【C++】【类和对象】的铺垫知识

关于c++的笔记系列如何开始思考了好多，因为笔者对笔记系列博客的目的不仅是为了作为以后的复习方法，也有极大的目的是吸引阅读量，好为日后一些较高层次的文章做铺垫。但是，c++作为一门较难入门的语言来说，第二点暂且搁置。本文就简单按照笔者学习的顺序对一些重难点做出整理。
(❁´◡`❁)

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前言

能看懂c++就能看懂C语言，能看懂C语言c++也一定能看懂多半。
本文主要整理一些如果在能看懂C语言的情况下，c++有哪些有趣的新事物。
认识一些琐碎的语法~~

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一、命名空间

为了实现面向对象的编程思想，以及规避各种变量、函数和类的作用域冲突，目的是对标识符的名称进行本地化，以规避命名冲突或名字污染，namespace就是对这种问题产生的。

定义方法

命名空间既可以有定义变量，也可以定义函数

namespace o //o是命名空间的名称
{
	int a;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}	
}

可以嵌套使用

namespace o2
{
	int a;
	namespace o3
	{
		int b;
	}
}

可以存在名称相同的命名空间，编译器会将其合并

namespace o
{
	int sum(int left, int right)
	{
		return left - right;
	}
}

一个命名空间只定义了一个新的作用域，内容仅限于该命名空间内。

使用方法
我们有这样一个命名空间

namespace N
{
	int a = 10;
	int b = 0;
	int add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	int sub(int left, int right)
	{
		return left - right;
	}
}

使用方法大概有如下几种

加命名空间名称及作用域限定符

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

使用using将命名空间成员引入

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

使用using namespace将命名空间整块引入

using namespace N;
int main()
{
	printf("%d", N::a);
	printf("%d", b);
	add(10, 20);
	return 0;
}

一个命名空间只定义了一个新的作用域，内容仅限于该命名空间内。
一个命名空间只定义了一个新的作用域，内容仅限于该命名空间内。
一个命名空间只定义了一个新的作用域，内容仅限于该命名空间内。

二、输入输出

c++理应有它独特的输出方式
代码如下

#include 

using namespace std;
int main()
{
	cout << "hello world" << endl;
	return 0;
}

新朋友cout与cin分别名叫标准输出（控制台）和标准输入（键盘）
使用是必须包含iostream的头文件以及std的公共标准命名空间。
拓展：早期这两者都可以包含在一个.h文件中，后来为了使c++与C语言区分和更加标准化，不带.h且加上std

• 更方便的控制输出格式

int main()
{
	int a;
	double b;
	char c;

	cin >> a;
	cin >> b >> c;

	cout << a << endl;
	cout << b << " " << c << endl;
	return 0;
}

不需要增加数据格式控制

三，缺省函数

c++中，我们会看到函数定义或声明时发现将括号内的形参赋值的情况，称之为缺省，函数传参时如果有实参，则形参使用实参的值，如果没有实参，则使用缺省值

代码如下

void funcpp(int a = 0)
{
	cout << a << endl;
}
int main()
{
	funcpp();   //没有传参时，使用参数的默认值
	funcpp(10); //传参使用指定指定的实参
}

几种不同类型

• 全缺省

void testa(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	cout << "a = " << a << endl;	
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}

• 半缺省

void testb(int a, int b = 20, int c = 30)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
} 

• 结合函数传参理解，缺省只能从右向左缺省且不能间隔

• 缺省函数不能在申明与定义中同时出现

如果缺省值在生命与定义中同时出现，而且两个位置的缺省值并不相同，编译器无法确定使用哪个位置的缺省值。一般在声明处给出，方便修改

• 缺省值必须用常量或者全局变量

函数重载

c++有一些操作起来特别方便的操作（bushi），在c语言中，一个函数，只能有一种参数设置方法，或者说，一个函数一旦确定就只有一种用法，对同一组形参也只有一种结果。但 C嘎嘎有点特殊，c++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，叫做函数重载，传入参数方法不同，结果也可能不同（通常用来处理功能类似数据类似的场景）。

这些同名函数的形参（个数 或 类型 或 顺序）必须不同

int add(int x, int y)
{
   return x + y;
}
double add(double x, double y)
{
   return x + y;
}
long add(long x, long y)
{
   return x + y;
}

简单提一下，编译器经过优化在调试窗口观察难以说明，是由底层对不同的重载生成了不同的函数名称，从而实现了函数重载。

• extern c
  使用extern ”c“即可在c++中使用c的风格来编译函数，也就是说，这块内容讲使用C语言方式编译，c++可以调用c，但c不可以调用c++

extern "c" 
{
	...
}

int main()
{
	add(2,3）
}

引用

通俗来讲,引用就是取别名

int a = 0; //引用必须在定义时初始化
int &ra = a;

ra是a的别名，指向同一块空间
ra和a必须是同种类型

• 引用必须在定义时初始化

• 一个变量可以有多个引用

• 一个变量只能引用一个实体

  常引用
  在使用中，常引用比较常见，涉及到经过引用后权限的改变，一般的，经过引用，新别名的权限要小于等于被引用，否则会报错。

const int a = 10;//赋予了常属性，a的值不能更改
int& ra = a;//ra没有常属性，按语法是可以修改的，属于权限的放大，会报错
const int& ra = a;//√
int& b = 10 //b为常量，编译出错
const int& b = 20;//给予常性即可

类型不同的情况

double d = 3.14159;
int& rd = d;//编译出错，类型不同
const in& rd = d;//隐式类型转换中间产生临时变量，临时变量具有常性

两种使用场景

• 参数

void swap(int &a, int &b)   

一般用于需要改变本身但传指针有缺陷的情况，涉及深浅拷贝。

• 返回值

int& addmax()
{
	...
	return n;
}
一般用于传类，减少拷贝次数

一般来说，传引用在时间和性能上效率较高

• 引用的底层时指针实现的
  引用和指针的不同点
• 引用定义必须初始化，指针没有要求
• 引用只能对标一个实体，但指针可以反复横跳
• 没有空引用，但有空指针
• sizeof中，引用和引用类型有关，但指针只和地址所占空间大小有关
• ++引用使被引用+1，指针向后偏移一个类型
• 有多级指针，但没有多级引用
• 访问实体方式不同，引用编译器处理，指针显示解引用
• 引用较为安全

其他

内联函数

inline，一般函数短小精悍时可以使用内联函数。在调用是会直接在原地展开，省去了压栈等操作的开销，提升了运行效率，但这是一种空间换时间的做法。函数体较大或递归函数不适合使用。

inline int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int ret = add(1,2);//展开加优化
	return 0;
}

• 注，inline会不会展开是一种建议，和编译器的优化有关

  c++代替宏的方式

• const常量定义

• 函数定义内联函数
  宏的优点
  *增加代码的复用性
  *提高性能
  宏的缺点

• 不方便调试

• 可读性差

• 没有类型安全的检查

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auto关键字

auto关键字可以推到出声明变量的类型
也可以和指针与引用结合使用

• 使用auto定义变量必须进行初始化
• 一行声明多个变量时类型必须相同
• auto不能作为函数的参数
• auto不能直接声明数组
  auto常用于范围for
  是一种遍历方式

for(auto e : arr)
{
    ....;
}

e:用于迭代的变量（名称随意+
）
arr：迭代范围（指针，数组）//必须是确定的

• 同样可以用continue结束本次循环，也可以用break跳出整个循环

空指针

c++中，null是由宏定义的，是整形0
在c++中约定，表示空指针是最好使用nullptr

总结

接触类和对象的需要一些知识基础。（在c的基础上）