默认形参 内联函数 引用 取别名 指针与引用的相同点和不同点 强制类型转换 面向对象与面向过程 类和对象 访问控制限定符 构造函数 析构函数 初始化列表

一、默认形参

1、什么是默认形参
    在C++中可以给函数的参数设置默认值,当函数被调用时调用者提供了实参则使用实参,如果没有提供则使用默认值
2、默认形参要靠右
    如果函数有多个参数,设置了默认形参,默认形参必须要从右到左连续排列
3、只在声明时设置默认形参
    如果函数的声明和定义分开实现,只在函数声明时设置默认形参即可,否则会出现语法错误
4、默认形参可能会影响重载的效果
    如果对函数进行了重载,又设置了默认形参,调用时可能会造成冲突;因此为重载过的函数设置默认形参时一定要慎重

二、内联函数

1、普通函数
    普通函数会被翻译成二进制指令存储在代码段中,调用语句会生成一条跳转指令;当程序运行到调用语句时,会跳转到函数所在的代码位置执行,执行结束后再返回
2、什么是内联函数
    内联函数也会被翻译成二进制指令,调用语句不会生成跳转语句;而是直接把函数的二进制指令替换调用语句,这样就没有跳转也没有返回,而是直接执行被调用函数;我们把这种函数叫做内联函数 
3、隐式内联和显式内联
    显式内联:在函数的返回值前面添加 inline ,该函数就会以内联机制调用,不是所有的编译器都支持,我们现在使用的g++和gcc不支持
    隐式内联:结构、联合、类的成员函数会自动被当做内联函数处理
4、内联适用的条件
    内联的优点:
        结余了函数传参、跳转、返回等时间,提高代码运行速度
    内联的缺点:
        当内联函数在多个位置被调用,那么该二进制指令被拷贝了多份,这样就产生了冗余,因此代码增加导致可执行文件增大
    1、内容简单且会频繁调用的函数(一次调用会被执行多次);内容多且极少被调用到的函数不适合内联,因为它节约的时间弥补不了牺牲的内存
    2、带有递归特性的函数无法内联,编译器会自动忽略 inline 关键字
5、incline函数(内联函数)与#include(宏函数)的相同点和不同
    相同点:
        都是采用空间换取时间的策略来提高程序的运行速度
    不同点:
        1、宏函数不是真正的函数,而是语句替换,不会对参数进行类型检查,没有返回值,安全性低
        2、内联函数是真正的函数,会严格检查函数,有返回值,比宏函数的安全性高

三、引用

什么是引用:引用是一种取别名的机制
为什么使用指针:
    1、跨函数共享变量(输出型参数),引用可替代
    2、提高传参效率,引用可替代
    3、配合字符串(使用字符串时必须与char*指针配合),string可替代
    4、配合堆内存,继续使用指针
什么情况下使用引用:
    1、跨函数共享变量,比指针安全(不存在空引用,也极少出现野引用),比指针方便(不需要取地址、解引用)
    2、能够提高传参效率,引用的传参效率比指针要高;因为指针需要4/8字节用于存储地址编号,而引用一个字节都不需要;但引用和指针一样,都有被修改的风险,为了保护目标要增加const
使用引用要注意的问题:
    1、引号必须初始化,所以不存在空的引用
    2、可以引用右值(常量),但必须使用const修改
    3、引用不可以更换目标,不要返回局部变量的引用(局部变量位于栈内存结束后内存被释放;悬空引用)
指针与引用的相同点和不同点:
    相同点:
        都可以跨函数共享内存,都可以提高函数的传参效率,也都需要const保护。
            
    不同点:
        1、引用是一种取别名机制,而指针是一种数据类型。
        2、引用不需要额外的存储空间,而指针需要4/8字节用于存储内存地址。
        3、指针可以不初始化,引用必须初始化。
        4、有空指针,但没有空引用。
        5、指针可以更换指向目标,而引用不可以。
        6、指针可以配合堆内存使用,而引用不可以。
        7、可以定义指针数组,但不能定义引用数组(可以定义数组指针,也可以定义数组引用,可以定义函数指针,也只可以函数引用)。

四、强制类型转换

由于C语言中的强制类型转换还能继续使用,所以C++中的强制类型转换就是很鸡肋。
为什么C++重新设计强制类型转换?
因为C语言中的强制类型转换太危险

为什么C++的强制类型转换设计的很复杂,使用很麻烦?
因为C++之父认为只有在程序设计的不合理的情况下,才需要强制类型转换;之所以设计的这么复杂,是不想程序员使用,从而去反思、重新设计自己的代码

1、静态类型转换
    static_cast<目标类型>(原类型)
    目标类型和原类型之间必须有一个方向可以自动类型转换,否则就会出现错误
2、动态类型转换
    dynamic_cast<目标类型>(原类型)
    原类型和目标类型之间必须
3、去常类型转换
    const_cast<目标类型>(原类型)
    原类型和目标类型必须是指针或引用,且除了const属性外,其它都相同,否则就会出现错误
4、reinterpret_cast
    reinterpret_cast<目标类型>(原类型)
    只能把整数转换成指针或把指针转换成整数,否则就会出现错误

