C++祖师爷在使用C语言时感觉到了不方便的一些点,于是一步一步改进优化,最后形成了C++
本文将盘点一下基于C的语法优化
命名空间:
我们在C语言中学过,对于一个变量有全局域
与局部域
那么对于一个变量的搜索的原则
:
编译器是从局部到全局的的过程寻找,没有就会报错
先来看这样一段代码:
#include <stdio.h>
int rand = 10;
int main()
{
printf("%d\n", rand);
return 0;
}
运行时并不会报错,但是在包含头文件#include <stdlib.h>
后
原因:
由于展开头文件后有rand
函数与我们定义的全局变量在全局域
重名了,造成报错
这就引出了命名空间域
的概念
在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。
在C++中,不仅有命名空间域
,还有类域(本文不做讨论)
C++中搜索的原则
:
不指定域:1、当前局部域 2、全局域
指定域 3、如果指定了,直接去指定域搜索
命名空间定义:
- 命名空间中可以定义变量,函数与类型:
namespace test
{
//
int rand = 10;
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int val;
};
}
- 命名空间可以嵌套:
namespace test
{
int rand = 10;
namespace _test
{
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
}
}
- 同一个工程中允许存在多个命名空间,最后会合并到一个命名空间中
命名空间使用:
这就要引出作用域限定符
的概念了::
共有三种使用场景:
注意:
当::
左值为空时,为指定全局去寻找,会跳过局部域
- 加命名空间名称及作用域限定符
namespace test
{
int rand = 10;
}
int main()
{
printf("%d\n", test::rand);
return 0;
}
优缺点:
这种使用方式安全,但过于麻烦
- 使用using namespace 命名空间名称 引入
namespace test
{
int rand = 10;
}
using namespace test;
int main()
{
printf("%d\n", rand);
return 0;
}
优缺点:
这种使用方式有隐患:
就比如上图代码这种场景下namespace就失去了意义
但胜在方便,我们平时做练习时只要避免重名就可以使用,但是做项目时是不可以展开的
那有没有推荐的一种呢
- 使用using将命名空间中某个成员引入
我们不将命名空间全部展开,只引入部分成员
using std::cout;
using std::endl;
int main()
{
int val = 10;
cout << val << endl;
return 0;
}
我们可以将iostream中常用的部分展开
C++输入&输出:
对于C++的输入输出在这里我们只能浅显认识,只知道怎么使用就可以了
cout:
相当于C语言的printf
我们可以理解cout
就像是我们的控制台, <<
像是水流,
感性的理解就像是我们将想要输出的内容流向控制台
int main()
{
cout << "hello world\n";
return 0;
}
也支持多次写入
endl:
endl可以理解为一个换行
int main()
{
cout << "hello world" << endl;
return 0;
}
cin:
相当于我们的C语言的scanf
感性的理解就像是我们将想要输入的内容从控制台流入目标变量
int a = 0;
int b = 10;
cin >> a >> b;
//scanf("%d%d", &a, &b);
这两行代码可以达到一样的效果
优缺点:
无需类型的识别
对于小数精度的控制有些麻烦,可以直接使用printf进行替代
缺省函数:
缺省函数是什么呢
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;
}
为什么会有这个概念呢?
假设我们有个场景,当前我们有个顺序表
A需要100个字节空间,但是B只要4个字节空间
若按照C语言的方法100字节空间的需要频繁扩容,影响效率,而使用缺省函数便可以解决这方便困扰
typedef struct SeqList
{
int* a;
int size;
int capacity;
}SeqList;
void InitList(SeqList* list, int cy = 4)
{
list->a = NULL;
list->capacity = cy;
list->size = 0;
}
int main()
{
//需要100字节的
SeqList list1;
InitList(&list1, 100);
//需要4字节的
SeqList list2;
InitList(&list2);
return 0;
}
缺省函数也有分类
全缺省函数:
意味着每一个参数都是缺省的
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}
半缺省函数:
意味着只有部分参数时缺省的
void Func(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}
注意:
- 半缺省参数必须从右往左依次来给出,不能间隔着给
- 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
第二个注意点是什么意思呢?
例如在test.cpp:int func(int x = 10)
head.h:int func(int x = 10)
在声明与定义分离的情况下,会出现报错
正确写法:
test.cpp:int func(int x)
head.h:int func(int x = 10)
那么可不可以如下所示呢?
test.cpp:int func(int x = 10)
head.h:int func(int x)
但是否定的,原因在于我们在预处理时会展开头文件,编译时会检查你使用的函数有没有声明或定义,若是使用缺省函数
,就会产生找不到声明的情况,最终导致报错
函数重载:
重载的大白话就是重名函数,
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 类型 或 类型顺序)不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
#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;
}
背后的原理:
我们在实际的项目工程中会有多个头文件和源文件,
在程序的翻译过程中汇编阶段会形成每个项目文件相应的符号表,
由于我们在链接前都没有sum函数真正的地址,故需要再链接时去到对应的文件符号表去寻找合并,而C语言
在形成符号表时是以函数名形成的,因为同名函数没办法区分,并不能应对函数重载的的机制
。
而C++
为了对应此问题将产生的符号表以使用前缀+函数名+变量名第一个字符构成,这样就能应对函数重载
的问题
另外: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。
引用:
引用的概念:
C语言的灵魂是指针,那么C++有没有能与之相应的功能呢?
答案是引用。
语法: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);
}
我们对a变量引用,得到ra变量,都进行&打印得到相同的地址,故引用
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。