C++入门:命名空间、缺省参数、函数重载、引用、内联函数、auto、范围for
这里写目录标题
- 前言
- 命名空间
- 缺省参数
- 1、**什么是缺省参数**
- 2、缺省参数的分类
- 注意事项
- 函数重载
- 1、形参不同
- 2、形参顺序不同
- 3、形参个数不同
- 为什么会出现上述这样的情况呢??
- gcc上的函数修饰,只是简单取函数名
- g++上的函数名,通过_Z+函数名的长度+函数名+类型的首字母(按照参数顺序)
- g++上面的函数名修饰规则在加入类型之后,能够很好区分在函数名相同时,通过参数类型、顺序以及个数从而达到区分函数,注意!!函数返回值没有参与函数名修饰规则当中,所以不能用返回值来区分函数。
- 引用
- 什么是引用
- 怎么使用引用
- 1、做参数
- 2、做返回值
- 引用底层实现
- 引用与指针的不同点
- 内联函数
- 为什么会有内联函数
- 内联函数使用
- 内联函数的特性
- 声明和定义分离时候的报错。
- auto
- auto注意事项
- 范围for
前言
从这边开始我们正式朝C++前进了。在C语言中有着许多不合理的地方或者是不舒服的地方,比如作用域、宏函数、指针等地方,于是C++在C语言的基础上进行调整,出现许多让我们程序猿舒服且比较好理解的地方。那我们就开始吧。
命名空间
在以前C语言的学习中,我们发现使用相同的名字来命名变量之类,会出现报错,这让我们很烦恼,这万一以后要是命名与库函数里面的东西重名,出现报错,难道我们需要找到写库的作者辩论辩论吗?凭什么就你用了那个名字之后我不能用呢,为了解决这个问题,于是C++引入了命名空间的概念:使用关键字 namespace 后面自己取个名字。例如:
namespace im
{int rand = 9;//...
}
接下来创好命名空间我们要怎么使用呢
有三种方式,这边我以std为例,原来标准库在引入命名空间之后也是被放到namespace std
指定作用域:std::cout;
全局展开: using namespace std;
部分展开:using std::cout;
缺省参数
1、什么是缺省参数
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。在调用该函数时,如果没有指定实参则采用该形参的缺省值,否则使用指定的实参。
void Func(int a = 0)
{int c = a + 5;
}
int main()
{Func(); // 没有传参时,使用参数的默认值Func(10); // 传参时,使用指定的实参return 0;
}
2、缺省参数的分类
缺省参数还分全缺省和半缺省
全缺省
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{//...
}
半缺省
void Func(int a, int b = 20, int c = 30)
{//...
}
注意事项
1、在半缺省中缺省值必须从右向左给,不能有隔着给。
下面是错误示范
void Func(int a = 10, int b , int c = 30)
{//...
}
2、在定义和声明分离时,缺省参数只能放在声明,定义不用写。
函数重载
这是c++相比c语言很舒服的一个地方,支持在同一个作用域中有功能类似的同名函数,可以是形参类型不同或者顺序不同或者形参个数不同。
1、形参不同
int Add(int left, int right)
{cout << "int Add(int left, int right)" << endl;return left + right;
}double Add(double left, double right)
{cout << "double Add(double left, double right)" << endl;return left + right;
}
2、形参顺序不同
void f(int a, char b)
{cout << "int char" << endl;
}
void f(char b, int a)
{cout << "char int" << endl;
}
3、形参个数不同
void func()
{cout << "无参" << endl;
}
void func(int a)
{cout << "有参" << endl;
}
为什么会出现上述这样的情况呢??
原因在于函数名修饰上面,这边由于因为vs上的函数名修饰规则比较复杂,不易观察,我用Linux上的gcc g++举例
gcc上的函数修饰,只是简单取函数名
g++上的函数名,通过_Z+函数名的长度+函数名+类型的首字母(按照参数顺序)
g++上面的函数名修饰规则在加入类型之后,能够很好区分在函数名相同时,通过参数类型、顺序以及个数从而达到区分函数,注意!!函数返回值没有参与函数名修饰规则当中,所以不能用返回值来区分函数。
引用
什么是引用
在语法上,引用可以理解为给变量取别名,实际代表的是变量本身。比如爱情公寓中的张伟,有各种小名,张益达、张大炮、snake,但无论叫哪个名字,都是指张伟这个人。在C++中 用&表示引用。通常加在类型后。
int i = 0;
//类型& 引用变量名& = 引用实体
int& j = i;
怎么使用引用
1、做参数
int Add(int& x, int& y)
{return x+y;
}
2、做返回值
int m = 1;int& multi ()
{m *= 2;return m;
}
这时候出现个问题,以下的代码可不可行
int& add(int x, int y)
{int sum = x + y;return sum;
}
显然是不行的,因为sum是局部变量,出了作用域就销毁了还给操作系统,而引用是返回sum本身,这时候已经不属于你的,这时候你再使用这块空间是不安全,里面值可能没有改变,也可能改变了,取决于操作系统。
引用底层实现
刚刚接触引用,可能感觉挺神奇的,会拿其与指针对比,突然觉得c语言中的指针好麻烦,这个引用简单,且用起来很舒服。比如函数传指针的时候,你需要去解引用,而引用不需要传指针,直接修改。
//c语言版本
void func1(int* pi)
{*pi = 4;
}void func2(int& a)
{a = 5;
}int main()
{int i = 0;int* pi = &i;func1(pi);func2(i);return 0;
}
让人惊奇的时候实现引用是通过指针实现。汇编指令完全相同,可以证明引用底层是通过指针实现的。
所以引用从本质来说,与指针没有什么差异,但是使用上比指针舒服很多,可以说是编译器帮你把这脏活给包揽了。
引用与指针的不同点
- 引用概念上定义一个变量的别名,指针存储一个变量地址。
- 引用在定义时必须初始化,指针没有要求
- 引用在初始化时引用一个实体后,就不能再引用其他实体,而指针可以在任何时候指向任何 一个同类型实体
- 没有NULL引用,但有NULL指针
- 在sizeof中含义不同:引用结果为引用类型的大小,但指针始终是地址空间所占字节个数(32 位平台下占4个字节)
- 引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
- 有多级指针,但是没有多级引用
- 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
- 引用比指针使用起来相对更安全
内联函数
为什么会有内联函数
在C语言中大家想必体会过宏函数的麻烦之处了吧,一不小心就容易出错
例如下面add宏函数,在x、y要加括号,在最外面还要加括号。一旦不小心少了一个括号,会出现不少问题。而且宏还有其他问题:
- 不能调试,只是单纯的替换。2. 没有类型检查。
因此为了代替宏,C++弄出了内联函数
#define Add(x, y) ((x)+(y))
内联函数使用
在函数前面加上inline关键字来修饰函数,在预处理阶段中对内联函数进行展开,而不是跟正常函数一样,在编译过程转换成call指令在链接的时候通过函数地址从而调用函数。
内联函数的特性
1、减少了栈帧的开销,文件空间增大,经典空间换时间,但是如果是递归之类的函数,或者过大的函数,使得消耗空间过大,编译器会忽略掉inline,当成正常函数来调用,所以对于编译器来说,inline只是一个建议而已。
2、内联函数声明和定义无法分离。
原因是在编译的时候内联函数已经展开了 声明定义分离之后 编译过程中只有函数声明 没办法展开 只能等待进入链接环节 拿着修饰过的函数名 需要去符号表找相应地址 进行链接 而内联函数地址不会进到函数表里 会出现链接失败的情况
声明和定义分离时候的报错。
auto
在C语言中,如果一个类型太长,我们一般需要采取typedef 缩短类型长度,例如typedef struct ListNode LNode, 而在C++当中,则是弄出了auto,是一个自动推导变量类型的"占位符",原因是编译器在编译时候就将其替换掉,因此他不是类型声明,相当于占位,把这个活交给编译器来干。程序猿使用的时候方便很多,但不是十全十美的,会使可读性下降,不好理解该变量的类型。
auto注意事项
1、用auto声明的变量必须初始化,因为编译器通过初始化的值从而推导该变量的类型。
2、形参无法推导类型。
3、不能推导数组类型。
4、auto* 与 auto没有区别,但是引用的话必须要需要在后面加上&
5、在同一行声明多个变量需要保证全部变量是同一类型。
范围for
在C语言当中,我们遍历数组之类的,需要for循环来遍历,需要确定从什么时候开始,不满足什么条件时候停止,有时候在确定范围上容易出错,在C++11引入一个范围for,也叫语法糖,使用方法如下
int arr[]={1,2,3,4,5,6};
for(auto a:arr)
{//...这里与for循环一样使用
}
可以用continue,break进行操作。
范围是确定的,否则会出现问题。
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