C++：缺省参数|函数重载|引用|const引用

news2024/9/23 23:24:26

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一、缺省参数

1.1 缺省参数的定义

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。（有些地方把缺省参数叫做默认参数）

#include <iostream>
using namespace std;
void Func(int a = 0)//行参的后面赋一个常量值或者全局变量值，指定参数值
{
	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;
}

1.2 缺省参数的分类

1.2.1 全缺省参数

全缺省：全部的行参参数都给缺省值。

#include <iostream>
using namespace std;
// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)//每个参数都有缺省值
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl << endl;
}

int main()
{
	Func1();//不传参数，10，20，30
	Func1(1);//传一个参数，1，20，30
	Func1(1, 2, 3);//1，2，3
    //Func1( ,1, );这种形式不可以，因为是本贾尼规定的

	return 0;
}

运行结果：
image.png

1.2.2 半缺省参数

半缺省：部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。

#include <iostream>
using namespace std;
// 半缺省
void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)//半缺省即部分缺省
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl << endl;
}

int main()
{
    //Func2();//不传参数会报错
	Func2(100);//
	Func2(100, 200);
    Func2(100,200,300);

	return 0;
}

运行结果：
image.png

1.2.3 缺省参数的应用

缺省参数的应用：比如在创建栈的时候，经常会出现初始化的时候考虑扩容， 不确定要扩多大的空间，因此可以使用缺省参数：不确定扩多大空间，可以通过半缺省使用原先的缺省值，确定扩容的空间时，就直接空间容量作为传入参数。初始化栈的时候就扩容了，效率很高。
缺省参数就像现实中的备胎舔狗一样，别人需要它是才会想到它。

1.2.4 缺省参数的注意点

  1. 带缺省参数的函数调用：C++规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。
#include <iostream>
using namespace std;

void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl << endl;
}
int main()
{
    Func2(100, ,300);//error
    return 0;
}
  1. 缺省值必须是常量或者全局变量。
  2. C语言编译器不支持缺省。
  3. 函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省值。
//test.h
void Func1(int a = 10);//声明
// test.cpp
void Func1(int a = 20)//定义
{}//error
//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。


//test.h
void Func2(int a = 10);//声明中赋缺省值
// test.cpp
void Func2()//定义中没有赋缺省值
{}//right

二、函数重载

2.1 函数重载的概念

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。
好处：同一个函数可以使用不同类型的数据。

2.2 函数重载的分类

2.2.1 参数类型不同

#include<iostream>
using namespace std;
// 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;
}
int main()
{
	cout << Add(1, 2) << endl;
	cout << Add(1.1, 2.2) << endl;
	return 0;
}

运行结果：
image.png

2.2.2 参数个数不同

// 2、参数个数不同
#include<iostream>
using namespace std;//展开std
void f()
{
	cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
	cout << "f(int a)" << endl;
}
int main()
{
	f();//调用的是没有参数的f函数
	f(1);//调用的是有参数f函数
	return 0;
}

运行结果：
image.png

2.2.3 参数类型顺序不同

// 3、参数类型顺序不同
#include<iostream>
using namespace std;//展开std
void  f1(int a, double b)
{
	cout << "f1(int a, double b)" << endl;
}
void  f1(double a, int  b)
{
	cout << "f1(double a, int  b)" << endl;
}
int main()
{
	f1(1, 2.0);
	f1(1.0, 2);
	return 0;
}

运行结果：
image.png

2.2.4 函数构成重载但调用歧义

// 下⾯两个函数构成重载，但是f()调⽤时，会报错，存在歧义，编译器不知道调⽤谁
#include<iostream>
using namespace std;//展开std
void f3()
{
	cout << "f()" << endl;
}
void f3(int a = 10)//缺省参数
{
	cout << "f(int a)" << endl;
}
int main()
{
	f3();//error函数调用看的是行参，与缺省参数没有关系！因此发生歧义！！！
	f3(2);//给了参数就明确说明是要调用第二个函数
	return 0;
}

错误列表：
image.png
无参调用时，就没有办法进行区分了，因此不要写无参数函数和全缺省函数重载！！！最好的解决办法就是使用域隔离，此时两者没有在同一个作用域里，不再是函数重载了。

2.2.5 返回值不同不构成重载

#include<iostream>
using namespace std;//展开std
//返回值不同不能作为重载条件，因为调用时也⽆法区分
void fxx()
{}

int fxx()
{
	return 0;
}

假设返回值不同可以构成重载，但是如何判定调用的是有参函数还是无参函数？所以返回值不同不能作为重载条件，因为调用时也无法区分。

三、引用

3.1 引用的概念

**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。**其语法形式为：

类型&引用别名=引用对象;

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 0;
	int& b = a;//引⽤：b是a的别名
	int& c = b;//也可以给别名b取别名，c相当于还是a的别名

	++c;//就是++b，也就是++a

	cout << &a << endl;//&代表取地址
	cout << &b << endl;
	cout << &c << endl;

	cout << a << endl;//&代表取地址
	cout << b << endl;
	cout << c << endl;

	return 0;
}

运行结果：
image.png

3.2 引用的特性

3.2.1 引用定义时必须初始化

	int a = 1;
	int& b = a;//right，引用b取别名，是a的别名
	int& rb;//error，取别名，但是不知道是谁的别名

3.2.2 别名可以取别名

	int a = 1;
	int& b = a;//b是a的别名
	int& c = b;//c是别名b的别名

3.2.3 一个变量可有多个引用

一个变量我们可以起多个别名

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

3.2.4 引用一旦引用一个实体，就不能引用其他实体

引用只能给一个变量当别名，不能给多个变量当别名。

	int a = 2;
	int m = 3;
	int& b = a;//这里b引用了实体a
	int& b = m;//error，这里b又引用实体m，error

3.2.5 C++引用不能改变指向

C++的引用不能替代指针！！！

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 1;
	int& b = a;//引用b取别名，是a的别名
	int d = 20;
	b = d;//这是一个赋值，因为不能改变指向
	printf("b = %d\n", b);
	cout << &a << endl;
	cout << &b << endl;
	cout << &d << endl;
	return 0;
}

运行结果：
image.png

3.3 引用的运用

3.3.1 作为函数参数

引用传参与指针传参功能相似，引用传参减少拷贝效率，改变引用对象，同时也可以改变被引用对象。
解决了C语言中行参无法影响实参的问题，也比指针传参相对更加方便。

#include<iostream>
using namespace std;
//现在的写法
void Func(int& x)//引用作为函数参数，x是a的别名
{
	int m = 20;
	x = m;//x被改变，实体a也被改变（引用对象改变了，被引用对象也改变了）
	cout << x << endl;
}
//以前的写法
void Func1(int* x)
{
    int m = 20;
    *x = m;
 	cout << x << endl;   
}
int main()
{
	int a = 2;
	Func(a);
    //Func1(&a);
	return 0;
}

运行结果：
image.png
举个例子：引用可以不通过指针（地址），就可以作为函数参数，改变实参。

#include<iostream>
using namespace std;
//C语言中指针类型的Swap函数
void Swap1(int* a, int* b)
{
	int tmp = *a;
	*a = *b;
	*b = tmp;
}
//C++中引用形式的Swap函数
void Swap2(int& rx, int& ry)
{
	int tmp = rx;
	rx = ry;
	ry = tmp;
}
int main()
{
	int x = 2, y = 4;
	Swap1(&x, &y);..是用来指针
	cout << "x = " << x << "," << "y = " << y << endl;

	int m = 3, n = 7;
	Swap2(m, n);//没有使用指针
	cout << "m = "<< m << "," << "n = " << n << endl;
	return 0;
}
//分析：在Swap2函数中，rx和ry分别是m和n的别名，用的是同一块空间，
//因此rx和ry改变就相当于m和n的改变

运行结果：
image.png

3.3.2 作为函数返回值

引用作为返回值的场景相对复杂，可以减少拷贝效率，改变引用对象，同时也可以改变被引用对象。这里简单一提，类和对象中深入讨论。
image.png？？？
错误示范：

#include<iostream>
using namespace std;
int& Func()
{
	int a = 0;
	return a;//返回后，函数栈桢被销毁，返回引用，相当于返回一个野指针
}

