namespace N1
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace N2
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}

2.命名空间的使用

i.加命名空间名称及作用域限定符

ii.使用using将命名空间中某个成员引入

TIPS：：：是域作用限定域符

int a=2;

namespace HY
{

int a=10;

}

::a也就是限定了在全局域中寻找a变量。

using namespace HY展开了命名空间，HY::a也就是指定了在HY域中寻找a变量.可以通过这两个方式访问命名空间域。

变量优先局部域>全局域>命名空间域。

iii.使用using namespace 命名空间名称引入

using namespce HY;
int main()
{
printf("%d\n", HY::a);
printf("%d\n", b);
Add(10, 20);
return 0;
}

3.C++输入和输出

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

说明：

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。

std命名空间的使用惯例：std是C++标准库的命名空间，如何展开std使用更合理呢？

1. 在日常练习中，建议直接using namespace std即可，这样就很方便。

2. using namespace std展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型/对

象/函数，就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模

大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout这样使用时指定命名空间 +

using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。

4.缺省参数

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数制定一个缺省值，调用该函数时有指定实参，优先使用指定实参，如果没有指定实参，就采用该形参的缺省值。

举个例子

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

缺省参数分为全缺省参数（为每一个形参都指定一个缺省值）和半缺省参数（部分形参指定）。

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

注意：

1.从左往右传参，从右往左缺省。半缺省参数必须从右往左依次给出，不能间隔着给。

2.缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，声明给定义不给。

3. 缺省值必须是常量或者全局变量。

4.C语言不支持

5.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（参数个数或参数类型或参数类型顺序不同）不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

如下：

#include<iostream>
using namespace std;
// 1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{
cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
return left + right;
}
// 2、参数个数不同
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.1, 20.2);
f();
f(10);
f(10, 'a');
f('a', 10);
return 0;
}

下面这个例子是重载，但是存在无参调用时的歧义。

void f()
{
cout<<"f()"<<endl;
}
void f(int a=0)
{
cout<<"f(int a)"<<endl;
}

为什么C语言无法构成重载，C++可以？

采用C语言编译器

在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。

采用C++编译器

在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
通过这里就理解了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。

如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办

法区分。

6.引用

1.引用概念

引用不是定义了一个新变量，而是给以存在的变量取了别名，它和它引用的变量共用一块内存空间。举个形象的例子：李逵在家里被称为铁牛，在江湖上被称为黑旋风。

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);
}

形参是实参的别名，我们知道在调用swap函数的时候，必须传址调用，否则函数结束，栈回收空间，不会改变原来实参的值。但是学习了引用我们就可以这么声明。

void swap(int &a,int&b);

同理，在链表尾插的时候，由于要修改链表的头指针，需要传二级指针，但是现在就可以这么声明。

void ListPushback(struct ListNode*&phead,int x);

注：引用类型必须和引用实体同类型。

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，一个引用只能引用一个实体。如下：

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）引用过程中权限不能放大，只能平移或缩小。

下面举例充分理解！！

1.const int a=0;
int &b=a;//错误，引用过程中权限不能放大。
2.const int c=0;
int d=c;//正确，只是将c的值拷贝给d，没有放大权限，d改变不影响c。
3.int x=0;
int &y=x;
const int&z=x;//正确，权限可以平移或缩小。
++x;//正确，y,z的值也会跟着改变
++z;//错误，x,y可以改变，z不可以
4.int func1()
{
static int x=0;
return x;
}
int &func2()
{
static int x=0;
return x;
}
int&ret1=func1();//权限放大
const int&ret1=func1();//权限平移
int ret1=func1();//拷贝
int &ret2=func2();//权限平移
const int&ret2=func2();//权限缩小

3.常引用

void test()
{
    const int a = 10;
    int& ra = a;   // 该语句编译时会出错，a为常量
    //正确写法：const int& ra = a;
    
    const int& ra = a;
    int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
    //正确写法：const int& b = 10;
    
    const int& b = 10;
    double d = 12.34;
    int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
    //正确写法：const int& rd = d;
}

4.使用场景

做输出型参数，提高效率（一般是大对象/深拷贝类对象）

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

做返回值，相较于普通传值访问，不会产生临时变量，减少了值拷贝的过程，引用传值访问可以修改返回的结果。
注：引用返回时返回的必须是静态变量(静态局部变量生命周期是整个程序运行的周期，不会在函数调用时被销毁）（如情况1）或者是堆上的变量

int& Count()
{
   static int n = 0;//情况1
   int n=0;//情况2
   n++;
   // ...
   return n;
}
int ret=Count(n);

如果为情况2，count函数结束，栈帧销毁，没有清理栈帧，那么ret结果侥幸正确，若清理了栈帧，则ret的结果为随机值（因为调用其他函数建栈帧时可能会覆盖）。

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;
}//结果ret=7

总结：基本任何场景都可以用引用传参，但是用引用返回时要注意：

如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)，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。 （常见的正确案例：static修饰的，malloc）

5.引用和指针的区别

1.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;}

2.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;
}

对比引用和指针的汇编代码：

引用和指针的不同点:（面试常考，理解记忆）

1. 概念上引用定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
3. 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
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
5. 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)
6. 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
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 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

9. 引用比指针使用起来相对更安全

7.内联函数

1.概念

以inline修饰的函数叫做内联函数，一般而言编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开（类似于宏，但是宏由于操作符的优先级需要添加多个括号，如下实现一个简单的加法）。

#define Add(a,b) ((a) + (b))

【面试题】宏的优缺点？
优点：
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
缺点：
1.不方便调试宏。（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++有哪些技术替代宏？
1. 常量定义换用const enum

2. 短小函数定义换用内联函数

因此为了避免这种错误，C++新增了内联函数inline来解决这个问题。不需要刻意的写很多括号来保证操作符的正确使用顺序。

2.inline的特性

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。
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。
inline建议直接定义在源文件，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。
可以在同一个项目的不同源文件内定义函数名相同但实现不同的inline函数

8.auto关键字

auto 会自动推出变量的类型，在对于一些变量类型比较长不方便书写时可以用到。

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。

int TestAuto()
{
return 10;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
auto d = TestAuto();
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
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&

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

void TestAuto()
{
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
}

注：

auto不能作为函数的参数。
auto不能直接用来声明数组。
为了避免与C++98中的auto发生混淆，C++11只保留了auto作为类型指示符的用法。
auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。

9.基于范围的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，有时候还会容易犯错误。

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。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。

void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for(auto& e : array)
e *= 2;
for(auto e : array)
cout << e << " ";
return 0;
}

实际过程是将arr中每个数放到e中乘以2，再将 arr 中的每一个数拿出来放到 e 中进行输出。

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。

这样写就是有问题的，因为 for 的范围不确定。
2.迭代的对象要实现++和==的操作，这里针对的是类。

10.指针空值nullptr

在良好的C/C++编程习惯中，声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现不可预料的错误，比如未初始化的指针。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化：

void test_ptr()
{
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	//……	
}

NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL   0
#else
#define NULL   ((void *)0)
#endif
#endif

可以看到，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。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，比如：

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

程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。
在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0。

注意: