【C++初阶（1）：C++入门】

前言：本节笔记适合C++初学，基本涵盖了C++入门的必要语法知识，本节我用到的所有代码都在以下链接，可自行拷贝测试，欢迎批评指正！

C++入门 · 王哲/practice - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

什么是C++

C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的

程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适。为了解决软件危机， 20世纪80年代， 计算机

界提出了OOP(object oriented programming：面向对象)思想，支持面向对象的程序设计语言

应运而生。

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。

自C++出现到现在，有很多版本，还在不断的向后发展。但是：现在公司主流使用还是C++98和C++11，所有不用追求最新，重点将C++98和C++11掌握好，等工作后，随着对C++理解不断加深，有时间可以去琢磨下更新的特性。

C++是在C的基础之上，容纳进去了面向对象编程思想，并增加了许多有用的库，以及编程范式等。熟悉C语言之后，对C++学习有一定的帮助，本节C++入门主要目标：

1. 补充C语言语法的不足，学习C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的，比如：作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等。

2. 为后续类和对象学习打基础。

C++入门

1. C++关键字（C++98）

C语言共有32个关键字，C++总计63个关键字，下面我们只是看一下C++有多少关键字，不对关键字进行具体的学习。后面学习过程中自然会掌握。

2. 命名空间

在C和C++中，变量、函数以及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。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。

• C++兼容C，因此在C++环境下C也是可以运行的，下面来看一个样例

以上在用C语言语法定义的变量rand与库函数rand()重名，导致程序报错，实际情况下确实很容易出现：1、我们自己定义和库里面的名字冲突；2、项目组，多个人之间定义的名字冲突等问题，C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题，所以C++提出了namespace来解决

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。

// 1. 一般的命名空间定义
//一般开发中是用项目名字做命名空间名。
namespace wz//此处用我的名字缩写作为命名空间名字
{
 // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
 int rand = 10;

 int Add(int a, int b)
 {
 return a + b;
 }

 struct Node
 {
 struct Node* next;
 int val;
 };
}

//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
namespace N1
{
int a;
int b;
int Add(int a, int b)
 {
     return a+b;
 }
namespace N2
 {
     int c;
     int d;
     int Sub(int a, int b)
     {
         return a - b;
     }
 }
}

//3. 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。
// 一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{
int Mul(int a, int b)
 {
     return a * b;
 }
}

• 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。

命名空间的使用：

可见我们不能直接使用在命名空间内定义的变量

命名空间的使用有三种方式：

1. 加命名空间名称及作用域限定符

int main()
{
    printf("%d\n", N::a);// ::域作用限定符
    return 0;    
}

2. 使用using将命名空间中某个成员引入

using N::b;
int main()
{
    printf("%d\n", N::a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;    
}

3. 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);
    return 0;    
}

其它使用注意事项：

1. 用某一命名空间内的结构体定义变量时需注意书写方式：

2. 命名空间可嵌套，使用时要写完整

3. C++输入&输出

因为C++兼容C，因此我们在上述C++环境中使用C中的输出printf（）函数以及输入scanf（）函数，是没有问题的，同样C++同样有自己的输入输出方式，如下：

#include
using namespace std;// std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
int main()
{
cout<<"Hello world!!!"<

说明：
1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时，必须包含< iostream >头文件，以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含< iostream >头文件中。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。C++的输入输出可以自动识别变量类型。实例见下图1、2。
5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识，这些知识后续才会学习，所以这里只是简单学习他们的使用。后面我们还章节更深入的学习IO流用法及原理。

注意：早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用+std的方式。

图1：

图2：

std命名空间的使用惯例：

std是C++标准库的命名空间，如何展开std使用更合理呢？

1. 在日常练习中，建议直接using namespace std即可，这样就很方便。

2. using namespace std展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数，就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout这样使用时指定命名空间 + using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。

4. 缺省参数

联系实际情况，函数传参时，不是每次一定有不同的实参，可能是固定不变的，这个时候C语言的传参规则就显得有些不妥，因此在C++中提出了缺省参数的概念。

缺省参数的概念：

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)
{
 cout<

缺省参数分类：

1. 全缺省参数：

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
 {
     cout<<"a = "< 
    
半缺省参数：
 
    
   
void Func(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给出，不能间隔着给
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，原因如下：
 
