1.C++关键字
2.命名空间
变量、函数和后面学到的类都是大量存在的,这些变量、函数和名称都将存在于全局作用域中,可能会导致一些冲突,比如命名冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化,以避免命名冲突和名字污染。
2.1 命名空间定义
使用namespace关键字
语法:
namespace 名字
{
//....
}
使用:
#include<stdio.h>
namespace myname
{
int rand = 10;
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
}
using namespace myname;
int main()
{
printf("rand:%d\n", myname::rand);
int sum = Add(10, 20);
printf("sum:%d\n", sum);
return 0;
}
输出:
命名空间可以嵌套命名空间
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
3.C++的输入和输出
#include<iostream>
using namespace std;
//std是c++标准库的命名空间,c++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
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的使用方法使用std
2.使用C++的输入输出更方便,可以自动识别变量的类型
std命名空间的使用惯例:
std时c++标准库的命名空间,如何展开std使用更加合理呢?
1.在日常练习中,建议直接using namespace std即可,这样很方便
2.using namespace std展开,标准库就全部暴露出来了,如果我们定义和库重名的类型/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比较多、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
4.缺省参数
4.1 缺省参数概念
缺省参数时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 fun(int a = 10)
{
cout << a << endl;
}
int main()
{
fun();//10,没有传参时,使用参数的默认值
fun(20);//20,传参时,使用指定的参数
}
4.2 缺省参数分类
- 全缺省参数
void fun(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout << a <<" " << b << " " << c << endl;
}
- 半缺省参数
void func(int a, int b = 20, int c =30)
{
cout << a << " " << b << " " << c << endl;
}
注意:
1.半缺省参数必须从右往左依次给出,不能间隔地给
2.缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
【不允许声明和定义同时给缺省参数(害怕声明中的缺省参数给定义中的缺省参数中值不一样,这样不知道用哪个值)
声明给,定义不给】
3.缺省值必须是常量或者全局变量
4.C语言不支持缺省参数
5.函数重载
5.1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,这些同名函数的参数列表不同(参数个数 或 类型 或 类型顺序),常用来处理实现功能类似数据类型的不同问题
5.2 C++支持函数重载的原理--名字修饰
为什么C语言不支持重载而C++支持重载?
编译的过程
- test.cpp
预处理 --> 预处理指令,头文件展开/宏替换/去掉注释/条件编译(#ifdef
- test.i
编译 语法分析,此法分析,语义分析,符号汇总,检查语法,生成汇编代码(指令级代码call move push等)
- test.s
汇编 (生成可重新定位目标文件*.o)形成符号表,将汇编代码生成二进制机器码
- test.o
链接 :合并链接,生成可执行程序
1.合并段表
2.符号表的合并和符号表的重定位
链接时通过名字到符号表中找调用函数(这里的名字是修饰过的名字)
不同的编译器有不同的函数名修饰原则
C语言中只要函数名是相同的,修饰过的名字也是相同的,没办法区分重载函数,而在C++的语法中函数名修饰原则不同,C++会生成不同的名字,所以C++支持函数重载,C语言不支持函数重载
6.引用
6.1引用概念
引用不是新定义一个变量,而是给已存在的变量取一个别名,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
语法: 类型& 引用变量名 = 引用实体;
注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的
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,就不能再引用其他实体
一个变量有多个引用,引用就是别名,也可以给别名取别名
6.3 常引用
int main()
{
const int a = 20;
const int& b = a;
const int& c = 30;
double d = 12;
const double& d = 12;
}
在C++中,发生转换,比如类型转换,会产生一个临时变量,临时变量具有常属性
6.4 使用场景
如果函数返回时,出了函数作用域,如果返回对象还在(还没还给系统),则可以使用引用返回,如果已经还给系统了,则必须使用传值返回
6.5 传值、传引用效率比较
以值作为参数或者返回值类型,在传参和返回期间,函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回,而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝,因此用值作为参数或者返回值类型,效率时非常低下的,尤其是当参数或者返回值类型非常大时,效率就更低
6.6 引用和指针的区别
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,引用和指针的汇编是一样的,因为引用时按照指针方式来实现的
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.引用在定义时必须进行初始化,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热河一个同类型实体
4.没有NULL引用,但是有NULL指针
5.在sizeof中含义不同:引用结果为引用类型的大小【即
32
位环境下占用4
字节,64
位环境下占用8
字节】,但指针始终时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
传引用传参(任何时候都可以)
1.提高效率
2.输出型参数(形参的修改,影响实参)
传引用返回(出了函数作用域对象还在才可以使用)
1.提高效率
2.修改返回对象
7.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
- 1.inline是一种以空间换时间的做法,如果编译器将函数当作内联函数处理,在编译阶段,会用函数体替换函数调用,缺陷:可能是目标文件变大,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:将函数规模比较小(即函数不是很长,具体没有追却的说法,却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
- 3.inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误,因为被inline修饰的函数在被调用处展开,所以没有必要生成一堆指令,也就没有必要将函数地址放入符号表,所以没有函数地址链接就会找不到,但是内联函数声明和定义分离,另外一个文件中想要使用内联函数是需要地址的
内联函数可以直接定义在头文件中
内联函数是在被调用处展开
宏的优缺点?
优点:
1.增强代码的复用性,没有类型的严格限制
2.针对频繁调用小函数,不需要建立栈帧,提高了效率
缺点:
1.不方便调试宏(因为预编译阶段进行了替换)
2.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
8.auto关键字
在编程时,常常需要把表达式的值赋值给变量,这就要求在声明变量的狮虎清楚地知道表达式的类型,但是有的时候并非那么容易,因此C++11给auto赋予了新的含义
auto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
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得实际类型,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
8.1auto的使用
随着程序越来越复杂,程序中用到的类型也越来越复杂,经常体现在:
1.类型难于拼写
2.含义不明确导致容易出错
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声明引用类型时必须加&
2.在同一行定义多个变量
当在同一个声明多个变量时,这些变量必须时相同的类型,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
8.2 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
c++中可以使用 typeid(变量名).name 来查看变量的类型
9.基于范围的for循环(C++11)
for循环后的括号由冒号" :"分为两部分:第一个部分时范围内用于迭代的变量,第二部分则表示被迭代的范围
与普通循环类似,可以用continue来结束循环,也可以用break来跳出整个循环
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
2.迭代的对象要实现++和==操作
10.指针空值nullptr
在c/c++编程习惯中,声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值,否则可能会出现不可预料的错误,比如未初始化的指针,所以对于一个没有合法指向的指针,我们一般都采用以下的方式进行初始化
int* p=0;
int* p=NULL;
NULL实际是一个宏
NULL可能被定义为字面常量0,或者被定义为无类型指针(void*)的常量
1.在使用nullptr表示指针空值时,不需要包含头文件,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,在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr