C++的入门

news2024/11/25 22:25:02

C++的关键字

C++总计63个关键字，C语言32个关键字
在这里插入图片描述

命名空间

我们C++的就是建立在C语言之上，但是是高于C语言的，将C语言的不足都弥补上了，而命名空间就是为了弥补C语言的不足。

看一下这个例子。在C语言中会报错

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int rand = 10;

int main()
{
	printf("%d ", rand);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

原因就是在我们#include<stdlib.h>中，定义了rand ,但是我们自己也定义了一个全局变量rand，这样就重定义了，C语言无法解决这个问题。
所以我们这是C++，为了解决这个问题，就引用了命名空间的概念。

我们在C语言中，我们们接触的域一共有两个，
一个是全局域，一个是局部域。他们的使用，和生命周期不一样。
而在这两个域中，我们可以声明同一个名字的变量，这是可以的。

但是我们想在局部作用域中，找命名相同的全局域的东西可以吗？
答案是可以的，这是就要用到我们的域作用符 ::,前面的空格就表示全局域。
看下面代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int a = 10;

void f1()
{
	int a = 0;
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", ::a);
}

int main()
{
	f1();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

命名空间定义了什们？
命名空间域，只影响使用，不影响生命周期。
这时就需要一个关键字— namespace
命名空间怎么用？
当我们的命名存在冲突的时候，将各自的内容用 namespace定义的域包括起来(这时我们自己定义这个域名)，当我们要找的时候就用就域操作符 ::,找到我们的域名，就可以找到我们的命名冲突的东西。请看下列例子。 
namespace List
{
	struct Node
	{
		struct QNode* next;
		struct QNode* prev;
		int val;
	};
}

namespace Queue
{
	struct Node
	{
		struct QNode* next;
		int val;
	};

}

int main()
{
	//f1();
	struct Queue::Node node1;
	struct List::Node node2;
	return 0;
}

注意我们的命名空间，可以嵌套。

使用方法

1.指定命名空间访问。

每次使用的时候，我们都使用域作用符表明他的域

namespace Queue
{
	struct Node
	{
		struct QNode* next;
		int val;
	};
	struct QueueNode
	{
		struct Node* head;
		struct Node* tail;
	};

	void QueueInit(struct QueueNode* q)
	{

	}
	void QueuePush(struct QueueNode* q,int x)
	{

	}
}

int main()
{
	struct Queue::QueueNode q;
	Queue::QueueInit(&q);
	Queue::QueuePush(&q,1);
	Queue::QueuePush(&q,2);
}

2.全局展开（一般情况，不建议全局展开）

我们用一次展开一次，太繁琐了，我们怎样可以简单一点呢？

就是用全局展开，
代码为using namespace + 域名

namespace Queue
{
	struct Node
	{
		struct QNode* next;
		int val;
	};
	struct QueueNode
	{
		struct Node* head;
		struct Node* tail;
	};

	void QueueInit(struct QueueNode* q)
	{

	}
	void QueuePush(struct QueueNode* q,int x)
	{

	}
}

using namespace Queue;

int main()
{
	struct QueueNode q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q,1);
	QueuePush(&q,2);
}

所以我们写C++，代码的时候，
我们要加上一句using namespace std,将我们库文件的东西全局展开。
但是这种方法不太好，将我们好不容易建立的库，就有展开了，相当于没有命名空间了
所以我们以后进公司写项目，禁止这样写代码，但是我们在前期学习阶段，我们是可以这样的，因为这样很方便。

3.部分展开

就是将常用的展开。具体看下面的例子

#include<iostream>

//常用的展开
using std::cout;
using std::endl;

int main()
{
	cout << "1111" << endl;
	cout << "1111" << endl;
	cout << "1111" << endl;
	cout << "1111" << endl;
	
	int i = 0;
	std::cin >> i;
}

cin和cout的理解

其实就是流，输入流，和输出流。
我们可以简单的认为，
cout相当于printf
cin相当于scanf

他们的优势
自动识别类型。
不用想我们的 printf， scanf需要指定类型， %d, %f,但是我这个就不用，他自动识别类型。 
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	cout << "hello world" << endl;
	cout << "hello world" << '\n';

	int n;
	double* a = (double*)malloc(sizeof(double) * n);
	if (a == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	cin >> n;
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cin >> a[i];
	}
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cout << a[i] << endl;
	}
}

在这里插入图片描述

缺省参数

也是为了弥补c语言的缺陷。

这是通过函数使用的，在c语言中，当我们的函数有参数的时候，我们在用这个函数的时候，我们必须传这个参数。
而缺省参数的作用，就是我们在函数传参的时候，可以不用传参数。在我们不传参数的时候，就会把我们的默认参数传上。

void Func(int a = 0)
{
	cout << a << endl;
}

int main()
{
	Func(1);
	Func();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

多个缺省参数

//全缺省
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	cout << endl;

}

int main()
{
	Func(1, 2, 3);
	Func(1, 2);
	Func(1);
	Func();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

注意：不可以跳着传，使用缺省值，必须从右往左连续使用
下列用法不可以，这是规定没有为什们
Fun( ,2, );
Fun( , , 3);

半缺省

注意：必须从右往左连续缺省，不能跳跃缺省

//这样是可以的
void Func(int a, int b = 10, int c = 20) 
 {
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl; 
 }
int main()
{
	Func(1, 2, 3);
	Func(1, 2);
	Func(1);
	
	return 0;
}

//这样是错误的，完全不可以
void Func(int a = 10, int b , int c = 20) 
 {
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl; 
 }
注意
缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。
（ 推荐在声明的时候给我们的缺省参数）
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。 
	void Func(int a = 10); 
 	void Func(int a = 20) 
  	{}

函数重载

其实这也是为了解决c语言的缺陷，当一个函数同名的时候，我们就会重定义。

可能你会想，为什们要函数重载，函数本来就不能同名呀。
那你大错特错了，我们看完下面这个例子就知道了。

函数重载的定义
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。

函数返回值不同，不能构成函数重载。
是因为我们调用的时候可以不接受返回值，但是和没有返回值的函数无法区分，所以才不可以。

参数类型不同

// 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;
}
int main()
{
	Add(1, 2);
	Add(1.1, 2.2);
	return 0;
}

参数个数不同

// 2、参数个数不同 
void f()
{
	cout << "f()" << endl;
}
void f(int a) 
{
	cout << "f(int a)" << endl;
}

参数顺序不同

// 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;
}

编译器怎么分辨这些相同名字的函数呢

  1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，我们知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标
    文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？
  2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。
  3. 那么链接时，面对Add函数，链接接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的 函数名修饰规则。
  4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们看g++演示了这个修饰后的名字。
  5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度 +函数名+类型首字母】。

引用

什们是引用？（就是取别名）
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：你有大名和小名，但那都是你，而引用就相当于这个。
引用怎么写？
就是类型后面加一个&。
要区别赋值和引用。
在这里插入图片描述

那我们用一下&,写一下我们的交换函数，就不用再传指针了。

//输出型参数
//形参的改变要影响实参。
void Swap(int& x, int& y)
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

int main()
{
	int i = 10;
	int j = 20;
	Swap(i, j);
	printf("i=%d\n", i);
	printf("j=%d\n", j);
	return 0;
}

引用特征

  1. 引用必须在定义的时候初始化。
  2. 一个变量可以有多个引用

引用做返回值

我们先看一个场景，看完下面这个场景，我问一个问题，

在函数的返回值中我们是将函数中的n返回了吗？
答案是否定的，我们 n是一个局部变量，他的生命周期就是在函数中，一但出了函数，那么它就会被销毁。
那么有的同学就会想：他是怎么传出来的呢？
其实编译器会将我们的 n拷贝一个临时变量(临时变量具有常性)，然后用这个临时变量将我们的 n传给我们的 ret。

同时我们想优化一下他，我们也是不可以的，我们没有办法优化，但是我们看第二个例子

int  count()
{
	int n = 0;
	n++;
	return n;
}
int main()
{
	int ret = count();
	return 0;
}

第二个例子不太一样，我们的n存放在静态区，当函数被销毁的时候我们的n还在，但是这是有的同学会问，那么它传返回值是直接用n传吗？
答案并不是，编译器并不能分辨他们是哪一种，只会进行他的操作，跟上面一样还是产生一个n的临时拷贝，用的这个临时拷贝传个ret。

