【c++入门】函数重载，引用，内联函数，auto

news2025/1/19 4:42:48

函数重载

函数重载概念

什么是函数重载？

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。

下面以参数个数，类型，类型顺序分别举例介绍：

（1）参数类型不同：

int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
double add(double a, double b)
{
return a + b;
}

（2）参数个数不同：

void fun()
{
cout << "fun()" << endl;
}

void fun(int a)
{
cout << "fun(a)"<< endl;
}

（3）类型顺序不同：

void f(char a, int b)
{
cout << "f(char a,int b)" << endl;
}

void f(int a, char b)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
}

在函数调用时，c++会通过判断输入的参数类型，参数个数，参数顺序，自动寻找相匹配的函数进行调用。

注意：

只有满足上面的条件的才是函数重载，如果两个函数的参数类型，个数，顺序都相等，只有返回值类型不一样，这不构成重载，运行会报错。

int add(int a, int b)
{
   return a + b;
}
double add(int a, int b)
{
   double c = 1.0;
   return c;
}

引用

引用概念

引起：简单的讲就是给一个存在的变量取个别名； 比如，你有一个大名，但是在家里，你的家人会习惯性的喊你的小名，不管怎么喊，他们说的都是你自己。

使用方法：

类型& 引用变量名（对象名）=引用实体

   int a = 0;
   //引用：b是a的别名
   int& b = a;
   int& c = b;

   cout << "a=" << a << endl;
   cout << "b=" << b << endl;
   cout << "c=" << c << endl;

   c++;
   cout << "a=" << a << endl;
   cout << "b=" << b << endl;
   cout << "c=" << c << endl;

a,b,c都是同一个变量的不同变量名，它所指向的都是同一个内存地址；

注意：

引用类型必须和引用实体是同种类型的；

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

(1)初始化:

int x = 0;
int& y;//没有初始化就会报错；就好比你喊一个别名，但是你不知道这个别名到底是谁的，也不知道自己喊得是什么。

(2)多个引用：

   int a = 0;
   int& b = a;
   int& c = b;
   //引用：b是a的别名,c也是a的别名；

(3)不能引用多个实体

   int a = 1;
   int b = 2;
   int& c = a;
   int& c = b;

//如果引用多个实体，c是a的别名，c也是b 的别名，那么a和b应该指向同一个地址，但事实是a,b为两个不同变量，相矛盾，所以引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体；

常引用

常引用其实2就是权限问题；

权限可以缩小，但是不可以放大；

权限的放大：

   const int m = 0;
   int& n = m;

m的权限的只读，n是m的别名，n的权限的可读可写；不行

（你有洁癖，在宿舍床上，你自己也只能脱了鞋子才能上床，但是你室友却直接躺你床上不脱鞋子，这可以吗？肯定是不行的）

   const int& n = m;

//这样写是可以的；

权限的缩小：

int m = 0;
const int& n = m;

（你在你床上可以穿着鞋躺着，然后你的室友想在你床上坐一下，这肯定是可以的）

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。

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。

   int a = 10;
   int& b = a;
   cout << &a << endl;
   cout << &b << endl;

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 a = 10;

   int& b = a;
   b = 20;

   int* p = &a;
   *p = 30;

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. 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

内联函数

内联函数概念

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，没有函数调
用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

int add(int a, int b)
{
return a + b;
}

int main()

{

int t = 0;
t=add(1, 2);

}

反汇编：

如果增加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。

inline int add(int a, int b)
{
return a + b;
}

int main()

{

int t = 0;
t=add(1, 2);

}

反汇编：

注意：

（1）在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开(因为debug模式下，编译器默认不会对代码进行优化）

设置：

（2）inline函数的定义和声明不用分离，分离会导致链接错误。

链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl
f(int)" (?f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用

（3）内联函数多用于规模较小，流程直接，频繁调用的函数；

auto关键词

auto基本介绍

在C++11中，auto是用来自动推导表达式或变量的实际类型的。

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

比如：

根据上面的例子，我们可知：

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。

当然，随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在：
1. 类型难于拼写
2. 含义不明确导致容易出错

比如：std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
这里的std::map<std::string, std::string>::iterator是一个类型，但是该类型太长了，特别容
易写错，我们就可以用auto代替：

auto it =m.begin();

auto使用细则

（1）auto与指针和引用结合起来使用

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&

int main()
{
int x = 10;
auto a = &x;
auto* b = &x;
auto& c = x;

cout << typeid(a).name() << endl;
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;

*a = 20;
*b = 30;
c = 40;
return 0;
}