1.C++入门

news2024/12/29 9:47:39

1.关键字(C++98)

2.命名空间

C/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
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
他这样会正常显示!!!
但是如果加上#include<stdlib.h>就会报错

2.1命名空间的定义

定义命名空间,需要使用到 namespace 关键字 ,后面跟 命名空间的名字 ,然 后接一对 {} 即可, {}
中即为命名空间的成员。
1. 正常的命名空间定义
namespace bit
{
	// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
	int rand = 10;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
		struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
}
int main()
{
	printf("%d", bit::rand);
	return 0;
}
2.命名空间的嵌套

3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。 

 1. 正常的命名空间定义
//namespace bit
//{
//	// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
//	int rand = 10;
//	int Add(int left, int right)
//	{
//		return left + right;
//	}
//		struct Node
//	{
//		struct Node* next;
//		int val;
//	};
//}
//int main()
//{
//	printf("%d", bit::rand);
//	return 0;
//}
//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
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;
		}
	}
}
//int main()
//{
//	printf("%d",N1::N2::Sub(2, 3));
//	return 0;
//}
//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
// ps:一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{
	int Mul(int left, int right)
	{
		return left * right;
	}
}
int main()
{
	
	return 0;
}

2.2命名空间的使用

namespace bit
{
	// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
	int a = 0;
	int b = 1;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
}
int main()
{
	// 编译报错:error C2065: “a”: 未声明的标识符
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}







int main()
{
	printf("%d\n", N::a);
	return 0;
}
using N::b;
	printf("%d\n", N::a);
	printf("%d\n", b);
	return 0;
}





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

3. C++输入&输出

说明:
1. 使用 cout 标准输出对象 ( 控制台 ) 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 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。
5. 实际上 cout cin 分别是 ostream istream 类型的对象, >> << 也涉及运算符重载等知识,
这些知识我们我们后续才会学习,所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还有有
一个章节更深入的学习 IO 流用法及原理。
注意:早期标准库将所有功能在全局域中实现,声明在 .h 后缀的头文件中,使用时只需包含对应
头文件即可,后来将其实现在 std 命名空间下,为了和 C 头文件区分,也为了正确使用命名空间,
规定 C++ 头文件不带 .h ;旧编译器 (vc 6.0) 中还支持 <iostream.h> 格式,后续编译器已不支持,因
推荐 使用 <iostream>+std 的方式
std 命名空间的使用惯例:
std 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 /
/ 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

4.1 缺省参数概念

缺省参数是 声明或定义函数时 为函数的 参数指定一个缺省值 。在调用该函数时,如果没有指定实
参则采用该形参的缺省值,否则使用指定的实参。

4.2 缺省参数分类

1. 半缺省参数必须 从右往左依次 来给出,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
3. 缺省值必须是常量或者全局变量
4. C 语言不支持(编译器不支持)

 5. 函数重载

自然语言中,一个词可以有多重含义,人们可以通过上下文来判断该词真实的含义,即该词被重
载了。
比如:以前有一个笑话,国有两个体育项目大家根本不用看,也不用担心。一个是乒乓球,一个
是男足。前者是 谁也赢不了! ,后者是 谁也赢不了

5.1 函数重载概念

// 注意:如果生命与定义位置同时出现,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。
#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;
}

6. 引用

6.1应用的概念

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。
比如: 李逵 ,在家称为 " 铁牛 " ,江湖上人称 " 黑旋风 "
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;
注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的

6.2 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
3. 引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体
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);  
}

6.3 常引用

6.4 使用场景

1. 做参数

2. 做返回值
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;
}

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。

6.5 传值、传引用效率比较

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。
#include <time.h>
struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A a) {}
void TestFunc2(A& a) {}
void TestRefAndValue()
{
	A a;
	// 以值作为函数参数
	size_t begin1 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
		TestFunc1(a);
	size_t end1 = clock();
	// 以引用作为函数参数
	size_t begin2 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
		TestFunc2(a);
	size_t end2 = clock();
	// 分别计算两个函数运行结束后的时间
	cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
	cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
	TestRefAndValue();
	return 0;
}

6.6 引用和指针的区别

引用和指针的不同点 :
1. 引用概念上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. 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
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
cout<<"&a = "<<&a<<endl;
cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;
return 0;
}
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
ra = 20;
int* pa = &a;
*pa = 20;
return 0;
}
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

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