   
 //a.h 声明
  void Func(int a = 10);
  // a.cpp 定义
  void Func(int a = 20)
 {}
 //如果声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那个缺省值。
 
   
3. 缺省值必须是常量或者全局变量
 
   
#include
using namespace std;
int n = 9;
void Func1(int a = n, int b = 20, int c = 30)//缺省值为全局变量
{
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl;
}
 
   
4. C语言不支持（编译器不支持）
 
   
缺省参数应用实例：我们在数据结构部分学习栈时，写过对栈进行初始化的函数如下：
 
   
typedef struct Stack
{
    STdatatype * a;//栈
    int capacity;
    int top;//栈顶
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
    assert(ps);
    ps->a = NULL;
    ps->capacity = 0;
    ps->top = 0;
}
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STdatatype data)
{
    assert(ps);
    if (ps->top == ps->capacity)//判断容量及扩容
    {
        int newcapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : (2 * ps->capacity);
        STdatatype* tmp= (STdatatype*)realloc(ps->a,sizeof(STdatatype) * newcapacity);
        if (tmp == NULL)
        {
            perror("relloc fail");
            exit(-1);
        }
        else
        {
         ps->a = tmp;
        }
        ps->capacity = newcapacity;
    }
    ps->a[ps->top] = data;
    ps->top++;
}
 
   
 我们在用栈存数据时，有两种情况，一种是知道要存多少数据，一种是不知道要存多少数据，我们原来采取的方法适用于不知道要存数据数量的情况，初始化栈完成后，每次压数据入栈之前判断容量，初次开能存4个数据的空间，之后每次满了扩容到当前容量2倍，但如果我们已经明确知道要开空间的大小，这种方法就过于繁琐了，有了缺省参数的概念，我们就可以在初始化栈的时候综合考虑这两种情况，实现如下：
 
   
struct Stack
{
    int* a;
    int top;
    int capacity;
};

void StackInit(struct Stack* ps, int defaultCapacity = 4)
{
    ps->a = (int*)malloc(sizeof(int)*defaultCapacity);
    if (ps->a == NULL)
    {
        perror("malloc fail");
        exit(-1);
    }
    ps->top = 0;
    ps->capacity = defaultCapacity;
}
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STdatatype data)
{
    assert(ps);
    if (ps->top == ps->capacity)//判断容量及扩容
    {
        int newcapacity = 2 * ps->capacity;
        STdatatype* tmp= (STdatatype*)realloc(ps->a,sizeof(STdatatype) * newcapacity);
        if (tmp == NULL)
        {
            perror("relloc fail");
            exit(-1);
        }
        else
        {
         ps->a = tmp;
        }
        ps->capacity = newcapacity;
    }
    ps->a[ps->top] = data;
    ps->top++;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
    
函数重载
 
   
 
   
 自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了，函数也同样存在重载情况。
 
   
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 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
 
   
#include
using namespace std;
// 1、参数类型不同
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、参数个数不同
void f()
{
 cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
 cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{
 cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
 cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{
 Add(10, 20);
 Add(10.1, 20.2);
 f();
 f(10);
 f(10, 'a');
 f('a', 10);
 return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling):
 
   
为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？
 
   
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。
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？
 
   
链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。那么链接时，面对Add函数，链接接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
 
   
4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，我们使用了g++演示了这个修饰后的名字。
 
   
采用C语言编译器编译后结果:
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
采用C++编译器编译后结果:
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
   
结论：通过以上分析我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
 
   
 对比Linux会发现，windows下vs编译器对函数名字修饰规则相对复杂难懂，但道理都是类似的，我们就不做细致的研究了。
 
   
 通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而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。另外如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。
 
   
 
    
引用
 
   
 
   
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。比如：李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"，但都是同一个人。
 
   
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
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
引用的特性：
 
   
1. 引用在定义时必须初始化
 
   
2. 一个变量可以有多个引用
 
   
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
 
   
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);  
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
常引用：
 
   
int main()
{
    // 指针和引用，赋值/初始化 权限可以缩小，但是不能放大
    // 权限放大,编译出错
    /*const int c = 2;
    int& d = c;

    const int* p1 = NULL;
    int* p2 = p1;*/

    // 权限保持，正常编译
    const int c = 2;
    const int& d = c;

    const int* p1 = NULL;
    const int* p2 = p1;

