建议先看完上篇:[C++初阶]初识C++(一)—————命名空间和缺省函数-CSDN博客
本篇部分代码和文案来源:百度文库,知乎,比特就业课
1.函数重载
1.1 函数重载概念
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,常用来处理实现功能类似数据类型 不同的问题。
#include<iostream>
using namespace std;
//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;
}
#include<iostream>
using namespace std;
//参数个数不同
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}
#include<iostream>
using namespace std;
//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;
}
我们来运行一下
#include<iostream>
using namespace std;
// 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;
}
int main()
{
Add(1, 2);
Add(1.1, 1.2);
f();
f(1);
f(1, 'a');
f('a', 1);
return 0;
}
结果:
那么这时候问题来了,为什么C++支持函数重载,C却不支持呢?
这个问题我们得到底层来谈,我们都知道一个程序如果要运行起来,需要经过:预处理、编译、汇编、链接这四个过程。
1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成,而通过 C 语言阶段学习的编译链接,我们 可以知道,【当前a.cpp 中调用了 b.cpp 中定义的 Add 函数时】,编译后链接前, a.o 的目标文件中没有 Add 的函数地址,因为 Add 是在 b.cpp 中定义的,所以 Add 的地址在 b.o 中。那么怎么办呢?(记不清楚的同学可以看 [C语言]编译和链接-CSDN博客 )2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题, 链接器看到 a.o 调用 Add ,但是没有 Add 的地址,就会到 b.o 的符号表中找 Add 的地址,然后链接到一起 。3. 那么链接时,面对Add函数,链接接器会使用哪个名字去找呢?这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
#include<iostream>
using namespace std;
int sub(int left, int right)
{
cout << "int sub(int left, int right)" << endl;
return left - right;
}
double sub(double left, double right)
{
cout << "double sub(double left, double right)" << endl;
return left - right;
}
int main()
{
sub(1, 2);
sub(1.1, 1.2);
return 0;
}
我们对其反汇编,我们会发现这两个sub的地址不同
int Add(int a,int b)
{
return a+b;
}
void func(int a, double b, int* p)
{}
int main()
{
Add(1,2);
func(1,2,0);
return 0;
}
如果我们采用C语言编译器来编译,我们会发现什么呢?
-----------图片来源 比特就业课 (侵权必删)
我们发现在linux下,采用gcc编译完成后,函数名字的修饰没有发生改变。
但是如果我们采用g++编译呢?
2.引用
2.1引用的定义
int a=10;
int& b=a;
我们来测试一下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
int& b = a;
cout << a << endl;
cout << b << endl;
return 0;
}
运行结果:
2.2引用的特性
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);
}
下面这个也可以
int a = 0;
int& b = a;
int& c = b;
int& d = c;
我们来看一下这段代码,让我们思考一下这个是y变成z的别名呢?
还在y赋值为z呢?
int x = 10;
int z = 20;
int& y = x;
y=z;
我们可以通过监视得到y还是x的地址,所以我们得到这样其实就是把z赋值给x,所以我们呢可以得到特性3.
2.3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;
2.4const修饰引用
现在我们给出这样的代码,思考可行性:
const int n = 0;
int& m = n;
int n = 0;
const int& m = 0;
这两段代码完全相反,一个是权力的放大,一个是权力的减小,但是哪个才能运行呢?
答案是第二个
第一个n是只读的,那么m是n的别名,所以不能修改n,也只能是只读的,这里的m的权力放大了,我们因为n是只读的,用m操作n是不行的
第二个是m是只读的,m只对n进行只读这个操作是可以的,所以这样是对的。
结论:权力的放大时不允许的,权力的减小时可行的
2.5使用场景
1. 做参数
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
我们可以通过引用来实现swap函数,这个相对于指针可能更好理解
2.做返回值
int& Count()
{
static int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
2.6引用与指针的差别
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
3.内联函数
1.概念
2 .特性
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。
4.auto关键字
4.1 auto简介
在早期C/C++中auto的含义是:使用auto修饰的变量,是具有自动存储器的局部变量,但遗憾的是一直没有人去使用它。C++11中,标准委员会赋予了auto全新的含义即:auto不再是一个存储类型指示符,而是作为一 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。
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;
}
注意: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 。
4.2auto的使用细则
1. 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声明引用类型时加&
int main()
{
int x = 10;
auto a = &x;
auto* b = &x;
auto& c = x;
cout << typeid(a).name() << endl;
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
*a = 20;
*b = 30;
c = 40;
return 0;
}
2. 在同一行定义多个变量
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
auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0; // 该行会编译失败,因为c和d的初始化表达式类型不同,c为实数,d为浮点数
4.3 auto不能推导的场景
1. auto不能作为函数的参数
2. auto不能直接用来声明数组
3. 为了避免与C++98中的auto发生混淆,C++11只保留了auto作为类型指示符的用法
4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟C++11提供的新式for循环,还有 lambda表达式等进行配合使用
5.基于范围的for循环
1.范围for语法
在C++98中如果要遍历一个数组,可以这样进行:
void For() { int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i) array[i] *= 2; for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p) cout << *p << endl; }
对于一个有范围的集合而言,由程序员来说明循环的范围是多余的,有时候还会容易犯错误。因 此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ :”分为两部分:第一部分是范围内用于迭代的变量,第二部分则表示被迭代的范围
5.2 范围for的使用条件
1. for循环迭代的范围必须是确定的对于数组而言,就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围;对于类而言,应该提供begin和end的方法,begin和end就是for循环迭代的范围2. 迭代的对象要实现++和==的操作。
6.指针空值nullptr
6.1 C++98中的指针空值
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif
void f(int)
{
cout<<"f(int)"<<endl;
}
void f(int*)
{
cout<<"f(int*)"<<endl;
}
int main()
{
f(0);
f(NULL);
f((int*)NULL);
return 0;
}
注意:1. 在使用 nullptr 表示指针空值时,不需要包含头文件,因为 nullptr 是 C++11 作为新关键字引入的 。2. 在 C++11 中, sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0) 所占的字节数相同。3. 为了提高代码的健壮性,示指针空值时建议最好使用 nullptr 。
初识C++也圆满完成了,下一篇我们将进行对类的学习。