C++基础一
C++基础学习一
- HelloWorld
- :: 双冒号运算符
- namespace 命名空间
- using 的使用
- 全局变量检测增强
- C++中所有的变量和函数都必须有类型
- 更严格的类型转换
- struct类型加强
- “新增”bool类型关键字
- 三目运算符功能增强
- C/C++中的const
- const概述
- C/C++中const的区别
- C++中的const
- C/C++中const异同总结
- 尽量以const替换#define
- 引用(reference)
- 引用基本用法
- 函数中的引用
- 引用的本质
- 指针引用
HelloWorld
#include // 标准输入输出流
using namespace std; // 使用命名空间
int main()
{
// std::cout << "Hello World!\n";
cout << "Hello World!" << 123< :: 双冒号运算符
int a =20;
void test(){
int a = 10;
cout << a<namespace 命名空间
- 解决命名冲突
- 创建一个命名空间:
namespace A{
int a = 10;
}
namespace B{
int a = 20;
}
void test(){
cout << "A::a : " << A::a << endl;
cout << "B::a : " << B::a << endl;
}
- 命名空间只能全局范围内定义（以下错误写法）
void test(){
namespace A{
int a = 10;
}
namespace B{
int a = 20;
}
cout << "A::a : " << A::a << endl;
cout << "B::a : " << B::a << endl;
}
- 命名空间可嵌套命名空间
namespace A{
int a = 10;
namespace B{
int a = 20;
}
}
void test(){
cout << "A::a : " << A::a << endl;
cout << "A::B::a : " << A::B::a << endl;
}
- 命名空间是开放的，即可以随时把新的成员加入已有的命名空间中
namespace A{
int a = 10;
}
namespace A{
void func(){
cout << "hello namespace!" << endl;
}
}
void test(){
cout << "A::a : " << A::a << endl;
A::func();
}
- 声明和实现可分离
#pragma once
namespace MySpace{
void func1();
void func2(int param);
}
void MySpace::func1(){
cout << "MySpace::func1" << endl;
}
void MySpace::func2(int param){
cout << "MySpace::func2 : " << param << endl;
}
- 无名命名空间，意味着命名空间中的标识符只能在本文件内访问，相当于给这个标识符加上了static，使得其可以作为内部连接
namespace{
int a = 10;
void func(){ cout << "hello namespace" << endl; }
}
void test(){
cout << "a : " << a << endl;
func();
}
- 命名空间别名
namespace veryLongName{
int a = 10;
void func(){ cout << "hello namespace" << endl; }
}
void test(){
namespace shortName = veryLongName;
cout << "veryLongName::a : " << shortName::a << endl;
veryLongName::func();
shortName::func();
}
using 的使用
- using LOL:: sunwukongID;
- 如果局部范围内还有 sunwukongID，会出现二义性问题，要注意避免
- 编译指令
- using namespace LOL
- 如果局部范围内还有 sunwukongID ,使用局部的ID
- 如果打开多个房间，那么也要注意二义性问题
- using声明可使得指定的标识符可用
namespace A{
int paramA = 20;
int paramB = 30;
void funcA(){ cout << "hello funcA" << endl; }
void funcB(){ cout << "hello funcA" << endl; }
}
void test(){
//1. 通过命名空间域运算符
cout << A::paramA << endl;
A::funcA();
//2. using声明
using A::paramA;
using A::funcA;
cout << paramA << endl;
//cout << paramB << endl; //不可直接访问
funcA();
//3. 同名冲突
//int paramA = 20; //相同作用域注意同名冲突
}
- using声明碰到函数重载 ,如果命名空间包含一组用相同名字重载的函数，using声明就声明了这个重载函数的所有集合
namespace A{
void func(){}
void func(int x){}
int func(int x,int y){}
}
void test(){
using A::func;
func();
func(10);
func(10, 20);
}
- using编译指令使整个命名空间标识符可用
namespace A{
int paramA = 20;
int paramB = 30;
void funcA(){ cout << "hello funcA" << endl; }
void funcB(){ cout << "hello funcB" << endl; }
}
void test01(){
using namespace A;
cout << paramA << endl;
cout << paramB << endl;
funcA();
funcB();
//不会产生二义性
int paramA = 30;
cout << paramA << endl;
}
namespace B{
int paramA = 20;
int paramB = 30;
void funcA(){ cout << "hello funcA" << endl; }
void funcB(){ cout << "hello funcB" << endl; }
}
void test02(){
using namespace A;
using namespace B;
//二义性产生，不知道调用A还是B的paramA
//cout << paramA << endl;
}
注意：使用using声明或using编译指令会增加命名冲突的可能性。也就是说，如果有名称空间，并在代码中使用作用域解析运算符，则不会出现二义性。
全局变量检测增强
- 此代码在c++下编译失败,在c下编译通过.
int a = 10; //赋值，当做定义
int a; //没有赋值，当做声明
int main(){
printf("a:%d\n",a);
return EXIT_SUCCESS;
}
C++中所有的变量和函数都必须有类型
- 以下c代码c编译器编译可通过，c++编译器无法编译通过。
//i没有写类型，可以是任意类型
int fun1(i){
printf("%d\n", i);
return 0;
}
//i没有写类型，可以是任意类型
int fun2(i){
printf("%s\n", i);
return 0;
}
//没有写参数，代表可以传任何类型的实参
int fun3(){
printf("fun33333333333333333\n");
return 0;
}
//C语言，如果函数没有参数，建议写void，代表没有参数
int fun4(void){
printf("fun4444444444444\n");
return 0;
}
g(){
return 10;
}
int main(){
fun1(10);
fun2("abc");
fun3(1, 2, "abc");
printf("g = %d\n", g());
return 0;
}
- 在C语言中，int fun() 表示返回值为int，接受任意参数的函数，int fun(void) 表示返回值为int的无参函数。
- 在C++ 中，int fun() 和int fun(void) 具有相同的意义，都表示返回值为int的无参函数。
更严格的类型转换
- 以下c代码c编译器编译可通过，c++编译器无法编译通过。
typedef enum COLOR{ GREEN, RED, YELLOW } color;
int main(){
color mycolor = GREEN;
mycolor = 10;
printf("mycolor:%d\n", mycolor);
char* p = malloc(10);
return EXIT_SUCCESS;
}
struct类型加强
- c中定义结构体变量需要加上struct关键字，c++不需要。
- c中的结构体只能定义成员变量，不能定义成员函数。c++即可以定义成员变量，也可以定义成员函数。
//1. 结构体中即可以定义成员变量，也可以定义成员函数
struct Student{
string mName;
int mAge;
void setName(string name){ mName = name; }
void setAge(int age){ mAge = age; }
void showStudent(){
cout << "Name:" << mName << " Age:" << mAge << endl;
}
};
//2. c++中定义结构体变量不需要加struct关键字
void test01(){
Student student;
student.setName("John");
student.setAge(20);
student.showStudent();
}
“新增”bool类型关键字
标准c++的bool类型有两种内建的常量true(转换为整数1)和false(转换为整数0)表示状态。这三个名字都是关键字。
- bool类型只有两个值，true(1值)，false(0值)
- bool类型占1个字节大小
- 给bool类型赋值时，非0值会自动转换为true(1),0值会自动转换false(0)
void test()
{ cout << sizeof(false) << endl; //为1，//bool类型占一个字节大小
bool flag = true; // c语言中没有这种类型
flag = 100; //给bool类型赋值时，非0值会自动转换为true(1),0值会自动转换false(0)
}
[c语言中的bool类型]
c语言中也有bool类型，在c99标准之前是没有bool关键字，c99标准已经有bool类型，包含头文件stdbool.h,就可以使用和c++一样的bool类型。
三目运算符功能增强
- c语言三目运算表达式返回值为数据值，为右值，不能赋值。
int a = 10;
int b = 20;
printf("ret:%d\n", a > b ? a : b);
//思考一个问题，(a > b ? a : b) 三目运算表达式返回的是什么？
//(a > b ? a : b) = 100;
//返回的是右值
- c++语言三目运算表达式返回值为变量本身(引用)，为左值，可以赋值。
int a = 10;
int b = 20;
printf("ret:%d\n", a > b ? a : b);
//思考一个问题，(a > b ? a : b) 三目运算表达式返回的是什么？
cout << "b:" << b << endl;
//返回的是左值，变量的引用
(a > b ? a : b) = 100;//返回的是左值，变量的引用
cout << "b:" << b << endl;
[左值和右值概念]
在c++中可以放在赋值操作符左边的是左值，可以放到赋值操作符右面的是右值。
有些变量即可以当左值，也可以当右值。
左值为Lvalue，L代表Location，表示内存可以寻址，可以赋值。
右值为Rvalue，R代表Read,就是可以知道它的值。
比如:int temp = 10; temp在内存中有地址，10没有，但是可以Read到它的值。
C/C++中的const
const概述
