【C++】基础知识(上)

一、C++关键字

　　以上就是c++的部分关键词，这是c++98版本的关键词，因为版本的原因，与c++11有所出入。我们在写代码的过程中就是将这些关键词组合到一起的过程。

二、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。

1. 普通的命名空间

namespace N1 // N1为命名空间的名称
{
// 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数
int a;
int Add(int left, int right)
 {
return left + right;
 }
}

2. 命名空间可以嵌套

namespace N2
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)比特科技
 {
return left + right;
 }
namespace N3
 {
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
 {
return left - right;
 }
 }
}

3. 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。

namespace N1
{
int Mul(int left, int right)
 {
return left * right;
 }
}

三、C++的输入输出

C++输入和输出相比C语言简单了许多，但是也有许多需要之一的地方。下方就是我的第一个C++程序。

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

注意：1、使用cin，cout时，必须包含头文件和std标准命名空间
   2、使用c++输入输出数据时，不需要加数据格式控制。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a;
double b;
char c;
cin>>a;
cin>>b>>c;
cout<<a<<endl;
cout<<b<<" "<<c<<endl;
return 0; 
}

四、缺省参数

1、缺省参数的概念：
　　缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该默认值，否则使用指定的实参。

void TestFunc(int a = 0) {
cout<<a<<endl; }
int main()
{
TestFunc(); // 没有传参时，使用参数的默认值
TestFunc(10); // 传参时，使用指定的实参
}

  其中 int a = 0就是这个函数的默认参数，相当于备胎。当函数没有传参时，就会使用这个默认参数。
2、缺省参数的分类

1. 全缺省参数

void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30) 
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl; 
}

2. 半缺省参数

void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20) {
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl; }

注意：

1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔
2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

//a.h
void TestFunc(int a = 10);
// a.c
void TestFunc(int a = 20)

注意：
  如果声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那个缺省值。

3. 缺省值必须是常量或者全局变量
4. C语言不支持（编译器不支持）

五、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(参数个数或类型或顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

int Add(int left, int right) 
{
	return left+right;
}
double Add(double left, double right)
{
	return left+right;
}
long Add(long left, long right)
{
	return left+right; 
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.0, 20.0);
Add(10L, 20L);
return 0; 
}

函数重载要注意：
  1.必须是相同的作用域
  2.函数名字相同
  3.参数列表不同
  4.与函数返回值类型是否相同无关
问：下面这个函数形成函数重载了吗？

short Add(short left, short right) 
{
	return left+right;
 }
int Add(short left, short right)
 {
	return left+right; 
}

答：这只是两个函数返回值不同，不形成函数重载
问：为什么c语言中不能形成函数重载？
答：c语言编译与c++编译器对函数修饰的规则不同。
问：C++中能否将一个函数按照C的风格来编译？
答：C++中可以通过在函数声明前加 extern “C” 将一个函数按照 C 语言的风格来进行编译。
问：下面两个函数能形成函数重载吗？有问题吗或者什么情况下会出问题？

void TestFunc(int a = 10)
 {
	cout<<"void TestFunc(int)"<<endl; 
}
void TestFunc(int a) 
{
	cout<<"void TestFunc(int)"<<endl; 
}

答：不能形成重载，调用函数时，编译器分不清楚到底是哪个a。

六、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。
  类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

void TestRef()
{
int a = 10;
int& ra = a;//<====定义引用类型
printf("%p\n", &a);
printf("%p\n", &ra);
}

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

2.引用特性

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); 
}

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; }

4.使用场景

1. 做参数

void Swap(int& left, int& right) {
int temp = left;
left = right;
right = temp; }

2. 做返回值

int& TestRefReturn(int& a) 
{
 a += 10;
return a;
 }

下面代码输出什么结果？为什么？

int& Add(int a, int b)
 {
int c = a + b;
return c;
 }
int main()
{
int& ret = Add(1, 2);
Add(3, 4);
cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
return 0; 
}

上方代码结果是7，
注意：
  如果函数返回时，离开函数作用域后，其栈上空间已经还给系统，因此不能用栈上的空间作为引用类型返回。如果以引用类型返回，返回值的生命周期必须不受函数的限制(即比函数生命周期长)。

传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。
5.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。

int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
cout<<"&a = "<<&a<<endl;
cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;
return 0; } 

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。

int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
ra = 20;
int* pa = &a; *pa = 20;
return 0; }

我们来看下引用和指针的汇编代码对比：

引用和指针的不同点:

1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
2. 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
3. 没有NULL引用，但有NULL指针
4. 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)
5. 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
6. 有多级指针，但是没有多级引用
7. 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
8. 引用比指针使用起来相对更安全