五、面向对象与面向过程

面向过程:
    关注的是如何解决问题,以及解决问题的步骤
面向对象:
    抽象:
        先找出(想出)能解决的“对象”,分析该对象解决所需要的属性(成员变量)和行为(成员函数),以达到解决问题的目的
    封装:
        把抽象的结构封装成一个类(结构),并给类的成员函数、成员变量设置相应的访问权限(public、protected、private)
    继承:
        1、在封装类先考虑现在的有类是否能解决一部分问题,如果有则把现在的继承过程,在此基础上进行扩展,来缩短解决问题的时间
        2、把一个复杂的问题拆分成若干个小问题,每个问题设计一个类去解决,最后把这些类通过继承合并成一个能解决复杂问题的类
    多态:
        发出一个指令,系统会根据实际情况执行相应操作,这种特性就叫多态(同一个命令有多种形态)。
        比如重载过的函数,当调用函数,编译器会根据参数的类型,调用相应的重载版,这就是一种多态。
        具体调用那个版本的函数是编译器在编译时就能确定,因此调用重载函数也叫编译时多态。

    注意:但是行为的细节依然是面向过程,面向对象是以更高的维度去思考问题,而不是寻找解决问题的捷径

六、类和对象

什么是类和对象
    类是由程序员设计的一种数据类型,它里面包含成员变量、成员函数
    对象是类的实例化,可以认为是使用类创建的变量

类的设计和实例化
    class  类名
    {
        成员变量;    //类中的默认属性是private
    public:
        成员函数;
    };

    方法1:类名 类对象;
    方法2:类名* p = new 类名;

类型声明、实现和使用
在头文件中声明:
    cladd 类名
    {
        成员变量;
    public:
        返回值 函数名(参数列表);
    };
在源文件中实现:
    返回值 类名::函数名(参数列表)
    {
        //在成员函数中可以直接使用成员变量、调用其它成员函数,不需要 . ->
    }
注意:如果类的内存不多,也可以考虑在头文件中全部实现

七、访问控制限定符

private
    私有的,被它修饰的成员只能在类内访问,这也是类的默认访问属性
    设置为私有是为了对类进行保护,一般只有成员变量设置为私有的

public
    公开的,被它修饰的成员可以在任何位置访问,一般把类的成员函数都设置为公开的

pretected
    保护的,被它修饰的成员可以在类内和子类中访问,但不能在类外访问

八、构造函数

构造函数是类的同名成员函数,当创建类时它会自动执行,一般负责对类进行初始化、分配资源
格式:
    class 类名
    {
        int* p;
    public:
        类名(参数)  //可重载
        {
            p = new int;
        }
    };

1、构造函数必须是  public 否则无法创建对象
2、构造函数可以重载,可以有多个版本
3、带参数的构造函数的调用
    Test t(实参);
    Test* p = new Test(实参);
4、默认情况下编译器会自动生成一个没有参数,什么都不做的构造函数,一旦显式实现带参的构造,无参构造就不会再生成。
    Test t;    //调用无参构造,如果没有无参构造,该语句会出错
5、也可以通过设置默认形参达到无参构造的效果
6、构造函数没有返回值
7、不要使用malloc为类对象分配内存,因为不会调用析构函数

九、析构函数

析构函数负责对类对象进行收尾,如:释放类中的资源,保存数据等,当类对象销毁时会自动执行
class 类名
{
    int* p;
public:
    类名()
    {
        int* p = new int;
    }
    ~类名()
    {
        delete p;
    }
};

1、析构函数也必须是public
2、析构函数没有参数,没有返回值,不能重载。
3、当类对象的生命周期到期时,可使用delete销毁对象时会自动调用析构函数。
4、构造函数肯定会执行,但析构函数不一定会执行。
5、不要使用free销毁类对象,它不会调用析构函数。
6、如果没有显式实现析构函数,编译器会自动生成一个什么都不做的析构函数

十、初始化列表

初始化列表是构造函数的一种特殊语法,只能在构造函数中使用
格式:
    class 类名
    {
    public:
        类名():成员1(初始化数据),成员2(初始化数据), ... ...
        {

        }
    };
1、类的成员变量不可以设置初始值,而在构造函数执行时类成员变量已经定义完毕,因为 const 成员变量无法在构造函数中初始化
2、初始化列表先于构造函数执行,初始化列表执行时类对象还没有构造完成,因此它是唯一一种给 const 成员赋值的方法
3、当参数名与成员名相同时,它可以自动分辨成员和参数
4、如果有成员是类类型(或者继承了其他类),那些成员的有参构造也可以在初始化列表中调用

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