初识C++之C++中的小知识点
1.什么是C++
1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++。因此：C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语 言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。
2.C++中的关键字（C++98）
3.命名空间
在C++语言中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，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。所以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。
3.1 命名空间定义
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。
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。
下面我们就先看看命名空间都有哪几种使用方法。
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 Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace N3
{
int b；
}
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
}
3.2 命名空间的使用
作用域限定符：：：
(1)加命名空间名称及作用于限定符
N1 ：：a；
(2)使用using将命名空间中的成员引入
using N1 ：：a；
(3)使用using namespace命名空间名称引入
using namespace N1；
4.C++的输入和输出
1.输出使用cout，输入使用cin
#include 注意：
(1)使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空间。
(2)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。
5.缺省参数
5.1 缺省参数的概念：缺省参数俗称备胎，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 test(int a = 1,int b =2)
{
cout << a <<" "<< b << endl;
}
int main()
{
test();//没有传参，就使用缺省参数
test(3, 4);
return 0;
}
5.2 缺省参数的分类
- 全缺省参数
- 半缺省参数（半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给）
//全缺省参数
void test(int a = 1; int b = 2; int c = 3;)
{
cout << a << " " << b << " " << c << endl;
}
//半缺省参数
void test(int a; int b = 2; int c = 3;)
{
cout << a << " " << b << " " << c << endl;
}
5.3 在使用缺省参数时，要注意的事
（1）缺省参数不能在函数声明和定义同时出现
（2）缺省值必须是常量或者是全局变量
（3）C语言不支持
6.函数重载
6.1 函数重载的概念
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 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。
6.2 函数重载的表现形式
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
return left + right;
}
int main()
{//编译器在编译阶段，必须对实参进行推演，根据推演的实参类型结果，调用合适的函数
Add(1, 2);
Add(1.0, 2.0);
}
6.3 名字修饰
在函数重载过程，C语言是不支持的，因为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。
C++支持函数重载，所以C++的名字修饰规则：将函数名字与函数的类型结合在一起，将参数类型编译当名字中去。
6.4 exrern “C”
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。
eg：
extren "C"double Add(double left, double right)
{
return left + right;
}
int main()
{
Add(1.0, 2.0);
}
7.引用
7.1 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。
7.2 引用的表示
- 类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
- 代码表示：
//引用
void TestRef() {
int a = 10;
int& ra = a;//<====定义引用类型
printf("%p\n", &a);
printf("%p\n", &ra);
}
7.3 引用的特点
- 引用在定义是必须初始化
- 引用变量类型必须与引用实体相同
- 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
7.4 常引用
const 修饰变量，不允许被修改，const创建临时变量，临时变量具有常性。
void Test()
{
const int a = 10;
//int &a = 20; 这样不可以改变a的值
const int &ra = a;
}
7.5 使用场景
1.做参数
void Swap(int &a, int &b)
{
int t = a;
a = b;
b = t;
}
2.作为函数的返回值类型
如果函数返回时，离开函数作用域后，其栈上空间已经还给系统，因此不能用栈上的空间作为引用类型返回。如果以引用类型返回，返回值的生命周期必须不受函数的限制(即比函数生命周期长)。
int &add(int &a, int &b)
{
return a + b;
}
7.6 传值、传地址和传引用
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。传递至和传引用都是想相当于传指针，它们两个的效率几乎是一样的。
7.7 引用和指针的区别
1、引用在两个方面（1）在语法概念上引用就是一个别名，和气=其引用实体公用同一块空间。（2）在底层实现实际上是有空间的，因为引用是按照指针方式实现的。
2、引用与指针的不同
- 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
8.内联函数
8.1 引入
在C语言中宏可以定义常量，也可以定义宏函数，宏的优缺点：
优点： 1.增强代码的复用性。 2.提高性能。
缺点： 1.不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换） 2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。 3.没有类型安全的检查 。
么C++有哪些技术替代宏： 1. 常量定义换用const 2. 函数定义换用内联函数
8.2 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。
内联函数表示：
//内联函数
inline int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int mian()
{
int t = add(1, 2);
add(3, 4);
}
8.3 特点
- 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。
- 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。
9.auto关键字（C++11）
9.1 auto
在早期的C/C++中，使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，但是在C++11中，auto不再是一个存储类型的指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译期间推导得到。使用auto定义变量时必须对其进行初始化。，在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类 型。因此auto并非是一种“类型”的声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译期会将auto替换为 变量实际的类型。
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
auto d = Add(1, 2);
cout << typeid(b).name() << endl; //typeid求变量类型
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
}
9.2 auto的使用
（1）auto与指针和引用
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&
（2）在同一行定义多个变量
当在同一行当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对 第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。
int main()
{
int a = 10;
auto b = 2, c = 3;
auto d = 1.2,e =3;//这个不可以，变量类型不同
}
9.3 auto不能使用的场景
- auto不能作为函数的参数
- auto不能直接用来声明变量
- auto不能定义类的非静态成员变量
- 实例化模板时不能使用auto作为模板参数
10.基于范围的for循环（C++11）
10.1 范围for循环
在C++98中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式：
void test()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); i++)
{
array[i] = array[i] * 2;
}
for (int * p = array; p < array + sizeof(array) / sizeof(array[0]); p++)
cout << *p << endl;
return 0；
}
而在C++11中，引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量， 第二部分则表示被迭代的范围。
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (auto& e : array)
{
e *= 2;
}
for (auto e : array)
{
cout << e << " ";
}
return 0;
}
10.2 范围for使用条件
1.for循环的范围必须确定
2.迭代的对象要实现++和==操作。
11.指针空值nullptr（C++11）
11.1 C++98中的指针空值
在良好的C/C++编程习惯中，声明一个变量时好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现不可预料的 错误，比如未初始化的指针。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化：
void Test()
{
int *p = NULL;
int *p = 0;
}
在上代码中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。不论采取何种定义。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。
11.2 C++11中的空指针
C++11给出了全新的nullptr表示空值指针，：为了避免混淆，C++11提供了 nullptr，即：nullptr代表一个指针空值常量。nullptr是有类型的，其类型为nullptr_t，仅仅可以被隐式转 化为指针类型，nullptr_t被定义在头文件中：
typedef decltype（nullptr） nullptr_t;
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好使用nullptr。