    // 权限缩小，正常编译
    int x = 1;
    const int& y = x;

    int* p3 = NULL;
    const int* p4 = p3;

    double e = 12.34;
    //int& re = e; // 类型不同，编译时会出错
    const double& re = e;//权限缩小，正常编译
    const int& rre = e;//权限缩小，正常编译

    //这里是赋值，正常编译
    const int m = 1;
    int n = m;
    n++;
    return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
   
使用场景：
 
   
（1）做参数
 
   
我们在学习C语言阶段，交换两个整型变量的数值，形式如下：
 
   
void Swap(int* pa,int* pb)
{
int tmp=*pa;
*pa=*pb;
*pb=tmp;
}
int main()
{
  int x=2;
  int y=5;
Swap(&x,&y);
printf("%d,%d",x,y);
return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 上述传指针调用需要用到指针，我们都知道指针在传参时很容易出错，C++中有了引用这一概念后，这个问题就变得很简单了，我们不用指针也可以通过引用的特性直接交换两变量值，如下：
 
   
#include
using namespace std;
void Swap(int& rx, int& ry)//意味给x,y取别名为rx,ry，本质上还是x,y
{
    int tmp = rx;
    rx = ry;
    ry = tmp;
}
int main()
{
    int x = 2;
    int y = 5;
    Swap(x, y);
    cout << x << ",";
    cout << y << endl;
    return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 上面交换两变量数值还算是比较简单的问题，直接用指针也不容易出错，但当遇到复杂的二级指针问题时，传引用调用的优势就能很好地体现，例如我们在数据结构阶段，以链表插入结点接口函数为例：
 
   
typedef struct Node
{
    struct Node* next;
    int val;
}Node, * PNode;

//void PushBack(Node*& phead, int x)
void PushBack(PNode& phead, int x)//phead相当于plist的别名，改变phead就是改变plist
{
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (phead == nullptr)
    {
        phead = newNode;
    }
    //...
}
int main()
{
    Node* plist = NULL;
    PushBack(plist, 1);
    PushBack(plist, 2);
    PushBack(plist, 3);
    return 0;
}
 
   
（2）做返回值
 
   
int& Count()
{
    static int n = 0;//这个时候n被存在静态区，除了作用域，这块空间仍属于n,不会还给操作系统
    n++;
    // ...
    return n;
}

int main()
{
    int x = Count();//返回值变量名相当于接收值变量名的别名
    cout << x << endl;
    return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
//输出结果如下图，为什么？
int& Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;//此时的c，一旦出了作用于，它的空间就会被释放还给操作系统
}
int main()
{
    int& ret = Add(1, 2);//这步完了ret=c=3
    Add(3, 4);//这步完了c=7，c相当于ret的别名，ret=7
    cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)，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。
 
   
传值&传引用效率比较：
 
   
 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。
 
   
作为参数：
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
作为返回值：
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 通过上述代码的比较，发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大，传引用效率远高于传值。
 
   
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。
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
 
   
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
ra = 20;
int* pa = &a;
*pa = 20;
return 0;
}
 
   
对比汇编代码如下：
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
引用和指针的不同点:
 
   
1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
 
   
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求。
 
   
3. 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。
 
   
4. 没有NULL引用，但有NULL指针。
 
   
5. 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)。
 
   
6. 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
 
   
 
    
内联函数
 
   
 
   
 C语言中经常会用宏来定义全局使用的常量和函数，但由于其在编译时就会完成相应替换，我们不仅容易出错，还没办法进行调试，C++为解决用宏定义的缺点，推荐：
 
   
 
    
const和enum替代宏常量
 
   
 
   
 
    
内联函数去替代短小宏函数
 
   
 
   
宏的优点：
 
   
 1.增强代码的复用性。
 
   
 2.提高性能。
 
   
宏的缺点：
 
   
 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 。
 
   
关于const和enum已经在C语言学习过，接下来重点来看内联函数的概念和使用
 
   
内联函数的概念：
 
   
 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，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
特性：
 
