz in Großbuchstaben geschrieben.

Reservierte Schlüsselwörter

C++ definiert eine Reihe von Schlüsselwörtern und alternativen Token. Dies sind Zeichenfolgen mit besonderer Bedeutung in der Sprache. Diese Wörter sind reserviert und können nicht als Bezeichner verwendet werden. Die reservierten Schlüsselwörter in C++ lauten:

alignas

alignof

and

and_eq

asm

auto

bitand

bitor

bool

break

case

catch

char

char16_t

char32_6

class

compl

const

constexpr

const_cast

continue

decltype

default

delete

do

double

dynamic_cast

else

enum

explicit

export

extern

false

final

float

for

friend

goto

if

inline

int

long

mutable

namespace

new

noexcept

not

not_eq

nullptr

operator

or

or_eq

override

private

protected

public

register

reinterpret_cast

return

short

signed

sizeof

static

static_assert

static_cast

struct

switch

template

this

thread_local

throw

true

try

typedef

typeid

typename

union

unsigned

using

virtual

void

volatile

wchar_t

while

xor

xor_eq

Literale

Literale sind lexikalische Elemente, die explizite Werte in einem Programm repräsentieren. C++ definiert viele verschiedene Typen von Literalen, die alle unter ihrem jeweiligen Typ im Abschnitt »Fundamentale Typen« auf Seite 45 beschrieben werden. Darüber hinaus kennt C++ Funktionsliterale, die auch als Lambda-Funktionen bezeichnet werden.

Benutzerdefinierte Literale

Benutzerdefinierte Literale sind selbst definierte Literale. Diese werden in C++ für ganze Zahlen, Fließkommazahlen, C-Strings und auch Zeichen unterstützt. Für sie gilt die folgende Syntax: Built-in-Literal + _ + Suffix. Das Suffix stellt in der Regel eine Einheit dar:

Benutzerdefinierte Literale erlauben es, Werte direkt mit ihrer Einheit zu verknüpfen. Damit lassen sich Operanden in C++ implementieren, die bei Operationen ihre Einheit berücksichtigen: Dist myDis= 10345.5_dm + 123.45_km – 100_m + 131094_cm. Die C++-Laufzeitumgebung bildet die benutzerdefinierten Literale auf die entsprechenden Literaloperatoren ab (siehe Abschnitt »Operatoren überladen« auf Seite 146). Diese müssen vom Programmierer implementiert werden. So definiert in dem folgenden Beispiel der Namensraum Unit alle Literaloperatoren, die für das richtige Interpretieren des arithmetischen Ausdrucks Dist myDis= 10345.5_dm + 123.45_km – 100_m + 131094_cm benötigt werden. In Kombination mit der Klasse Dist, die einen Konstruktor, einen Plus- und einen Minusoperator anbietet, lässt sich der ganze Ausdruck evaluieren. Dist verwendet als Einheit cm: