C++入门

C++输入&输出

 "<<"流插入运算符

">>"流提取运算符

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

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。

缺省参数

1.缺省函数的概念

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。

2.缺省参数的分类

（1）全缺省参数

（2）半缺省参数

注意：

• 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
• 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
• 缺省值必须是常量或者全局变量
• C语言不支持（编译器不支持）

函数重载

1.函数重载概念

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

（2）参数个数不同

（3）参数顺序不同

2.C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)

由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂

在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变；采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。

注意：如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办
法区分。 会产生调用歧义

引用

1.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。

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

2.引用的特性

• 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

3.常引用

4.使用场景

（1）做参数

（2）做返回值

错误示范：

因为函数调用完成后该函数对应的栈空间被销毁了，而返回值引用的是被释放掉的空间

正确示范：

注意：不是要引用返回值要使用static，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)，则可以使用引用做返回值，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。

5.引用的效率

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
率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。

传值、传引用效率比较：

值和引用的作为返回值类型的性能比较：

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，因为引用是按照指针方式来实现的。

引用和指针的不同点：

• 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址
• 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
• 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
• 没有NULL引用，但有NULL指针
• 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型大小，但指针始终是地址空间所占字节个数（32位平台是4个字节）
• 引用自加即引用的实体增加1，指针低价即指针向后便宜一个类型的大小
• 有多级指针，但没有多级引用
• 访问实体方式不同，指针需要显示解引用，引用编译器自己处理
• 引用比指针使用起来相对安全

内联函数

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。

内联函数和宏函数适用于短小的使用频繁的

 inline对于编译器仅仅只是一个建议，最终是否成为内联函数，编译器自己决定

一般比较长的函数和递归函数加inline也会被否决掉

默认debug模式下，inline不会起作用，否则不方便调试

宏函数：优点->不需要建立栈帧，提高调用效率；缺点->复杂，容易出错，可读性差，不能调试。

2.特性

•  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。

auto关键字(C++11)

1.类型别名思考

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：

• 类型难于拼写
• 含义不明确导致容易出错

2.auto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声明引用类型时则必须
加&

（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。

3.auto不能推导的场景

• auto不能作为函数的参数
• auto不能直接用来声明数组
• 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

基于范围的for循环(C++11)

1.范围for的语法

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。

注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。

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。
注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定

（2）迭代的对象要实现++和==的操作。

指针空值nullptr(C++11)

NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：

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。

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，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。