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C++前期概念（重）

时间2024-07-17 16:59:58发布ongwu分类云计算浏览87

目录

命名空间

命名空间定义

1. 正常的命名空间定义

2. 命名空间可以嵌套

 3.头文件中的合并 

命名空间使用

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（::）

2:用using将命名空间中某个成员引入

3:使用using namespace 命名空间名称 引入

C++输入&输出

说明：

std命名空间的使用惯例：

 缺省参数

缺省参数分类

1：全缺省参数

2：半缺省参数

注意：半缺省参数必须从右到左依次来给出，不能间隔给，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

​编辑

3. 缺省值必须是常量或者全局变量

函数重载

1、参数类型不同

2、参数个数不同

3、参数类型顺序不同

 main

引用

引用概念

重：类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

注意：

引用特性

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

常引用

使用场景（比C简单）

1. 做参数（交换值）

2. 引用做返回值（不用创建临时变量）

注意：引用是不可以改变指向的

地址的交换值（指针也可以开别名）

链表的双指针也可以更简单

总结：

引用的读写功能和优点

引用和指针的区别

内联函数（短小函数定义 换用内联函数）

宏的优缺点？

优点：

缺点：

auto在for循环中

空指针

命名空间

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。

比如在C语言中

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

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
// 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
int main()
{
printf("%d\n", rand);
return 0;
}
// 编译后后报错：error C2365: “rand”: 重定义；以前的定义是“函数”

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. 正常的命名空间定义
namespace N
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int rand = 10;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int val;
};
}
2. 命名空间可以嵌套
namespace N1
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
    return left + right;
}
namespace N2
{
    int c;
    int d;
    int Sub(int left, int right)
    {
        return left - right;
    }
}
}
 3.头文件中的合并 

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.不同的头文件里定义的命名域，到.cpp里包含上这两个头文件，相当于合并了，都能访问到.

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

比如：(里面printf，会出现//编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符)

namespace N
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int a = 0;
int b = 1;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int val;
};
}
int main()
{
// 编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符
printf("%d\n", a);
return 0;
}
命名空间的使用有三种方式：

展开命名空间会进去搜索，展开命名空间域就等于暴露到全局

1:加命名空间名称及作用域限定符（::）
int main()
{
   printf("%d\n", N::a);
   return 0;    
}
2: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;    
}

C++输入&输出

 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

#include<iostream>
// 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
using namespace std;
int main() {
cout"Hello world!!!"endl;
return 0; }

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。

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， 这些知识我们我们后续才会学习，所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还有有 一个章节更深入的学习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。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int a;
  double b;
  char c;
  // 可以自动识别变量的类型
  cin>>a;
  cin>>b>>c;
  cout<<a<<endl;
  cout<<b<<" "<<c<<endl;
  return 0;

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。

 缺省参数

缺省参数就是给出的函数参数的默认值

在调用有缺省参数的函数时，如果没有指定实参则采用该默认值，否则使用指定的实参

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。

 Func();     // 没有传参时，使用参数的默认值

 Func(10);   // 传参时，使用指定的实参

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

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 = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    cout<<"c = "<<c<<endl;
}
2：半缺省参数
void Func(int a, int b = 10, int c = 20)
{
    cout<<"a = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    cout<<"c = "<<c<<endl;
}
注意：半缺省参数必须从右到左依次来给出，不能间隔给，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现 3. 缺省值必须是常量或者全局变量

函数重载

参数不同包含类型不同，顺序不同，类型的顺序不同和个数不同

重载函数必须参数列表有所不同（包括参数类型和参数个数）

重载函数不依靠返回值来区分，所以返回值可以相同

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。

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;
}

 main

int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.1, 20.2);
f();
f(10);
f(10, a);
f(a, 10);
return 0;
}

引用

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。

重：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

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 = d;
}

使用场景（比C简单）

1. 做参数（交换值）
void Swap(int& left, int& right)
{
  int temp = left;
  left = right;
  right = temp;
}
2. 引用做返回值（不用创建临时变量）

传值返回 ，返回的是他的拷贝，所以要调用一次拷贝构造

传引用返回，返回的是他的别名

减少了拷贝，提高了效率

静态的没问题去掉static就有问题了，n在静态栈，不在临时的count里

int& Count()
{
  static int n = 0;//静态的没问题去掉static就有问题了
  n++;
  // ...
  return n;返回的时n的别名（引用）
}
//add1对
int& add1()
{
static int x = 3;
return x;
}
//add2是不对的，
int& add2()
{
int x = 3;
return x;
}

注意：引用是不可以改变指向的

是赋值

并且abc的值都被改了

常引用

b的改变会影响a，是所以不行

引用的过程中，权限不能被放大。

const int a=0;
int&b=a;
const int c=0;
int d=c;

类型相同不用创建临时变量、

类型不同，需要创建临时变量，同时临时变量具有常性

类型转换/强制类型转换就要创建临时变量临时变量具有常性

地址的交换值（指针也可以开别名）

用C需要二级指针，但用引用就可以不用二级

void swap(int*& a,int*& b)
{
int*t=a;
a=b;
b=t;
}
int main()
{
int x=0;int y=1;
int*px=&x;
int*py=&y;
swap(px,py);
}

链表的双指针也可以更简单

总结：

1、基本任何场景都可以引用传参

2、谨慎用引用做返回值。出了函数作用域，对象不在了，就不能用引用返回，还在就可以用引用返回

引用的读写功能和优点

查找和修改

改进 

引用和指针的区别

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

7. 有多级指针，但是没有多级引用

8. 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

9. 引用比指针使用起来相对更安全

10.引用一旦定义时初始化指定，就不能再修改，指针可以改变指向

11.引用表面好像是传值，其本质也是传地址，只是这个工作有编译器来做

12.指针需要开辟空间，引用不需要开辟空间

13.指针是间接操作对象，引用时对象的别名，对别名的操作就是对真实对象的直接操作

内联函数（短小函数定义 换用内联函数）

定义和声明要一起,inline函数不支持声明和定义分离开

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。

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。

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 。

C++有哪些技术替代宏？

1. 常量定义 换用const enum

2. 短小函数定义 换用内联函数

auto在for循环中

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&

适用于数组

范围for

依次取数组中数据赋值给x

x只是个符号，符号随便起

空指针

C++中，NULL相当于0，要用nullptr了

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