C++入门基础知识(命名空间、缺省参数、函数重载及原理、引用等 )

命名空间

概念

在C/C++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。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。

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
	{
		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,编译器最后会合成同一个命名空间中。
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

命名空间使用
命名空间的使用一共有三种方法

1. 加命名空间名称及作用域限定符

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

这里输出的就是N命名空间中的a变量，每次在使用该空间中的变量时都需要加上命名空间名称以及作用域限定符。

2. 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;
}

这里提前使用using将N命名空间中的b变量引入，以后再使用该变量时就可以直接使用了

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);
	return 0;
}

这里使用using将整个命名空间引入，以后在使用该空间下的所用变量时都可以直接使用，不过这样也就失去了命名空间的作用了，工程中一般不推荐使用

C++输入&输出

C++输入输出时相较于C语言方便多了，不需要手动控制输入与输出的格式，编译器会自己根据变量的类型进行输入与输出

#include 
using namespace std;
int main()
{
	int a;
	double b;
	char c;
	cin >> a;
	cin >> b >> c;
	cout << a << endl;
	cout << b << " " << c << endl;
	return 0;
}

endl是回车换行的意思
注意，使用输入输出要包指定头文件，iostream,C++的头文件没有.h结尾。还要使用系统定义好的命名空间std，一般在练习的时候都是直接展开的

缺省参数

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<

可以全缺省，即参数全部给出缺省值

void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	cout<<"a = "<
 
  
这是在Linux中写的一段C++代码，里面有两个函数，Add此时为函数重载，然后将其编译后转为汇编代码：
 
 可以看到，两个函数经过汇编之后函数名已经发生了变化，以第一个为例：Z3表示函数名共有三个字母，中间Add表示函数名字，后面两个ii表示函数的两个参数类型的简写（int int），所以在C++中只要函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 顺序)有一个不同，即使原来的函数名称一样，最后汇编出来的函数名字也不一样。
 Windows下函数名字的修饰规则和Linux不一样，但原理是类似的，就是在汇编时扩充函数名字，加上该函数的参数信息，所以C++支持函数重载
 
  
引用
 
  
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。
 
  
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，再不能引用其他实体
 
  
 
  
void TestRef()
{
	int a = 10;
	// int& ra; // 该条语句编译时会出错
	int& ra = a;
	int& rra = a;
	cout << &a << endl << &ra << endl << &rra << endl;
}

 
  

 引用常量与引用不同类型的变量
 
  
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;
	// 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 = (int)d;
	cout << &b << " " << b << endl;
	cout << &d << " "<< d << endl << &rd << " " << rd << endl;
}
 
  
 
  
引用常量时，不可以直接引用，必须要加const，此时编译器会新开辟一个空间来保存常量，引用不同类型的变量时，也要加const，此时编译器也会开辟新的空间来保存内容
 
  
引用与指针的联系与区别
 
  
在语法概念上，引用不开辟新的空间，与原变量使用共同的空间
 在底层实现上，引用就是定义了一个指针这个指针永远指向引用的遍量，也就是说，在底层上，引用与指针没有区别。
 
  
区别
 
  
 
   
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
 
  
 
  
auto关键字(C++11)
 
  
概念
 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。简单来说，就是auto可以定义任意类型的变量，在定义时，会根据内容来确定变量最终的类型
 
  
int TestAuto()
{
	return 10;
}
int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a;
	auto c = 'a';
	auto d = TestAuto();
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;
	//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
	return 0;
}
 
  

 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。
 **
 
  
 
   
 
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，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
 
  
 
   
auto不能作为函数的参数
 
   
auto不能直接用来声明数组
 
  
 
  
基于范围的for循环(C++11)
 
  
C++可以使用基于范围的for循环，格式 for(auto 变量名 ： 数组名){}，使用auto主要是为了可以遍历不同类型的数组，这里不需要设置循环条件，编译器自己判定，定义的变量名就表示每一个数组元素。
 
  
void TestFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (auto e : array){
		cout << e << " ";
		e *= 2;
	}
	cout << endl;
	for (auto e : array) {
		cout << e << " ";
	}
}
 
  
 
  
 
   
这里我们看到，在第一次循环中，我们为每一个值都 *2,但是在第二次遍历的时候，数组的值依旧没变，还是原来的值，这是因为我们在使用范围for循环时，定义的auto变量是临时变量，相当于拷贝了数组的值到变量中去，所以改变变量的值并不会影响原数组的值。解决办法就是定义变量时，使用引用类型，此时改变变量的值就是改变原数组的值。
 
 使用条件
 
   
使用时数组的范围必须是明确的，如作为数组的形参的数组就不可以使用范围for循环。
 
   
迭代的对象要实现++和==的操作。