C++——基础知识

C++参考文档：

https://legacy.cplusplus.com/reference/

https://zh.cppreference.com/w/cpp

https://en.cppreference.com/w/

说明：第一个链接不是C++官方文档，标准也只更新到C++11，但是以头文件形式呈现，内容比较易看好懂。后两个链接分别是C++官方文档的中文版和英文版，信息很全，更新到最新的C++标准。

1.命名空间

1.1 namespace的价值

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。

1.2 namespace的定义

• 定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面根命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}中即为命名空间的成员。命名空间中可以定义变量、函数、类型等。
• namespace本质是定义出一个域，这个域跟全局域各自独立，不同的域可以定义同名变量。
• C++中域有函数局部域，全局域，命名空间域，类域；域影响的是编译时语法查找一个变量、函数、类型出处的逻辑，所以有了域隔离，名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑，还会影响变量的生命周期，命名空间域和类域不影响变量生命周期。
• namespace只能定义在全局，目的就是和全局变量进行隔离，当然可以在全局中进行嵌套定义。
• 项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是一个namespace，不会冲突。
• C++标准库都放在一个叫std(standard)的命名空间中。

1.3 命名空间的使用

编译查找一个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间里面去查找。所以下面程序可能就会报错。

#include <stdio.h>

namespace lmc
{
   int a = 0;
   int b = 1;
}

int main()
{
   //编译报错：未声明的标识符“a”;
   printf("%d",a);
   return 0;
}

解决办法：

1.指定命名空间访问。

printf("%d",lmc::a);//指定命名空间域

2.using将命名空间中的成员进行展开。

#include <stdio.h>

namespace lmc
{
   ....
}

using namespace lmc;

3.当只访问命名空间中某一个变量，但是其他变量还是期望使用全局变量时，可以只对单个变量进行展开。

using lmc::a;

2.IO流

#include <iostream>

int main()
{
   //  << 流插入
   std::cout << "hello world\n";

   int i = 10;
   std::cout << i << '\n';

   double a = 1.2;
   std::cout << a << std::endl;

   std::cin >> i >> d;

}

在一些算法题目中，存在大量输入输出，由于cin和cout的效率比较低。就可以这样操作，使其不再和其他流进行绑定，缓冲就会变快。

#include <iostream>

int main()
{
   ios_base::sync_with_stdio(false);
   cin.tie(nullptr);
   cout.tie(nullptr);

   return 0;
}

3.缺省参数

• 却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，缺省参数分为全缺省和半缺省参数。（有些地方把缺省参数也叫默认参数）
• 全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。
• 带缺省值参数的函数调用，C++规定必须从左往右依次给实参，不能跳跃给实参。
• 函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省值。

#include <iostream>

using namespace std;

//全缺省
void Func1(int a = 10,int b = 20,int c = 30)
{
   cout << "a = " << a << endl;
   cout << "b = " << b << endl;
   cout << "c = " << c << endl << endl;
}

//半缺省
void Func2(int a,int b = 20,int c = 30)
{
   cout << "a = " << a << endl;
   cout << "b = " << b << endl;
   cout << "c = " << c << endl << endl;
}

4.函数重载

C++支持在同一作用域中出现同名函数，但是要求这些同名函数的形参不同，可以是参数个数不同或者类型不同。这样C++函数调用就表现出了多态行为，使用更灵活。C语言则不支持同一作用域中出现同名函数的。

5.引用

5.1 引用的概念和定义

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取一个别名，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一块内存空间。

int a = 10;
int& b = a;
int& c = a;
...

5.2 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

5.3 引用的使用

5.3.1 引用作参数

void swap(int& a,int&b)
{
   int tmp = a;
       a   = b;
       b   = tmp; 
}

void swap(int* a,int* b)
{
   int tmp = *a;
       *a  = *b;
       *b  = tmp;
}

5.3.2 引用作返回值

int STTop(ST& rs)
{
   assert(ST.top > 0);

   return rs.a[rs.top - 1];
}


int& STTop_(ST& rs)
{
   assert(ST.top > 0);

   return rs.a[rs.top - 1];
}//返回的是rs.a[rs.top-1]的引用

int main()
{
   ST st;
   STTop(st)++;//错误
   STTop_(st)++;//正确
   return 0;
}