C++学习笔记01-入门基础

1 命名空间

1.1 命名空间引入与作用

在C语言中，全局变量是不能重名的，在 C++ 复杂项目开发中不可避免遇到同名问题，这时就引入了命名空间，允许变量同名。
在C++使用命名空间将标识符名本地化，本地化内名字不可重复，本地以外可以重复，有点类似不同函数内同名的变量，只是命名空间内变量可以全局化。
简单说就是把相同标识符名放到不空间里关起来！虽然名字相同，当本质不同。

1.2 命名空间定义

命名空间使用 namespace 关键字，:: 是作用域。例如：下 v 变量是不同空间内的。

#include <stdio.h>

namespace N1
{
    int v = 100;
}

namespace N2
{
    int v = 20;
}

int main(void)
{
    printf("%d\n", N1::v);
    printf("%d\n", N2::v);
    
    return 0;
}

结果：
100
20

2 using关键字

2.1 命令空间的using声明

在上例访问命名空间中的变量不能直接访问，要用 命名空间名 + 作用域（::） 的方式。
用 using 关键字可以将 命名空间内 的变量释放出来，可以直接访问。

#include <stdio.h>

namespace N1
{
    int v = 100;
}

namespace N2
{
    int v = 20;
}

using namespace N1; //

int main(void)
{
    printf("%d\n", v);
    printf("%d\n", N2::v);
    
    return 0;
}

结果：
100
20

注意：不能把两个同名变量的命名空间都释放，否则也出现同名冲突，同空间内作用域内不能出现同名。下例子就错误了

#include <stdio.h>

namespace N1
{
    int v = 100;
}

namespace N2
{
    int v = 20;
}

using namespace N1;
using namespace N2;

int main(void)
{
    printf("%d\n", v);
    printf("%d\n", N2::v);
    
    return 0;
}

结果：编译出错

3 C++输入输出

	C	C++
输入	scanf	cin
输出	printf	cout

C++相比C语言输入输出省略了格式化的输出。简单了一些。

#include <iostream> //头文件，C++11可以不用加.h、*hxx

using namespace std; //命名空间声明

int main(void)
{
    int a = 0 ;
    int b = 1 ;
    int c = 2 ;

	cout << a; //正确
	cout << a << endl;; //正确，换行 
	
	std::cout << b; //正确
	std::cout << b << std::endl; //正确，换行
	
	std::cout << "以上格式都对" << std::endl; //正确


	std::cin >> a >> b >> c; //连续输入 
	std::cout << a << std::endl << b << std::endl << c << std::endl; //连续输出 
    
    return 0;
}

理解记忆：
cin >> a; //从键盘中输入到 a ; 或控制台流向 a
cout << a; //从 a 输出到显示器; 或a流向显示台

4 缺省参数

C++中调用函数可以不用传参，不传参函数则采用默认参数，若没有默认参数就必需传参

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

void test1(int a = 1, int b = 2) //全缺省参数。意思可以不用全传参
{
	cout << a << ' ';
	cout << b << endl;
}

void test2(int a, int b = 2) //半缺省参数。意思b可以不用传参, 但a必需传参
{
	cout << a << ' ';
	cout << b << endl;
}

/*
void test3(int a = 1, int b) //这种 半缺省参数 是不对的。
{
	cout << a << ' ';
	cout << b << endl;
}
*/

int main(void)
{
    test1(); //形参默认值
    test1(9); //形参a传参, 形参b默认值
    test1(9, 10); //形参a, b 传参
    
    //test2(); //错误
    test2(19); //形参a传参, 形参b默认值
    test2(19, 100); //形参a, b 传参
    
    return 0;
}

结果：
1 2
9 2
9 10
19 2
19 100

5 函数重载

C++中允许函数重名，重名的函数叫重载函数。
C语言中则不允许，是因为编译器处理方式不同造成的，C/C++生成可执行代码过程：预处理、编译、汇编，链接
在linux 中 gcc编译C语言； g++编译C++语言。

C++中，同名函数的条件：
1、函数的参数个数不同。
2、函数的参数类型不同或者参数类型顺序不同，

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

void test(int a, int b)
{
	cout << a << ' ';
	cout << b << endl;
}

void test(int b)
{
	cout << b << endl;
}

int main(void)
{
    test(1, 2);
    test(2);
    
    return 0;
}

总结：重载函数虽然名字可以相同，但参数必需要不同，通过参数不同来区分，本质来说函数并没有全部相同，仅名字相同。

6 引用

引用其实就是取别名，内存空间地址还是同一块，取不同名字。有点像人取了多个名字一样。
引用类似指针，但不同，引用是取别名，是同一块空间；指针是指向同一块空间。仔细品有不同。

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

int main(void)
{
    int a = 1;
    int &b = a; //b引用a

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
    
    return 0;
}

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

int main(void)
{
    int a = 1;
    const int &b = a; //b引用a, b是只读的，权限被缩小

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
    
    return 0;
}

int main(void)
{
    const int a = 1; //a是只读
    int &b = a; //b引用a, b是可读写，权限被放大；这是错误的，权限不能被放大，只能缩小

    return 0;
}

int main(void)
{
    int &a = 1; //错误
    const int &a = 1; //正确

    return 0;
}

int main(void)
{
    double a = 3.14;
    int b = 1; //隐式转换

    /*如果用int引用double，引用不是原来地址的那个double，
     而是double转化为int时的那个中间变量，因为它具有常性*/
    int &c= a; //错误
    const int &c= a; //正确
    
    return 0;
}

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

int& test(int a) 
{
    int b = a + 1; //计算结果存储临时空间 b 中
    return b;
}

int main(void)
{
    int& c = test(2); //这种方式返回值就少了一次赋值动作 
    
    cout << c << endl;
    
    return 0;
}

7 内联函数

内敛函数 类同 C 语言中用宏定义 一段代码，这样函数调用的使用就不用产生压栈出栈，相当把函数内容替代展开过去。
内联函数 使用 inline 修饰。

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

inline int test(int a) //内敛函数
{
    int b = a + 1; //计算结果存储临时空间 b 中
    return b;
}

int main(void)
{
    int c = test(2); //相当把函数内容拷贝过来，不用调用。
    
    cout << c << endl;
    
    return 0;
}

内敛函数 不适合 循环、递归中，深度太深，展开空间太大。
内敛函数是 空间换时间 的做法。

##8 基于范围的for循环

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

int main(void)
{
    int ary[] = {1, 2, 3, 4};
    
    for(int i=0; i<sizeof(ary)/sizeof(int); i++) //C for循环
    {
        cout << ary[i] <<" ";
    }
    
	cout <<endl;
	
    for(auto x : ary) //C++ 基于范围的for循环
    {
        cout << x <<" ";
    }

    return 0;
}

9 指针空值nullptr

在C中对不用指针初始化为NULL，其实NULL就是0，但在重载函数中就会出错，例如下例。
C++中指针赋值空指针则用nullptr。

#include <iostream>

using namespace std; //命名空间声明

void test(int a) 
{
    cout << 1 << endl;
}

void test(int* a) 
{
    cout << 2 << endl;
}

int main(void)
{
    test(0); 
    test(NULL); //NULL是0，就无法分辨是那个函数了
    test(nullptr); 
    
    return 0;
}

10 auto关键字

早期是修饰符，意思为自由的，在C++11重新被定义了。
在C++11中是类型说明符，auto声明的变量必须由编译器推导获得。

#include <iostream>
#include <typeinfo>

using namespace std; //命名空间声明

int main(void)
{
    int a = 1;
    auto b = a; //自动推导变量类型 

    cout << typeid(b).name() << endl;
    
    return 0;
}