c++一打开世界的大门
1、C++发展史：1979年，贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候，试图将内核模块化，于是在C语言的基础上进行扩 展，增加了类的机制，完成了一个可以运行的预处理程序，称之为C with classes（所以c++是可以兼容c的）。语言的发展就像是练功打怪升级一样，也是逐步递进，由浅入深的过程。我们先来看下C++的历史版本（只介绍本人认为需要了解的几个版本）：
（1）c with classes：在C的基础上新增了类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等。
（2）c++98：C++标准第一个版本，绝大多数编译器都支持，得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会认可，以模板方式重写C++标准库，引入了STL(标准模板库)。
（3）c++03：C++标准第二个版本，语言特性无大改变，主要：修订错误、减少多异性。
（4）c++11：增加了许多特性，使得C++更像一种新语言，比如：正则表达式、基于范围for循环、auto关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等。
（5）c++14：对C++11的扩展，主要是修复C++11中漏洞以及改进，比如：泛型的lambda表达式，auto的返回 值类型推导，二进制字面常量等。
2、C++关键字（c++98)：关键字(keyword)又称保留字，是整个语言范围内预先保留的标识符。每个C++关键字都有特殊的含义。经过预处理后，关键字从预处理记号(preprocessing-token)中区别出来，剩下的标识符作为记号(token)，用于声明对象、函数、类型、命名空间等。不能声明与关键字同名的标识符。
3、命名空间：在C/C++中，变量、函数和类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称将都存在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
（1）命名空间的定义：定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}中即为命名空间的成员。
//1. 普通的命名空间
namespace N1 // N1为命名空间的名称
{
// 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数
int a;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
}
//2. 命名空间可以嵌套
namespace N2
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace N3 //N3定义在N2里
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}
//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间
// N1与上面定义的N1重名，进行编译后会合成为同一个命名空间中（内容扩展了）。
namespace N1
{
int Mul(int left, int right)
{
return left * right;
}
}
注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中
（2）命名空间的使用：我们先定义一个简单的命名空间
namespace N
{
int a = 10;
int b = 20;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
我们先来看一段简单代码：
//只是一段伪代码
int main(void)
{
printf("a=%d\n",a);
return 0;
}当我们直接使用命名空间里定义的变量a时，编译就会报错，无法识别a。所以接下来接受命名空间使用的三种方式：
●加命名空间名称及作用域限定符
int main(void)
{
printf("%d\n", N::a);
return 0;
}
●使用using将命名空间中成员引入
using N::b;
int main()
{
printf("%d\n", N::a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
●使用using namespace 命名空间名称引入
using namespce N;
int main()
{
printf("%d\n", N::a);
printf("%d\n", b);
Add(10, 20);
Sub(20, 10);
return 0;
} 4、C++的输入&输出：使用cin和cout作为输入输出。
（1）使用cout输出和cin输入时，必须包含< iostream >头文件
注意：后缀为.h的头文件 C++标准已经不支持了，早期的实现将标准库功能定义在全局域中，声明在.h后缀的头文 件中。C++为了和C区分，也为了正确使用命名空间，规定头文件不使用.h
（2）cout和cin包含在std标准命名空间中，使用时必须包含该命名空间 注意：旧编译器(vc6.0)中可能含有
（3）C++中使用cout进行输出(到控制台)，使用cin进行输入(来源自控制台)，C的方式可继续使用
（4）使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c
#include using namespace std;
int main()
{
int a;
double b;
char c;
cin>>a;
cin>>b>>c;
cout< 5、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默认值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该默认 值，否则使用指定的实参。
void TestFunc(int a = 0)
{
cout<缺省参数可以分为：全缺省参数和半缺省参数（也叫局部缺省）
（1）全缺省参数：申明或定义函数时给所有的参数都指定默认值。
void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout<<"a = "<（2）半缺省参数：申明或定义函数时指定部分参数的默认值。
void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<注意：1. 半缺省参数必须从右往左依次来提供，不能间隔着给出 2. 缺省参数不能同时在函数声明和定义中出现 3.缺省值必须是常量或者全局变量 4. C语言不支持（编译器不支持）
●当声明与定义分离时，只能在声明中出现。在定义中会出现编译错误。
//pub.h
int Add(int a , int b = 10);
//pub.cpp
int Add(int a , int b)
{
return a+b;
}
6、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、类型、顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
int Add(int left, int right)
{
return left+right;
}
double Add(double left, double right)
{
return left+right;
}
long Add(long left, long right)
{
return left+right;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.0, 20.0);
Add(10L, 20L);
return 0;
}
（1） 名字修饰(name Mangling)
我们知道，在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。Name Mangling是一种在编译过程中，将函数、变量的名称重新改编的机制，简单来说就是编译器为了区分各个 函数，将函数通过一定算法，重新修饰为一个全局唯一的名称。
●C语言的名字修饰规则非常简单，只是在函数名字前面添加了下划线。比如，对于以下代码，在后链接时就会出 错：
int Add(int left, int right);
int main()
{
Add(1, 2);
return 0;
}
（编译器报错：error LNK2019: 无法解析的外部符号 _Add，该符号在函数 _main 中被引用。）
上述Add函数只给了声明没有给定义，因此在链接时就会报错，提示：在main函数中引用的Add函数找不到函数体。从报错结果中可以看到，C语言只是在函数名前添加了下划线。因此当工程中存在相同函数名的函数，由于没有做过多的区分就会产生冲突。
●由于C++要支持函数重载，命名空间等，使得其修饰规则比较复杂，不同的编译器在底下实现的方式可能都有差 异。
int Add(int left, int right);
double Add(double left, double right);
int main()
{
Add(1, 2);
Add(1.0, 2.0);
return 0;
}
在vs下，对上述代码进行编译链接，后编译器报错：
error LNK2019: 无法解析的外部符号 "double cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z)
error LNK2019: 无法解析的外部符号 "int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)
通过上述错误可以看出，编译器实际在底层使用的不是Add名字，而是被重新修饰过的一个比较复杂的名字，被重新修饰后的名字中包含了：函数的名字以及参数类型。这就是为什么函数重载中几个同名函数要求其参数列表不同的原因。只要参数列表不同，编译器在编译时通过对函数名字进行重新修饰，将参数类型包含在终的名字中，就可保证名字在底层的全局唯一性。
（2） extern “C” ：有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译。
extern "C" int Add(int left, int right);
int main()
{
Add(1,2);
return 0;
}
链接时报错：error LNK2019: 无法解析的外部符号_Add，该符号在函数 _main 中被引用。
7、引用:引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，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；
void TestRef()
{
int a = 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
（1）引用特性：
●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
void TestRef()
{
int a = 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); //打印时，这三个地址相同
}
（2）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;
const int b = 10;
// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b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; //可以通过，相当于取d的值，再做Int强转。实际应用中不建议
}
（3）使用场景：
●作形参
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
●作返回值
int& TestRefReturn(int& a)
{
a += 10;
return a;
}
注意：不能返回栈空间上的引用
（4） 传值、传地址、传引用效率比较 ：
#include
#include
using namespace std;
typedef struct _A{ //定义一个结构用于测试
int buf[1000000];
}A;
void Test(A& a){
a.buf[0] = 0;
a.buf[1] = 1;
}
void TestPtr(A *a){
a->buf[0] = 0;
a->buf[1] = 1;
}
int main(void){
int i = 0;
//传引用
long begin = GetTickCount(); //记录执行代码前的时间
A a;
for (;i < 1000000;i++){
Test(a);
}
long end = GetTickCount(); //记录执行完Test时的时间
cout<<"传引用所需的时间"<
通过上述代码的比较，发现引用和指针在传参上效率几乎相同。
（5） 引用和指针的区别：
在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
我们来看下引用和指针的汇编代码对比：
我们可以看出，在底层实现上引用实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
引用和指针的不同点：
a. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
b. 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
c. 没有NULL引用，但有NULL指针
d. 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)
e. 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
f. 有多级指针，但是没有多级引用
g. 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
h. 引用比指针使用起来相对更安全
8、内联函数：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。
（1）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。
● 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。
（2）宏的优缺点：
优点：
●增强代码的复用性。 ●提高性能
缺点：
●不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
●导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。 ●没有类型安全的检
（3）c++可以替代宏的技术：
●常量定义-----换用const
●函数定义-----换用内联函数
●类型重定义-----换用 typedef
注意： 如果成员函数不在类体内定义，而在类体外定义，系统并不把它默认为内置(inline )函数，调用这些成员函数的过程和调用一般函数的过程是相同的。如果想将这些成员函数指定为内置函数，应当用inline作显式声明。在函数的声明或函数的定义两者之一作inline声明即可。