const单词字面意思为常数，不变的。它是c/c++中的一个关键字，是一个限定符，它用来限定一个变量不允许改变，它将一个对象转换成一个常量。
const int a = 10;
A = 100; //编译错误,const是一个常量，不可修改
C/C++中const的区别
- C中的const
常量的引进是在c++早期版本中，当时标准C规范正在制定。那时，尽管C委员会决定在C中引入const,但是，他们c中的const理解为”一个不能改变的普通变量”，也就是认为const应该是一个只读变量，既然是变量那么就会给const分配内存，并且在c中const是一个全局只读变量，c语言中const修饰的只读变量是外部连接的。
如果这么写:
const int arrSize = 10;
int arr[arrSize];
看似是一件合理的编码，但是这将得出一个错误。 因为arrSize占用某块内存，所以C编译器不知道它在编译时的值是多少？
C++中的const
在c++中，一个const不必创建内存空间，而在c中，一个const总是需要一块内存空间。在c++中，是否为const常量分配内存空间依赖于如何使用。一般说来，如果一个const仅仅用来把一个名字用一个值代替(就像使用#define一样)，那么该存储局空间就不必创建。
如果存储空间没有分配内存的话，在进行完数据类型检查后，为了代码更加有效，值也许会折叠到代码中。
不过，取一个const地址, 或者把它定义为extern,则会为该const创建内存空间。
在c++中，出现在所有函数之外的const作用于整个文件(也就是说它在该文件外不可见)，默认为内部连接，c++中其他的标识符一般默认为外部连接。
C/C++中const异同总结
- C语言中const是伪常量，可以通过指针修改
- C++中const会放入到符号表中
- C语言中const默认是外部链接，C++中const默认是内部链接
- const分配内存情况
- 对变量取地址，会分配临时内存
- extern关键字下的const会分配内存
- 用普通变量初始化const变量
- 自定义数据类型会分配内存
尽量以const替换#define
- define宏没有作用域概念
- define宏常量没有类型
#define MAX 1024;
我们定义的宏MAX从未被编译器看到过，因为在预处理阶段，所有的MAX已经被替换为了1024，于是MAX并没有将其加入到符号表中。但我们使用这个常量获得一个编译错误信息时，可能会带来一些困惑，因为这个信息可能会提到1024，但是并没有提到MAX.如果MAX被定义在一个不是你写的头文件中，你可能并不知道1024代表什么，也许解决这个问题要花费很长时间。
解决办法就是用一个常量替换上面的宏。
const int max= 1024;
引用(reference)
引用基本用法
- 注意事项：
- &在此不是求地址运算，而是起标识作用。
- 类型标识符是指目标变量的类型
- 必须在声明引用变量时进行初始化。
- 引用初始化之后不能改变。
- 不能有NULL引用。必须确保引用是和一块合法的存储单元关联。
- 可以建立对数组的引用。
//1. 认识引用
void test01(){
int a = 10;
//给变量a取一个别名b
int& b = a;
cout << "a:" << a << endl;
cout << "b:" << b << endl;
cout << "------------" << endl;
//操作b就相当于操作a本身
b = 100;
cout << "a:" << a << endl;
cout << "b:" << b << endl;
cout << "------------" << endl;
//一个变量可以有n个别名
int& c = a;
c = 200;
cout << "a:" << a << endl;
cout << "b:" << b << endl;
cout << "c:" << c << endl;
cout << "------------" << endl;
//a,b,c的地址都是相同的
cout << "a:" << &a << endl;
cout << "b:" << &b << endl;
cout << "c:" << &c << endl;
}
//2. 使用引用注意事项
void test02(){
//1) 引用必须初始化
//int& ref; //报错:必须初始化引用
//2) 引用一旦初始化，不能改变引用
int a = 10;
int b = 20;
int& ref = a;
ref = b; //不能改变引用
//3) 不能对数组建立引用
int arr[10];
//int& ref3[10] = arr;
}
//1. 建立数组引用方法一
typedef int ArrRef[10];
int arr[10];
ArrRef& aRef = arr;
for (int i = 0; i < 10;i ++){
aRef[i] = i+1;
}
for (int i = 0; i < 10;i++){
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
//2. 建立数组引用方法二
int(&f)[10] = arr;
for (int i = 0; i < 10; i++){
f[i] = i+10;
}
for (int i = 0; i < 10; i++){
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
函数中的引用
- 不能返回局部变量的引用。
- 函数当左值，必须返回引用。
最常见看见引用的地方是在函数参数和返回值中。当引用被用作函数参数的时，在函数内对任何引用的修改，将对还函数外的参数产生改变。当然，可以通过传递一个指针来做相同的事情，但引用具有更清晰的语法。
//值传递
void ValueSwap(int m,int n){
int temp = m;
m = n;
n = temp;
}
//地址传递
void PointerSwap(int* m,int* n){
int temp = *m;
*m = *n;
*n = temp;
}
//引用传递
void ReferenceSwap(int& m,int& n){
int temp = m;
m = n;
n = temp;
}
void test(){
int a = 10;
int b = 20;
//值传递
ValueSwap(a, b);
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
//地址传递
PointerSwap(&a, &b);
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
//引用传递
ReferenceSwap(a, b);
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
}
- 通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单：
- 函数调用时传递的实参不必加“&”符
- 在被调函数中不必在参数前加“*”符
- 引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针。C++主张用引用传递取代地址传递的方式，因为引用语法容易且不易出错。
//返回局部变量引用
int& TestFun01(){
int a = 10; //局部变量
return a;
}
//返回静态变量引用
int& TestFunc02(){
static int a = 20;
cout << "static int a : " << a << endl;
return a;
}
int main(){
//不能返回局部变量的引用
int& ret01 = TestFun01();
//如果函数做左值，那么必须返回引用
TestFunc02();
TestFunc02() = 100;
TestFunc02();
return EXIT_SUCCESS;
}
引用的本质
- 引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.
Type& ref = val; // Type* const ref = &val; - c++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同，只是这个过程是编译器内部实现，用户不可见
//发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void testFunc(int& ref){
ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(){
int a = 10;
int& aRef = a; //自动转换为 int* const aRef = &a;这也能说明引用为什么必须初始化
aRef = 20; //内部发现aRef是引用，自动帮我们转换为: *aRef = 20;
cout << "a:" << a << endl;
cout << "aRef:" << aRef << endl;
testFunc(a);
return EXIT_SUCCESS;
}
指针引用
- 常量引用的定义格式:
const Type& ref = val;
- 常量引用注意：
- 字面量不能赋给引用，但是可以赋给const引用
- const修饰的引用，不能修改。
void test01(){
int a = 100;
const int& aRef = a; //此时aRef就是a
//aRef = 200; 不能通过aRef的值
a = 100; //OK
cout << "a:" << a << endl;
cout << "aRef:" << aRef << endl;
}
void test02(){
//不能把一个字面量赋给引用
//int& ref = 100;
//但是可以把一个字面量赋给常引用
const int& ref = 100; //int temp = 200; const int& ret = temp;
}
[const引用使用场景]
常量引用主要用在函数的形参，尤其是类的拷贝/复制构造函数。
将函数的形参定义为常量引用的好处:
- 引用不产生新的变量，减少形参与实参传递时的开销。
- 由于引用可能导致实参随形参改变而改变，将其定义为常量引用可以消除这种副作用。
如果希望实参随着形参的改变而改变，那么使用一般的引用，如果不希望实参随着形参改变，那么使用常引用。
//const int& param防止函数中意外修改数据
void ShowVal(const int& param){
cout << "param:" << param << endl;
}