一、命名空间
命名空间的作用： 对标识符的名称进行本地化 ，以 避免命名冲突或名字 污染大量的变量、函数和类的名称存在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。这时候就需要命名空间，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
1.1 命名空间定义
namespace C1//C1为命名空间名称
{
//命名空间内，既可以定义变量，也可以定义函数
int a;
int b(int x,int y)
{
return x * y;
}
}注意：
1.命名空间可以嵌套
2.同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会将它们合成在同一个命名空间中。
3.一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
1.2 命名空间使用
命名空间的使用有三种方式：
1.加命名空间名称及作用域限定符
2.使用using将命名空间中成员引入
3.使用using namespace 命名空间名称引入
1.2.1 加命名空间名称及作用域限定符
namespace C1
{
int a = 2;
int b(int x,int y)
{
return x * y;
}
}
int main()
{
printf("%d", C1::a);// :: 为域作用限定符
return 0;
}1.2.2 使用using将命名空间中成员引入
namespace C1
{
int a = 2;
int c = 10;
int b(int x,int y)
{
return x * y;
}
}
using C1::a;//只把C1命名空间中的a成员放出，其余保留在里面
int main()
{
printf("%d", C1::a);
return 0;
}1.2.3 使用using namespace 命名空间名称引入
namespace C1
{
int a = 2;
int c = 10;
int b(int x,int y)
{
return x * y;
}
}
using namespace C1;//将C1命名空间全部放出来
using C1::a;//只放出a
int main()
{
printf("%d", C1::a);
printf("%d", C1::c);
return 0;
}
二、 C++输入&输出
int main()
{
int a = 0;
char b = 0;
// << 流插入符
// cout << a
// >> 流提取符
// cin >> a
//相当于scanf("%d%ld",&a,&b)；
//可以直接连着输入
cin >> a >> b;
//相当于printf("hello world\n");
//endl 相当于换行 "\n"
cout << "hello world" << endl;
//相当于printf("%d%c",a,b);
//想要中间有间隔,改成cout << a << " " << b << endl;
cout << a << b << endl;
return 0;
}优点：使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c
三、缺省函数
3.1 缺省函数概念
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。
int a(int x = 10)
{
cout << x << endl;
}
int main()
{
a();//没有传参数时，使用参数的默认值，也就是上面的10
a(3);//传参时，使用指定的实参
return 0;
}3.2 缺省参数分类
3.2.1 全缺省参数
int F(int a = 10,int b = 2,int c = 3)//全部给定默认值
{
cout << a << endl;
cout << b << endl;
cout << c << endl;
}
int main()
{
F();
return 0;
}3.2.2 半缺省参数
//不能int F(int a = 10 , int b , int c = 10)
int F(int a ,int b = 2,int c = 3)//三个参数，给定两个参数默认值
{
cout << a << endl;
cout << b << endl;
cout << c << endl;
}
int main()
{
F(1);//只有两个参数给定默认值，必须还要传一个实参
return 0;
}半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给（从右往左缺省，并且是连续的）
注意
1.缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
如果同时出现，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。
//头文件声明
//test.h
int F(int a = 10);
//test.c
int F(int a = 20);
2.缺省值必须是常量或者全局变量
3.C语言不支持缺省函数（编译器不支持）
四、函数重载
4.1 函数重载概念
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（C语言不支持） ，这些同名函数的 形参列表 ( 参数个数 或 参数类型 或 参数顺序 ) 必须不同
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
//参数类型不同
double Add(double a, double b)
{
return a + b;
}
//返回数据类型的不同，不会影响函数重载，也不作为函数重载的条件
int Sub(int a, int b, int c)//3个
{
return a - b - c;
}
//参数个数不同
int Sub(int a, int b)//2个
{
return a - b;
}
void Print(int a, double b)
{
cout << a << b << endl;
}
//参数类型顺序不同
void Print(double a, int b)
{
cout << a << b << endl;
}
int main()
{
int a = 10;
double b = 2;
cout << Add(a, a) << endl;//会根据参数类型的不同，自动匹配函数
cout << Add(b, b) << endl;
cout << Sub(a, 5, 2) << endl;//会根据个数，自动匹配函数
cout << Sub(a, 4) << endl;
Print(a, b);//会根据参数的类型顺序，自动匹配函数
Print(b, a);
return 0;
}4.2 C++支持函数重载，而C语言不支持的原因：
gcc 的 函数修饰后名字不变 ，而 g++ 的 函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】C 语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而 C++ 是通过函数修饰规则来区 分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载
注意：下面两个函数不能形成函数重载
void TestFunc(int a = 10) {
cout << "void TestFunc(int)" << endl;
}
void TestFunc(int a) {
cout << "void TestFunc(int)" << endl;
}4.3 extern "C"
有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译
extern "C"可以加在函数声明前面，也可以括起来多个函数声明
加在声明前
//__cplusplus 是判断该环境是否为C++环境，是就为真
#ifdef __cplusplus
#define EXTERN_C extern "C"
#else
#define EXTERN_C
#endif
//如果是C环境，前面的EXTERN_C就为空，照常使用
EXTERN_C int Add(int a, int b);
EXTERN_C int Sub(int a, int b);
EXTERN_C int Mul(int a, int b);括起来多个函数声明
//告诉编译器，extern "C"声明的函数，是C库，要用c的方式去链接调用
extern "C"
{
int Add(int a, int b);
int Sub(int a, int b);
int Mul(int a, int b);
}
五、引用
5.1 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。
int main()
{
//b叫做a的引用，也叫做b是a的别名
int a = 10;
int& b = a;//引用类型必须和引用实体是同种类型
//c叫做b的引用,也叫做c是b的别名
int& c = b;
//a = b = c
cout << a << b << c << endl;
return 0;
}如一般数据结构上的书上的用法，这里就可以解释了
typedef struct ListNode
{
int val;
struct ListNode* next;
}LTNode, * PLTNode;
//*PLTNode 相当于 LTNode*
void LTPushBack_C(LTNode** pphead, int x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
}
//相当于void LTPushBack_CPP(LTNode*& phead, int x)
//这里的&是C++的引用
void LTPushBack_CPP(PLTNode& phead, int x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (phead == NULL)
{
phead = newnode;
}
}
int main()
{
//PLTNode plist = NULL;
LTNode* plist = NULL;
//C语言指针传地址
LTPushBack_C(&plist, 1);
//C++引用
LTPushBack_CPP(plist, 1);
return 0;
}5.2 引用特性
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//引用在定义时必须初始化
int& b = a;
//int& b; 这样编译器会直接报错
//一个变量可以有多个引用
int& c = a;
int& d = a;
int& e = a;
//引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
int& f = a;
f = b;//相当于给a(别名f)赋值为20，不会使f成为b的别名，锁定一直为a的别名
//不像指针一样，赋值给指针会使指针改变
return 0;
}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
5.3 常引用
取别名原则：对原引用变量，权限(读写权限)只能缩小，不能放大
int main()
{
const int a = 10;//可读不可写，const修饰具有常性，a为常量
//int& b = a; 由可读不可写改成可读可写，权限放大，编译时会出错，a为常量
const int& b = a;//权限不变
int c = 5;
const int& d = c;//权限变小，可读可写改成可读不可写
double e = 3;
//int& f = e; 编译会出错，类型不同
return 0;
}(隐氏类型转换)赋值时会有临时变量产生，临时变量具有常性
5.4 函数传值、传引用返回效率比较
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。
5.4.1 传引用返回和传值返回
传值返回：会有一个拷贝传引用返回：没有拷贝，函数返回的直接就是返回变量的别名
int& func1()//传引用返回
{
static int n = 0;//加了static，出了函数作用域，返回对象依旧存在
n++;
return n;
}
int func2()//传值返回
{
int n = 0;//出了作用域,返回对象还给系统
n++;
return n;
}
int main()
{
int& a = func1();
int ret = func2();
return 0;
}
注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。
5.5 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。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; //语法角度而言：ra是a的别名，没有额外开空间 //底层的角度：他们是一样的方式实现的 int& ra = a; //语法角度而言：pa存储a的地址，pa开了4/8byte空间 //底层的角度：他们是一样的方式实现的 int* pa = &a; return 0; }
引用和指针的不同点：
- 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)
- 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
- 有多级指针，但是没有多级引用
- 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
- 引用比指针使用起来相对更安全
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 ，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。函数前增加 inline 关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。
6.1 特性
1.
inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数。
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/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联。
//像这种，编译器会忽略内联
//inline int Add(int x, int y)
//{
// int sum = x + y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
// sum += x * y;
//}
inline int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
cout << Add(1, 2) << endl;
return 0;
}
3.
inline不建议声明( F.h )和定义( F.cpp )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。
F.h#include <iostream> using namespace std; inline void Print(int x);F.cpp
#include "F.h" void Print(int x) { cout << x << endl; }这样是错误的
【面试题】
宏的优缺点？
| 缺点 | 优点 |
|
不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
|
增强代码的复用性。
|
|
导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。
|
提高性能。
|
|
没有类型安全的检查 。
|
C++中的
1. 常量定义 换用const2. 函数定义 换用内联函数可以替代宏
七、auto关键字(C++11)
auto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 test() { return 3; } int main() { int a = 10; //auto 自己推导 auto b = a;//成为int类型 auto c = 'A';//成为char类型 auto d = test();//成为int类型 //auto e; 这样编译不能通过，auto定义变量时必须对其初始化 return 0; }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。
7.1 auto的使用细则
7.1.1 auto与指针和引用结合起来使用
int main()
{
int a = 10;
int& aa = a;
auto b = &a;//自动识别为int*类型
auto* c = &a;
auto& d = aa;
//typeid(x).name()，为变量x的类型名
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
return 0;
}
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&
7.1.2 在同一行定义多个变量
int main()
{
auto a = 10, b = 3;
//auto c = 2, d = 2.2; 编译会报错，c，d不同类型
return 0;
}
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。
7.1.3 auto不能推导的场景
1. auto不能作为函数的参数
void test(auto a)
{
}
2. auto不能直接用来声明数组
int main()
{
auto a[] = { 1,2,3 };
return 0;
}八、基于范围的for循环(C++11)
8.1 范围for的使用
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
for (auto& a : arr)
a *= 2;
//相当于
//for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
// arr[i] *= 2;
for (auto a : arr)
cout << a << ' ';
//相当于
//for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
// cout << arr[i]<<' ';
return 0;
}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。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 。
8.2 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。void test(int arr[]) { for (auto a : arr) cout << a << endl; }上面的代码就是有问题的，for的范围不确定
2.迭代的对象要实现++和==的操作。
九、指针空值nullptr(C++11)
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。( 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,在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦 )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C++表示指针空值时最好使用nullptr。
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