前两条总结：引用传参和引用做返回值中 1. 减少拷贝提高效率；2. 改变引用对象时；3.改变被
引用对象。

3.4 引用和指针的区别

  1. 语法上：引用是给变量取别名，不开空间，它和它引用的对象是同一个空间。指针是存储一个变量的地址，需要开空间。
  2. 初始化：引用在定义的时候需要初始化，指针定义的时候为了避免野指针，建议初始化。
  3. 对象改变：引用在初始化时引用一个对象后，就不能再引用其他对象；指针可以不断地改变指向的对象。
  4. 访问对象：引用可以直接访问对象，指针需要解引用才能访问对象。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 0;
	int* p = &a;
	*p = 1;//指针需要解引用才能访问对象

	int& ra = a; 
	ra = 2;//引用可以直接访问对象

	return 0;
}
  1. 安全性：指针容易出现空指针野指针，引用相对安全些。
  2. sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小；指针始终是地址空间所占字节数（32位平台下4Byte，64位平台下8Byte）
  3. 引用的安全是相对安全。
//错误引用
int& Func()
{
    int a = 0; 
    return a;
}//返回一个类似野指针的东西，相当于是空引用
  1. 间接的一个空引用。
int* ptr = NULL;//地址是0
int& rb = *ptr;
//rb++;//error,程序异常结束，这里相当于空引用
  1. 转到反汇编：这里是内存，访问内存时image.png？？？不懂的指令：百度

嵌入式驱动开发比较要求底层像汇编之类的。
image.png

四、const引用

4.1 const引用示范及权限变化

  1. 由const修饰的对象不能像普通对象那样直接引用，需要使用const进行引用。
  2. const引用的权限变化：有权限平移、权限缩小，但是不能权限放大。
  3. const引用可以给常量取别名。
  4. 临时对象：编译器需要⼀个空间暂存表达式的求值结果，这个空间就是临时创建的⼀个未命名的对象的空间。C++中把这个未命名对象叫做临时对象，并规定临时对象具有常性。
  5. 表达式被存放在临时变量中，对临时对象引用取别名需要const修饰。
int main()
{
	const int a = 10;
	int& ra = a;        //error，权限放大

	const int b = 20;
	const int& rb = b;  //right,权限平移

	int c = 30;
	const int& rc = c;  //right,权限缩小
	++c;                //right
	++rc;               //error，c和rc是同一个地址不同的权限

	const int& rd = 40; //right,const引用可以给常量取别名

	int& re = (a + b);  //error，C++规定临时对象具有常性，这里，权限放大，const修饰即可
	const int& rf = (a + b);//right
    int rg = (a + b);//拷贝，不存在权限放大
    //a+b被存放在临时对象中，对临时对象引用取别名需要const修饰
    
	return 0;
}

4.2 权限放大和赋值的区别

权限放大和缩小在指针和引用中才会有，复制拷贝并没有权限变化。

const int a = 10;   //a:只读
int&  ra = a;//error，ra可读可写，权限放大

const int b = 20;//b只读
int rb = b;  //right，rb赋值拷贝，可读可写
//权限放大和缩小在指针和引用中才会有

4.3临时对象的产生

4.3.1 表达式结果产生临时对象

分析：a+b表达式的结果被存放在临时对象中，rf引用的对象是这个临时对象，但是临时对象具有常性，因此需要const修饰。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    const int& rf = (a + b);//right,
    //a+b表达式的结果被存放在临时对象中，rf引用的对象是这个临时对象
    //但是临时对象具有常性，因此需要const修饰
    
    return 0;
}

4.3.2 隐式类型转换成临时对象（const修饰引用临时对象）

分析：rii 也是同理，引用的是临时对象，需要const修饰。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	double d = 12.34;
	int i = d;//这里是通过了隐式类型转换，中间产生一个int临时对象存储d，i=12
	int& ri = d;          //error
	const int& rii = d;   //right，rii引用d，实际是引用的d的临时对象i

	return 0;
}

4.3.3 提升、转换等会产生临时对象

4.4 const引用总结

const引用总结：可以引用const修饰的对象、也可以引用普通对象、还可以引用临时对象。临时对象的生命周期就与引用有关系，引用销毁，临时对象才会销毁。它的价值主要体现在函数传参里面。
喜欢的uu记得三连支持一下哦!
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