C++基于C(面向过程)新增语法

1.命名空间namespace

使用命名空间的目的：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。

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
1.命名空间可以嵌套
2.同一个工程允许存在多个相同名称的命名空间，编译器会合成同一个命名空间

代码演示：

namespace N1 {
	int a;
	int Add(int left, int right) {
		return left + right;
	}
	//嵌套
	namespace N2 {
		int b;
		int Sub(int left, int right) {
			return left - right;
		}
	}
}
//相同名称的命名空间,编译器最后合成同一个命名空间
namespace N1 {
	int c;
	int Mul(int left, int right) {
		return left * right;
	}
}

三种使用方式：
1.加命名空间名称及作用域限定符 “: :“
     N1::a = 10;
2.使用using将命名空间中成员引入
     using N1::a;
     a = 10;
3.使用using namespace 命名空间名称引入
     using namespace N1;
注： 第三种使用方式需要小心使用，如果你同时using namespace两个命名空间，其中两个命名空间定义两个相同名称的标识符，当你使用这个变量或函数时，编译器就会陷入迷茫，不知道你将使用哪个命名空间中的变量或函数

2.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。

注：
1.半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔给缺省参数※※※
2.缺省参数不能在函数声明或定义中同时出现※※※
3.缺省值必须是常量或者全局变量

代码演示：

//声明
void Test1(int a, int b, int c);
void Test2(int a, int b, int c);
//全缺省
void Test1(int a = 10, int b = 20, int c = 30) {
	cout << a << " " << b << " " << c << endl;
}
//半缺省
void Test2(int a, int b = 10, int c = 20) {
	cout << a << " " << b << " " << c << endl;
}

3.函数重载

是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域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。

注：返回类型不同，但是形参列表相同，不会构成重载

int Add(int left, int right) {
	return left + right;
}
double Add(double left, double right) {
	return left + right;
}
//上面两个函数构成重载
//下面这个函数并不会构成重载，返回类型不同，但是形参列表相同，不会构成重载
double Add(int left, int right) {
	return left + right;
}

为什么C++可以重载，而C语言不支持重载？

  名字修饰(Name Mangling)是在一种编译过程中，将函数、变量的名称重新改编的机制，简单说就是编译器为了区分各个函数，将函数通过某种算法，重新修饰为一个全局唯一的名称。
  C语言的名字修饰规则非常简单，只是在函数名字前面添加了下划线。如果C语言写出了像上面的代码进行函数重载，两个重载过的函数会有相同的名字修饰，因此，当工程中存在相同函数名的函数时，就会产生冲突。
  C++ 因为要支持函数重载，命名空间等，修饰规则比较复杂，不同编译器在底层实现方式可能有差异。
  被重新修饰后的名字中包含了：函数的名字以及参数类型。这就是为什么函数重载中几个同名函数要求其参数列表不同的原因。只要参数列表不同，编译器在编译时通过对函数名字进行重新修饰，将参数类型包含在最终的名字中，就可保证名字在底层的全局唯一性。

extern “C”

有时候C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，可以在函数前加extern “C” ， 意思是让编译器按照C语言规则来编译。

  extern “C”  int Add(int left, int right);

4.引用

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量起了一个别名，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一块内存空间。

注：引用类型必须和引用实体是同种类型的。
1.引用在定义是必须初始化
2.一个变量可有多个引用
3.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

使用：

1.做函数参数

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

2.做函数返回值

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

注：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（即比函数声明周期长）。※※※

  传引用的效率
  引用作为参数或返回值的时候，不会像值传递那样，拷贝一份变量，而是直接指向实参的空间，这样不会在栈上开辟更大的空间，因此，传引用的效率要比传值高的多。
  引用和指针
  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。

5.内联函数

以 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，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。

特性：
1.inline 是一种以空间换时间的做法，省去调用函数的开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用内联函数
2.inline 对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline 的函数体内有循环/递归等，编译器优化是会忽略掉内联。
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。

  这里的内联函数和C语言的宏定义很相似；
宏的优点：
1.增强代码的复用性
2.提高性能
宏的缺点：
1.不方便调式宏（因为预编译阶段进行了替换）
2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用
3.没有类型安全的检查
  C++中可以使用 const 换宏的常量定义，内联函数换宏的函数定义。

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

接下来说的是 C++11新增的语法

6. atuo

  早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，具有自动存储器的局部变量。
  C++11中，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。
  注：使用auto定义变量是必须对其初始化，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”，编译器在编译器会将auto替换为变量实际的类型。

使用：
1.auto与指针和引用结合起来使用
  勇auto声明指针类型时，用auto和auto*没有区别，但用auto类型声明引用类型时必须加&；

//a、b为指针，指向x的空间，c为x的引用
int x = 10;
auto a = &x;	
auto* b = &x;
auto& c = x;

2.在同一行定义多个变量
  同一行声明多个变量时必须是相同类型

auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0;	//该行代码会编译失败

注：auto不能作为函数的参数，不能直接用来声明数组

7.范围的for循环

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还容易犯错误，因此C++11中引入了基于范围的for循环。
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。

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

注：
1.for循环迭代的范围必须是确定的
2.地带的对象要实现++和==的操作

//这段代码有问题，因为for的范围不确定
void Test(int array[]) {
	for (auto& e : array[])
		cout << e << " ";
}

8.指针空值nullptr

C语言中：
  #ifndef NULL
  #ifdef __cplusplus
  #define NULL 0
  #else
  #define NULL ((void*)0)
  #endif
  #endif
NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针((void*))常量。

不论采取何种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，如下代码：

void f(int) {
	cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*) {
	cout << "f(int*)" << endl;
}
int main() {
	f(0);
	f(NULL);	//调用f(int)
	f((int*)NULL);	//调用f(int*)
	return 0;
}

为了考虑兼容性，没有取消NULL的二义性，C++11给出了全新的nullptr表示空值指针常量，nullptr可以进行隐式类型转换，转换成任意类型的指针空值。nullptr是有类型的，类型为nullptr_t，限制只可以被转换为指针类型。

nullptr_t 被定义在头文件中
  typedef decltype(nullptr) nullptr_t;

注意：
1.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使用nullptr