目录
1、命名空间
2、C++的输入&输出
3、缺省参数
缺省参数的定义
缺省参数的分类
4、函数重载
重载的概念
C++支持函数重载的原理——名字修饰
5、引用
引用的概念
引用特性
常引用
引用的使用场景
引用和指针的区别
编辑
6、内联函数
7、auto关键字(C++11)
8、基于范围的for循环(C++11)
9. 指针空值nullptr(C++11)
1、命名空间
在C/C++中会出现大量的变量,函数,起名字是一个很大的问题,为了防止命名重复,就出现了命名空间的概念,使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化,以避免命名冲突和名字污染
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int rand = 10; // C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题,所以C++提出了namespace来解决 int main() { printf("%d\n", rand); return 0; } // 编译后报错:error C2365: “rand”: 重定义;以前的定义是“函数”
命名空间内可以定义变量,函数,也可以嵌套定义,使用命名空间有三种方式:
1.直接展开命名空间
using namespace ljp
ljp是命名空间的名字,自己可以随便起,要是有相同名字的命名空间,会合并成一个空间
2.使用using将命名空间中某个成员引入
using ljp::a
例如我引入的是一个int 类型的变量a,::是作用域限定符,
3.加命名空间和作用域限定符
ljp::a
这样就可以直接使用a变量了
2、C++的输入&输出
C++定义了新的输入和输出,输入是cin,输出是cout,但是使用时要展开C++官方的命名空间
using namespace std ,例如:
#include<iostream> using namespace std; int main() { int a = 10; cin >> a; cout << a << endl; cout << "hello world" << endl; return 0; }
使用cin和cout输入输出非常方便,不需要控制格式了,cin和cout可以自动识别类型,关于更加复杂的知识我们后面了解,这里简单使用一下输入输出。
std命名空间的使用惯例:
1.在日常练习中建议直接展开using namespace std,这样比较方便。
2.using namespace std展开,标准库就全部暴露出来了,如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数,就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现,但是项目开发中代码较多、规模大,就很容易出现。所以建议在项目开发中使用,像std::cout这样使用时指定命名空间 + using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。
3、缺省参数
缺省参数的定义
缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个缺省值,在调用这个函数时,如果实参没有指定的函数值,就采用该缺省参数。
第一个fun()函数,没有指定实参的值,则默认使用形参的缺省值,第二个fun()函数,实参是20,那么就用实参的值。
缺省参数的分类
全缺省参数
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30) { cout<<"a = "<<a<<endl; cout<<"b = "<<b<<endl; cout<<"c = "<<c<<endl; }
半缺省参数
void Func(int a, int b = 10, int c = 20) { cout<<"a = "<<a<<endl; cout<<"b = "<<b<<endl; cout<<"c = "<<c<<endl; }
注意:
1.半缺省参数只能从右往左依次定义,不能间隔着给;
2.缺省参数不能在函数定义和声明中同时出现,最好是在函数声明中定义缺省参数,因为当我们定义对象时传的有参数,那么缺省参数就不算了,那么当我们定义对象时不传参数,这时候就会调用默认构造函数,因为我们写的有参构造函数,编译器不在生成默认构造函数,然而我们在构造函数的声明2中没有缺省值,编译器就会报错,没有合适的构造函数调用;
//a.h void Func(int a = 10); // a.cpp void Func(int a = 20) {} // 注意:如果声明与定义位置同时出现,恰巧两个位置提供的值不同,那编译器就无法确定到底该 用那个缺省值。
3.缺省值必须是常量或全局变量,
4.C语言不支持。
4、函数重载
重载的概念
函数重载:是函数的一种特殊情况,C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数,这些同名函数的形参列表(参数个数或类型或类型顺序)不同,常用来实现功能类似但数据类型不同的问题。
int Add(int a, int b) { return a + b; } int Add(double a, double b) { return a + b; } int Add(double a, int b) { return a + b; } int Add(int a, double b) { return a + b; } int Add(double a, double b,int c) { return a + b+c; } int main() { cout << Add(10, 20) << endl; cout << Add(10.5, 20.5) << endl; cout << Add(10.5, 20) << endl; cout << Add(10, 20.5) << endl; cout << Add(10.5, 20.5,30) << endl; return 0; }
这些都是同名函数,但都是函数重载;
C++支持函数重载的原理——名字修饰
为什么C++支持函数重载,而C语言不支持函数重载呢?
在C/C++中,一个程序的运行需要经过以下几个阶段:预处理,编译,汇编,链接
1.实际上 项目通常是由多个头文件和源文件组成的,当a.cpp中调用b.cpp中的add函数时,编译后连接前,a.o的目标文件中没有add函数的地址,因为add是在b.cpp中定义的,所以add的地址在b.cpp中,
2. 链接器看到a.o调用add,但是没有add的地址,就会到b.o的符号表中去找add的地址,然后链接到一起,
3.但是链接器会使用哪个名字去找呢?这里每个编译器都会有自己的函数名修饰规则。具体的up主就噶了(我也不会了,更加深入了,以后慢慢了解)
4.通过这里就理解了C语言没办法支持重载,因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分,只要参数不同,修饰出来的名字就不一样,就支持了重载。
5.如果两个函数函数名和参数是一样的,返回值不同是不构成重载的,因为调用时编译器没办法区分了。
5、引用
引用的概念
引用不是新定义一个变量,而是给已存在变量取一个别名,编译器不会为引用变量开辟内存空间,
它和它引用的变量共用同一块内存空间。
类型& 引用变量名(对象名)=引用实体
voidTestRef() { inta=10; int&ra=a;//<====定义引用类型 printf("%p\n", &a); printf("%p\n", &ra); }
注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的。
引用特性
1.引用在定义时必须初始化;
2.一个变量可以有多个引用;
3.引用一旦引用一个实体,不能再引用其他实体。
voidTestRef() { inta=10; // int& ra; // 该条语句编译时会出错 int&ra=a; int&rra=a; printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra); }
常引用
void TestConstRef() { const int a = 10; //int& ra = a; // 该语句编译时会出错,a为常量 const int& ra = a; // int& b = 10; // 该语句编译时会出错,10为常量 const int& b = 10; double d = 12.34; //int& rd = d; // 该语句编译时会出错,类型不同 const int& rd = d; }
1.权限可以平移/缩小,但是不能放大,
2.类型转换会产生临时变量,临时变量具有常性,所以上面代码的最后一行要加上const,否则会报错。
引用的使用场景
略
引用和指针的区别
语法概念上引用就是一个别名,没有独立空间,和实体共用一块空间,但在地层逻辑上是有空间的,
引用和指针的不同点:
1.引用在概念上是定义一个变量的别名,指针是变量的地址;
2.引用在定义时必须初始化,指针没有要求;
3.引用在初始化引用一个实体后,不在引用其他实体,而指针可以指向任何实体;
4.没有NULL引用。但是有NULL指针;
5.在sizeof含义下,引用的大小是引用类型的大小,而地址的指针大小始终是地址空间所占字节大小的个数(64位平台下是8个字节,32位平台下是4个字节);
6.引用自加则引用的实体增加1,指针自加,即指针向后偏移一个类型的大小,
7.有多级指针,没有多级引用;
8. 访问实体方式不同,指针需要显式解引用,引用编译器自己处理;
9. 引用比指针使用起来相对更安全。
6、内联函数
以inline修饰的函数是内联函数,编译器会在调用内联函数的地方展开,没有函数栈帧的开辟,提升程序运行的效率, Add就是内联函数;
特性;
1.inline是一种空间换时间的做法,如果编译器将内联函数当一个函数体处理,减少了函数的调用,提高程序效率,但会使目标文件变大;
2. inline对于编译器而言只是一个建议,不同编译器关于inline实现机制可能不同,一般建
议:将函数规模较小(即函数不是很长,具体没有准确的说法,取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰,否则编译器会忽略inline特性。下图为
《C++prime》第五版关于inline的建议:
3.Inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误,因为inline被展开就没有函数地址了,链接就会找不到。
// F.h #include <iostream> using namespace std; inline void f(int i); // F.cpp #include "F.h" void f(int i) { cout << i << endl; } // main.cpp #include "F.h" int main() { f(10); return 0; } // 链接错误:main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl f(int)" (?f@@YAXH@Z),该符号在函数 _main 中被引用
7、auto关键字(C++11)
auto可以自动识别变量的类型,auto声明的变量由编译器编译得知,方便了使用者,使用auto变量时一定要初始化,在编译阶段编译器会根据初始化类型来推导auto的实际类型。因此auto并不是一种“类型”的声明,而是一个类型声明的“占位符”,编译时auto会被替换成变量实际的类型。
假设我们定义一个函数指针
void func(int a,int b) int main() { void(*pf1)(int,int)=func; auto pf2=func; cout<<typeid(pf1).name()<<endl; cout<<typeid(pf2).name()<<endl; }
这段代码中,pf1和pf2是等价的,都是函数指针,我们可以用typeid来查看pf1和pf2的类型
他们类型是相同的。
typedef的用法:
typedef char* pstring; int main() { const pstring p1; // 编译成功还是失败? const pstring* p2; // 编译成功还是失败? return 0; }
auto与指针和引用结合起来使用:
1.用auto声明指针类型时用auto和auto*没有任何区别,但是声明引用类型时必须加&;
2.在同一行定义多个变量时,变量类型要一致,否则会报错;
3.auto不能直接作为函数的参数,也不能直接用来声明数组;
4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环,还有
lambda表达式等进行配合使用。
8、基于范围的for循环(C++11)
for循环后面的括号有冒号“:”分为两部分,第一部分是范围内用于迭代的变量,第二部分用于被迭代的范围。
范围for的使用条件:
1.for循环迭代的范围必须是确定的;对数组而言,就是数组的第一个元素和最后一个元素,对于类而言,应该提供 begin和end的方法,begin和end就是for循环迭代的范围。
以后会慢慢了解,这里简单了解一下。
9. 指针空值nullptr(C++11)
NULL其实是一个宏,在传统的C头文件中(stdio.h),我们可以看到以下代码:
#ifndef NULL #ifdef __cplusplus #define NULL 0 #else #define NULL ((void *)0) #endif #endif
可以看到,NULL可能被定义成字面常量0,或者被定义成无类型指针(void*)的常量,在C++98中,字面常量0既可以是一个整形数字,也可以是无类型的指针(void*)常量,但是编译器 默认情况下将其看成是一个整形常量,如果要将其按照指针方式来使用,必须对其进行强转(void *)0。
注意:
1. 在使用nullptr表示指针空值时,不需要包含头文件,因为nullptr是C++11作为新关键字引入 的;
2. 在C++11中,sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同;
3. 为了提高代码的健壮性,在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。