C++入门

命名空间namespace

  • namespace :命名空间,相当于定义了一个作用域,用来解决命名冲突问题。
  • 域作用限定符:访问命名空间中的内容,使用双冒号 : : ,当: :左边为空时,表示使用全局域。
// 定义第一个命名空间 namespace first_space{ void func(){ int a = 1; cout << "Inside first_space" << endl; } } // 定义第二个命名空间 namespace second_space{ void func(){ int a = 2; cout << "Inside second_space" << endl; } } int a = 10; int main () { int a = 5; printf("%d\n",a); //a = 5,就近原则,使用a = 5的那个。 printf("%d\n",first_space::a); //a = 1 printf("%d\n",::a); //a = 10,::左边为空,代表使用全局域(全局变量) // 调用第一个命名空间中的函数 first_space::func(); // 调用第二个命名空间中的函数 second_space::func(); return 0; }

  • using :using namespace 指令,这个指令会告诉编译器,后续的代码将使用指定的命名空间中的名称,这样在使用命名空间时就可以不用在前面加上命名空间的名称。
using namespace first_space; int main () { // 调用第一个命名空间中的函数 func(); return 0; }

  • 嵌套命名空间,可以使用: :来访问嵌套的命名空间。
namespace namespace_name1 { // 代码声明 namespace namespace_name2 { // 代码声明 } }// 访问 namespace_name2 中的成员 using namespace namespace_name1::namespace_name2; // 访问 namespace_name1 中的成员 using namespace namespace_name1;

  • C++库为了防止命名冲突,将自己库中的东西都定义在一个 std 的命名空间中
  • 所以有时候程序中都会调用 using namespace std; 这个库。
#include //引用.h头文件,为了与老版区分,在新版中不用写.h using namespace std; //调用std库int main() { cout << "hello world" << endl; //因为上面写了using,所以可以不写命名空间 std::cout << "hello world" << std::endl; //指定命名空间 return 0; }

C++输入和输出
  • 【C++入门】C++的输入输出可以自动识别类型,不用手动表明。
    #include using namespace std; int main() { int a = 10; cout << a << endl << "hellow world" << endl; //cout表示输出,endl表示换行 cin >> a ; //cin表示输入相当于scanf,但是不用指定类型,会自动识别。 return 0; }

缺省参数
  • 在定义函数时,可以给参数赋默认值(这个默认值就叫缺省值),当调用函数没有传递参数时,该参数就会使用默认值
  • 注意:给参数赋缺省值时,只能从右到左,没有缺省值的必须都在左边。
  • 可以全部缺省,也可以半缺省。
void test(int a, int b = 0, int c = 10)//半缺省 { cout << a << endl; cout << b << endl; cout << c << endl; }int main() { test(1); //输出为 1010 test(1,2,3); //输出为 1 2 3 return 0; }

函数重载
  • C语言中不允许定义相同名称的函数,但是C++中可以
  • 但是C++中定义相同名称的函数时,函数的参数必须不同(参数类型或个数不同,与有无返回值和缺省参数无关)
  • 定义相同名称的函数,就叫函数重载。
int add(int a,int b) { }int add(char a,int b) { }char add(int a,int b,int c) { }int add(int a = 1,int b = 2,int c = 3) //注意:这个函数和上一个函数就不是重载 { }

引用变量
  • 引用不是新定义一个变量,而是给已经存在的变量取了个别名,实际内存中使用的是同一块空间。
  • 引用必须在定义时初始化,引用一旦初始化后,引用对象不会变(初始化时不能为nullptr)
int a =10; int d = 6; int& b = a; //b是a的别名(引用) b = d; //这里b不是d的别名,这里是将d的值赋值给b。 int& c; //未初始化,会报错。

  • 注意:引用变量的权限不能比原变量大
const int a = 10; int& c = a; //原变量a是const常量,不可更改,而引用c是int类型,可以更改 //权限放大,这是错误的int a = 10; const int& c = a; //a可以更改,c不可更改,权限缩小,这是对的。

