初识C++

目录

前言

一、命名空间

二、输入与输出

三、缺省参数

四、函数重载

五、引用

六、内联函数

七、extern

八、auto

九、基于范围的for循环

十、指针空值nullptr

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前言

C++是兼容C的，所以C

一、命名空间

命名冲突问题

起的变量名或函数名与库里的函数或变量相同，从而冲突了，如下图

  

在公司团队协作做项目时，两个人起的变量名或函数名冲突

解决办法：定义一个命名空间

利用关键字namesapce，来隔离其中的变量或函数

vs是该命名空间的名字

注意：该命名空间里的变量依然是全局的，与其没什么区别，只是被隔离其中，想使用时方式不同

命名空间中，既可以定义变量，也可以定义函数

命名空间可以嵌套

同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中

注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域

命名空间使用

加命名空间名称及作用域限定符

命名空间名字 + 作用域限定符(::) + 变量或函数

这种方式使用比较麻烦，但是可以做到很好的隔离

使用using将命名空间中成员引入

将其频繁使用的变量或函数展开，无论是隔离，还是使用上，都比较好 

使用using namespace 命名空间名称引入

如上图，此方法将其命名空间中的内容全部展开，但缺点是隔离失效了

如下图，就是将C++的标准库完全展开

二、输入与输出

输出:cout——流插入

无需再借助格式符，但是对于控制小数点位数不是很方便，所以此种情况建议使用printf

输入：cin——流提取

同样不需要格式符

endl——换行

三、缺省参数

概念：声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值

全缺省

即一个参数都不传 

半缺省

即只传部分参数

不缺省

当没有传参时，就使用参数的默认值，当有传参时，则使用指定的实参

注意

半缺省只能从右至左缺省，不能间隔着给

缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

缺省参数必须是常量或者全局变量

四、函数重载

概念：在同一作用域中声明的几个功能相似的同名函数

函数重载有三种形式，参数类型，参数个数，参数顺序

注意：返回值类型不同不能算函数重载

参数类型不同

参数个数不同 

参数顺序不同 

注意：函数重载与缺省参数不能同时使用，因为在函数调用时可能会存在歧义，如下图 

名字修饰规则

linux的函数名修饰规则

_Z+函数长度+函数名+类型首字母

如上图修饰后，应为_Z3facii

如上图修饰后，应为_Z3faci 

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

五、引用

概念：就是对同一事物起了个别名，比如张三是他姓名，而狗蛋是他小名，无论哪个都是代表他，只是称呼不同而已，如下图，b就是a的别名

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

引用特点

引用在定义时必须初始化

 

一个变量可以有多个引用

引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

常引用

权限放大，这种情况会报错

权限不变，正常执行

权限缩小，正常执行

使用场景 

做参数

如下图，下列两个函数构成函数重载，但在调用swap函数时会存在歧义

 

价值

提高效率

形参的修改，可以影响实参(输出型参数)

做返回值

如下图，函数返回时，是通过一个临时变量存储ret的值，再将其返回给c的，而不是直接将ret赋值给c的，因为如果是直接将ret赋值给c,在函数调用结束后就已经销毁了，这时就是非法访问

临时变量具有常性

如果ret比较小时(4/8byte)，一般是是寄存器充当临时变量

如果ret比较大时，临时变量是建在调用Add函数的栈帧中,即main函数

如下图，就是直接返回c的引用，没有经过临时变量，因为被调用的函数的c是静态变量，不会随着函数调用结束而销毁

 

价值

提高效率

修改返回变量

结论：const Type & 常量   可以接收各种类型的对象，如下图

 

使用引用传参，如果不修改实参，那么建议使用const&

注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回

引用与指针的区别

引用在语法概念就是一个别名，没有空间的；在底层实现上是有空间的

二者的不同点

引用在使用时必须初始化，而指针最好初始化，否则会是野指针

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

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，因为指针存在NULL指针解引用、野指针问题等等

六、内联函数

C语言中有#define定义函数，而C++为了解决此种方法的缺点，引入了内联函数

概念：以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率，如下图

特性

inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数(10行以内适用）

inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联

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

建议：短小、频繁调用的函数建议定义成inline

七、extern "C"

告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译

extern这个关键字可以实现C程序调用C++的库，也能C++程序调用C的库

在VS2019中，以静态库为例

首先创建一个空项目，然后在属性页，在常规选项中，将下列改为静态库 

在有主函数的项目中，在属性页的链接器的常规中，添加库目录，然后在输入中的附加依赖项中添加静态库,如下图

C++程序调用C的静态库

C程序调用C++的静态库

法一

 法二

总结

C++程序调用C的库，在C++程序中加extern "C"

C程序调用C++的库，在C++库中加extern "C"

八、auto

在C++11中，auto可用于推导类型，如下图

typeid打印变量的类型

注意：使用auto定义变量时必须对其进行初始化 

  

用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&

 

当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型 

 

auto不能作为函数的参数

auto不能直接用来声明数组

 

九、基于范围的for循环

在C++11中，对有范围的集合，for循环可修改为for(范围内用于迭代的变量 : 被迭代的范围)，也被称为语法糖

上图是自动依次将数组a中的每个元素赋值给b，当然，上图中的auto也能改为int，也能通过b来调整值，如使b+1等等

注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环

for循环迭代的范围必须是确定的

对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；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

如上图，因为形参a是指针，而不是数组名了，最后一个元素不能确定，所以不能这样使用for循环

十、指针空值nullptr

NULL实际是一个宏

NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void*)的常量

 

注意：

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

在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同

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