C++入门 1——命名空间，缺省参数

C++入门

一.前言
二.命名空间
- 2.1命名空间的定义
- 2.2命名空间的使用
三.C++的输入&输出
四.缺省参数
- 4.1概念
- 4.2缺省分类
五.函数重载
- 5.1概念
- 5.2函数重载条件及代码
六.引用
- 6.1概念
- 6.2引用特性
- 6.3常引用
- 6.4使用
- 6.5引用和指针的区别和联系
七.内联函数
- 7.1概念
- 7.2特性

一.前言

今天就要开始更新cpp的内容了，cpp就是在c的基础上进行的修改+创新，也就是说cpp改正了一些c语言的问题，这些可能会帮助我们去更简洁的去写代码，ok，接下来就是我们的正式内容

二.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。

#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”

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

2.1命名空间的定义

命名空间的定义非常的简单：
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。

namespace yjt
{
 int rand = 10;
 int Add(int left, int right)
 {
 return left + right;
 }
 struct Node
 {
 struct Node* next;
 int val;
 };
}

这里的yjt就是命名空间的名字，这个自己定义。

1. 然后命名空间不仅仅用来定义变量，命名空间中可以定义/函数/类型。
2. 命名空间是可以嵌套实现的。

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.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。
那么我们定义了一个命名空间了，那我们应该怎么去使用呢？

2.2命名空间的使用

命名空间上一共有三种方式

加命名空间名称及作用域限定符

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

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;    
}

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;    
}

三.C++的输入&输出

我们在学习c语言的时候，第一个代码就是在屏幕上打印一个hello world。所以在进入C++我们也有这样的代码。前言的时候提到的：cpp就是在c的基础上进行的修改+创新。下面C++的输入和输出和C语言就是不一样的。

#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;
}

这上面就有我们刚刚提到的命名空间。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。

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。
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。
<<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
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
cout就相当于C语言中的printf；cin就是scanf。cout在使用的时候要配上<<符号（流插入运算符），cin要配上>>符号（流提取运算符）。

#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;
}

建议自己动手去打一遍。

四.缺省参数

4.1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<<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;
}

在调用fun（）时没有传参，这里就会用我们给的缺省值a=0；

4.2缺省分类

1.全缺省
故名思意就是所有的参数我们都给他缺省值

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

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

注意：
i. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
ii. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

五.函数重载

5.1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，常用处理实现功能类似数据类型不同的问题。简单来说就是函数名称相同，参数不同

5.2函数重载条件及代码

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;
}

2.参数的数量不同

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;
}

注意：这里如果只是返回值不同的话，是不构成函数重载的。

六.引用

6.1概念

引用我们通俗来讲就是起外号，比如你叫王五，我给你取一个狗蛋的外号。这个狗蛋就是引用。
写法：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（ra）必须和引用实体(a)是同类型的。

6.2引用特性

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

6.3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;
}

这里我们挑一个a来解释，这里我们ra作为a的别名，但是这个a是一个常量不可以改变。我们前面说到，ra和a就是同一个变量，这里这样写我们是可以去改变ra的值的，所以这是错的。这里就是我们常说的权限放大的问题，后面我们在学类和对象时也会提到这个。

6.4使用

1.做参数

void Swap(int& left, int& right)
{
   int temp = left;
   left = right;
   right = temp;
}

你可以把它想象成指针。
2.做返回值

int& Count()
{
   static int n = 0;
   n++;
   // ...
   return n;
}

6.5引用和指针的区别和联系

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。
在这里插入图片描述

七.内联函数

7.1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。

7.2特性

在c语言中实现一个+的宏的语法很麻烦很容易就会有语法错误。而cpp中，可以直接像写函数一样就可以实现c语言的宏语法。

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。
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。
inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址
了，链接就会找不到。