  • 在发生隐式类型转换时,会创建一个临时变量,这个临时变量是const类型的。
int a = 10; double& ra = a; //这是错误的 const double& ra = a; //这是对的 //因为隐式类型转换,会创建一个const double的临时变量 //ra引用的就是这个临时变量,是临时变量的别名

引用变量作函数返回值
  • 传值返回:返回的是 c 的拷贝
    • return c 时返回的并不是c这个变量,而是创建一个临时变量(const int 型),将c的值传给临时变量,再由临时变量传递给 ret (c是局部变量)
  • 所以如果要用引用来接收返回值,需要加const (临时变量是const类型)
int add(int a,int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int ret = add(1,2); const int& ret = add(1,2); return 0; }

  • 传引用返回:返回的是 c 的引用
    • return c 时返回时创建的临时变量是 int& 类型
    • 也就是说ret接收到的是变量 c 的引用
  • 注意:变量c是局部变量,出函数后,就销毁,所以ret 的值是不确定的,ret代表的内存空间还是之前变量 c 的地址。
  • 当参数和返回值是占用的内存比较大的时候,传引用传参和引用返回可以大大提高效率。
int& add(int a,int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int& ret = add(1,2); //这里创建的临时变量是int&类型,所以可以不加const。 //这里 ret 的值是随机的。add(5,7); cout << ret << endl; //这里输出结果为12 //因为int& ret = add(1,2); 调用后,栈中内存被销毁,但是ret代表了之前变量c的地址 //add(5,7); 再次调用,会在原来的栈内存中去生成这个函数,新生成的函数中变量c的地址还是原来的地址。 //注意:必须是两次连续调用才会出现这种情况,因为上一次销毁内存后,没有其他数据占用栈空间 //其实这里是越界访问了的。 return 0; }

引用与指针的关系
  • 从语法的角度:
    • 引用并没有开辟新空间,只是给原来的空间取了个别名
    • 而指针是开辟了一个新空间,用来存储原变量的地址。
  • 从底层汇编的角度:
    • 引用跟指针是相似的,引用的底层的处理方式跟指针一样,都是开辟新的指针空间。
内联函数inline
  • 用 inline 修饰的函数叫内联函数,编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开,不存在函数压栈的开销,提升程序的效率。
  • 直接调用函数,会在栈中创建这个函数,有栈帧消耗(每次调用函数都会在栈中创建)
  • C++中建议频繁调用的小函数定义成内联函数,避免栈帧开销。
  • 使用内联函数的缺陷:编译出来的可执行程序变大,执行程序消耗内存变多。
  • 内联函数是一种以空间换时间的做法,所以不适合代码很长或者有递归/循环的函数。
  • 注意:
    • 内联函数声明和定义必须放在同一文件或者在定义函数时直接声明,否则会在编译时找不到目标。
    • 内联函数不能用于缺省参数的函数中。
//inline void test(int a, int b , int c ); inline void test(int a, int b , int c )//定义函数时直接声明 { cout << a << endl; cout << b << endl; cout << c << endl; } int main() { test(1, 2, 3); return 0; }

关键字auto
  • auto:自动匹配类型
  • auto会根据a的类型自动定义b的类型。
int a = 10; auto b = a;

  • typeid().name() 打印变量类型
cout << typeid(b).name << endl;

范围for遍历(C++11新语法)
  • 功能:自动遍历,自动将arr中的值赋给 a,直到结束。
  • 注意:arr 必须有确定的范围。
int arr[] = {1,2,3,4,5,6} for(auto a : arr) //这里相当于 int a = arr[0],然后依次循环 { a *= 2; //这里a 是一个独立的变量,与arr[0]无关。 }for(auto& a : arr) //这里相当于 int& a = arr[0],然后循环 { a *= 2; //这里的 a 是arr[0]的引用(别名),所以改变 a 也会改变arr[0]的值 }

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