01.C++——基础

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前言

个人学习复习使用，仅供参考

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一、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。

1.命名空间定义

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。

命名空间里面可以定义变量、函数、结构体
命名空间可以嵌套定义
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
注意：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

namespace tl {
	//tl是是命名空间的名字，一般开发中是用项目名字做命名空间名
	
	int rand = 10;    //变量
	int b = 100;

	int Add(int a,int b) {    //函数
		return a + b;
	};

	struct Book {    //结构体
		char name [20];
	};
}

namespace N1 {
	
	int a = 10;
	//命名空间可以嵌套定义
	namespace N2{
		int b = 10;
	}
}

//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
//注意：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

2.命名空间使用

三种方式
1.使用命名空间名称加作用域限定符
printf("%d\n",tl::rand);

2.使用using 将命名空间中的某个成员引入
using tl::rand;
printf("%d\n",rand);

3.使用using namespace 命名空间名称 引入
using namespace tl;
printf("%d\n",rand);

二、C++输入输出

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

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
	cout<<"hello world"<<endl;
	return 0;
}


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使用方法使用std。
2. 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。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 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

早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持<iostream.h>格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用<iostream>+std的方式

三、缺省参数

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.

//缺省参数   全缺省
int p(int a=10,int b=20) {    //没有给实参时，形参默认为10和20     传参时，使用给定的值

	return a + b;
}
//缺省参数   半缺省  
int s(int a,int b=10,int c=20) {     
	//半缺省参数必须从右往左依次给默认值，不能间隔着给

	return a + b + c;
}
//缺省参数不能在声明和定义时同时出现
//缺省值必须时常量或全局变量

int main(){
	p();    //没有传参，使用确实默认值
	p(100,200);   //传参，使用给定的值
	s(10);   //a给指定值，b c缺省
	s(10,20,30);   //全都给定值
	return 0;
}

四、函数重载

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。

两个函数的函数名参数都相同，但是返回值类型不同，是不构成重载的

//函数重载
//参数个数不同，顺序不同，类型不同

void add() {
	cout << "无参" << endl;
}

void add(int a) {
	cout << a << endl;
}

void add(int a, char b) {  
	cout << a << b << endl;
}

void add(char b,int a) {
	cout << b << a << endl;
}

g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】

五、引用

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。

	//类型 & 引用变量名 =引用实体;
	
	int a = 10;
	int& ra = a;

	int b = 10;
	int& rb = b;
	int& rbb = b;
	
	cout << a << endl;
	cout << ra << endl;

	//常引用
	const int c = 100;
	const int& rc = c;   

引用特点

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
引用类型必须和引用实体是相同类型
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，不能再引用到其它实体
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的大小
有多级指针，没有多级引用
引用自增1(引用内容+1)，指针自增1(指针偏移一个类型的大小)
引用比指针使用起来相对安全

六、内联函数

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。

inline int Add(int a,int b) {
	
	return a + b;

}

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，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inline被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到

VS2019内联函数设置debug模式下设置步骤

右键项目→属性→C/C++→常规→调试信息格式（程序数据库(/Zi)）

右键项目→属性→C/C++→优化→内联函数扩展（只适用于_inline(/Ob1)）

七、auto

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 a = 10;
	auto b = a;
	cout << typeid(b).name() << endl;      结果：int

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


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&
int a=10;
auto pa=&b;    ==   auto* pa=&b;
auto& ra=a;

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; // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同


auto不能作为形参
auto不能声明数组

八、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

void TestFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (auto& e : array)
		e *= 2;
	for (auto e : array)
		cout << e << " ";
	
}

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

九、空值指针(nullptr c++11)

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。

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总结