   
1. inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运行效率。
 
   
例：一个函数有10行，若定义为普通函数，调用1000次，代码量为10+1000，若定义为内联函数，就要展开1000次，代码量为10*1000，更体现了内联函数的特征。
 
   
2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
3. inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误（凡是出现链接错误都是因为在找不到，这里可以理解成符号表里找不到这个函数）。内联函数是不进符号表的，编译器会认为内联函数在出现的地方都直接展开了，不需要产生一串指令放进符号表，因此声明期间未被展开，又没有函数地址，链接就会找不到，因此我们使用内联函数时，可以直接在.h文件中定义好。
 
   
// F.h
#include 
using namespace std;
inline void f(int i);
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)
{
 cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
 f(10);//按理应在编译时F.h里的展开，但是只有声明，没有定义，因此并未展开，因此就只能等链接的时候搞，而在连接时，由于内联函数未展开，f(10)只能去call函数的地址，这个地址不存在，自然就会出现链接错误
 return 0;
}
// 链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl f(int)" (?f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
8.auto关键字（C++11）
 
   
 随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在：
 
   
1. 类型难于拼写
 
   
2. 含义不明确导致容易出错
 
   
我们在学习C语言过程中学习过关键字typedef的用法，可以给类型取别名，见下例：
 
   
#include 
#include 
 
   
使用typedef给类型取别名确实可以简化代码，但是typedef有会遇到新的难题：
 
   
typedef char* pstring;
int main()
{
 const pstring p1;    // 编译失败，语法规定，这条语句实际上是char* const p1,p1是一个const指针变量，const指针变量是必须要被初始化的，const pstring p1=nullptr;
 const pstring* p2;   // 编译成功
 return 0;
}
 
   

     补充： 
    
const修饰指针的三种效果： 
    
1) const int*p=&a； 
    
 const 和 int 可以互换位置，二者是等价的。我们以放在最前面时进行描述。 
    
  当把 const 放最前面的时候，它修饰的就是 *p，那么 *p 就不可变。*p 表示的是指针变量 ，p 所指向的内存单元里面的内容，此时这个内容不可变。其他的都可变，如 p 中存放的是指向的内存单元的地址，这个地址可变，即 p 的指向可变。但指向谁，谁的内容就不可变。 
    
  这种用法常见于定义函数的形参。前面学习 printf 和 scanf，以及后面将要学习的很多函数，它们的原型中很多参数都是用 const 修饰的，这样做的好处是安全！我们通过参数传递数据时，就把数据暴露了。而大多数情况下只是想使用传过来的数据，并不想改变它的值，但往往由于编程人员个人水平的原因会不小心改变它的值。这时我们在形参中用 const 把传过来的数据定义成只读的，这样就更安全了。这也是 const 最有用之处。 
    
 
    
 所以如果你不想改变某个参数传过来的值，那么定义函数时就最好用 const 修饰这个参数，否则就不要用 const 修饰了。 
    
 
    
2) int*const p=&a； 
    
 此时 const 修饰的是 p，所以 p 中存放的内存单元的地址不可变，而内存单元中的内容可变。即 p 的指向不可变，p 所指向的内存单元的内容可变。 
    
 
    
3) const int*const p=&a； 
    
 此时 *p 和 p 都被修饰了，那么 p 中存放的内存单元的地址和内存单元中的内容都不可变。 
    
  综上所述，使用 const 可以保护用指针访问内存时由指针导致的被访问内存空间中数据的误更改。因为指针是直接访问内存的，没有拷贝，而有些时候使用指针访问内存时并不是要改变里面的值，而只是要使用里面的值，所以一旦不小心误操作把里面的数据改了就糟糕了。 
    
 
    
  但是这里需要注意的是，上面第 1 种情况中，虽然在 *p 前加上 const 可以禁止指针变量 p 修改变量 a 中的值，但是它只能“禁止指针变量 p 修改”。也就是说，它只能保证在使用指针变量 p 时，p 不能修改 a 中的值。但是我并没有说 const 可以保护 a 禁止一切的修改，其他指向 a 的没有用 const 修饰的指针变量照样可以修改 a 的值，而且变量 a 自己也可以修改自己的值。下面通过一个程序看一下： 
    
 
   
 
   
# include 
int main(void)
{   
    int a = 10;
    const int *p = &a;
    int * q = &a;
    *q = 20;
    printf("a = %d\n", a);
    a = 30;
    printf("a = %d\n", a);
    //*p = 30;  //这么写就是错的
    return 0;
}
 
   
 输出结果是： 
    
 a = 20 
    
 a = 30 
    
 可见，只有用 const 修饰过的指针变量 p 不能修改 a 中的内容，而没有用 const 修饰过的指针变量 q 照样可以修改 a 中的内容，而且 a 自己也可以重新给自己赋值。 
   
 
   
auto简介：
 
   
 在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，但遗憾的是一直没有人去使用它，大家可思考下为什么？
 
   
 C++11中，标准委员会赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型指示符，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时期推导而得。
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 
    
C++中typeid().name()是用来获取变量类型的语句
 
   
 
   
  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。
 
   
auto使用细则：
 
   
1. auto与指针和引用结合起来使用， 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&
 
   
int main()
{
    int x = 10;
    auto a = &x;
    auto* b = &x;//唯一的意义在于，指明b必须是一个指针
    auto& c = x;//唯一的意义在于，指明c必须是一个变量的别名
    cout << typeid(a).name() << endl;
    cout << typeid(b).name() << endl;
    cout << typeid(c).name() << endl;
    *a = 20;
    *b = 30;
     c = 40;
    return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
auto& 存在的意义到底是什么呢？我们在第9部分基于范围的for循环(C++11)时会提到。
 
   
2. 在同一行定义多个变量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。
 
   
void TestAuto()
{
    auto a = 1, b = 2; 
    auto c = 3, d = 4.0;  // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}
 
   
auto不能推导的场景：
 
   
1. auto不能作为函数的参数
 
   
// 此处代码编译失败，auto不能作为形参类型，因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{}
 
   
2. auto不能直接用来声明数组
 
   
void TestAuto()
{
    int a[] = {1,2,3};
    auto b[] = {4，5，6};
}
 
   
3. 为了避免与C++98中的auto发生混淆，C++11只保留了auto作为类型指示符的用法
 
   
4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟后面会讲到的C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。
 
   
9.基于范围的for循环(C++11)
 
   
范围for的语法：
 
   
//在C++98中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式进行：
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
     array[i] *= 2;
for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
     cout << *p << endl;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
 对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此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)// 自动依次取数组中数据赋值给e对象，自动判断结束
     cout << e << " ";
return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
void TestFor()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (auto e : array)
        cout << e << " ";
    cout << endl;
    for (auto e : array)// 自动依次取数组中数据赋值给e对象，array本身未发生改变
        e *= 2;
    for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
       cout << array[i] << " ";
    cout << endl;
    for (auto& e : array)//自动依次取数组中数据取别名为e，array本身会发生改变
        e *= 2;
    for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
        cout << array[i] << " ";
}
int main()
{
    TestFor();
    return 0;
}
 
   
 
    
 
     
  
     
 
    
 
   
 
   
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。
 
   
范围for的使用条件：
 
   
1. 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。
 
   
注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定
 
   
void TestFor(int array[])//C、C++为了保证效率，传参不会传整个数组，这里接收到的的数组的地址
{
    for(auto& e : array)//这里的array是一个指针，不是数组，只有数组才能这么用
        cout<< e <
 
   
2. 迭代的对象要实现++和==的操作。(关于迭代器这个问题，以后遇到再讲)
 
   
10. 指针空值nullptr(C++11)
 
   
 C++98中的指针空值：
 
   
  在良好的C/C++编程习惯中，声明一个变量时最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 TestPtr()
{
int* p1 = NULL;
int* p2 = 0;
// ……
}
//NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL   0
#else
#define NULL   ((void *)0)
#endif
#endif
 
   
 可以看到，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，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如：
 
   
void f(int)
{
 cout<<"f(int)"<
 
   
注意：
 
   
1. 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。
 
   
2. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
 
   
3. 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。
 
   
 
   
 掌握了以上基本语法知识，我们就可以初步开始C++的学习了，一定要打好基础，否则后续的学习会很吃力！