怎么优化？
我们想要优化一下这个，怎么优化？我们学习了引用，就是产生一个别名，我们可以通过改变别名来改变这个东西。
因为我们这里的 n并不会被销毁，如果我们在返回的时候用引用。
这时我们还会像上面的操作一样产生一个临时变量，但是这个临时变量就不是我们的临时拷贝而是我们 n的一个别名，我们如果想改变 n，我们就可以通过改变返回值改变我们的 n 
int  count()
{
	static int n = 0;
	n++;
	return n;
}
int main()
{
	int ret = count();
	return 0;
}

这就是引用返回。

int&  count()
{
	static int n = 0;
	n++;
	return n;
}
int main()
{
	int ret = count();
	return 0;
}

什们场景下可以使用引用返回？

: 大家可能想到的是我们的静态变量，全局变量。结构体。
其实这些东西用一句话来说就是出了函数作用域，不被销毁的变量就可以。

引用返回的作用

通过上面的介绍我们知道了什们是引用返回，但是我们有这个有什么作用？我们什们情况下会用到这个。
那就看看下面这个例子。

#include<assert.h>
#define N 10

typedef struct Array
{
	int a[N];
	int size;
}AY;

//因为这个结构体在我们函数销毁完，我们还在所以可以用引用返回
int& PosAY(AY& ay, int i)
{
	assert(i < N);
	return ay.a[i];
}
int main()
{
	AY ay;

	//修改返回值
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		PosAY(ay, i) = i * 10;
	}
	//打印出来验证
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		cout << PosAY(ay, i) << " ";
	}
	return 0;
}
作用一
减少拷贝。
我们如果不用引用返回，那么我们在返回的时候我们要创建一个临时变量，将我们需要传的数据拷贝给临时变量。而我们的引用返回，直接将这个临时变量当作他的别名。
作用二
调用者可以修改返回对象
既然临时变量已经是我们要传的数据的别名，那么我们就可以修改返回对象来修改我们的数据。

下面我们在看一个例子

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;
	cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

这是一个错误的程序，我们这个函数，在我们出去了这个函数，函数就会被销毁，而我们c是一个局部变量，也就说明c在出来函数也被销毁。
但是我们在传返回值的时候我们传的是引用返回，我们传的是别名，这时ret就是别名，但是已经销毁了，我们的别名就已经没有意义。

有的同学就问，那我们第一次是7呢，是因为在vs编译器下，函数销毁并没有清理空间，我们访问可以找到。但是第二次已经处理了，所以我们就是随机值了。

常引用

我们先看例子。

int main()
{
	int a = 1;
	int& b = a;

	const int c = 2;
	//错误
	//int& d = c;
}

我们的指针和引用，在进行赋值和初始化，权限可以缩小，但是权限不能放大。
就是我们上面对于c来说，c被const修饰，是一个不可修改的变量。
但是呢我们用d引用c，尽然可以让d修改，进而改变c，这显然是不合法的。这时我们就能理解为什们权限不能放大。但是权限可以平移。

解决方法，就是在引用的时候也变成被const修饰的引用，让他变得不可修改。const int& d = c;

因为临时变量具有常性，大家看一下下面这个例子

int count()
{
	static int n = 0;
	n++;
	return n;
}
int main()
{
	int& ret = count();
	return 0;
}

上面这个代码大家千万不要以为这样可以，我们通过上面的讲解，并不是直接将我们的n返回，而是将我们的n拷贝给我们的临时变量。将其引用给ret涉及到权限的放大，这时万万不行的，所以我们的可以将ret也设置为常性。const int& ret = count();这样就可以了。

我们再看一个代码。

int main()
{
	int i = 10;
	//错误
	//double& dd = i;
	const double& d = i;
	return 0;
}

为什们第一个不可以，但是第二个可以呢？
原因就是我们在进行类型转换的时候，我们会产生一个临时变量，（为什们会产生临时变量呢？我们再传的时候并不是将i直接传给d，并不能改变i，而是产生一个临时变量，将他改变，然后再赋值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。给d。）又因为我们的临时变量具有常性，我们就必须用const修饰。

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。
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。

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

C++用const和枚举替换宏常量
C++用inline去替代宏函数

宏缺点
1.不能调试
2.没有类型安全的检查
3.有些常见很复杂，很容易函数，不容易掌握。
宏优点
  1. 增强代码的复用性。
  2. 提高性能。

内联函数既包括了宏的优点，也几乎去除了宏的缺点。
看一个例子感受内联函数的使用。
其实就是还是正常写我们的函数，再其前面加上inline，在编译阶段，会用函数体替换函数调用。

inline int Add(int x, int y)
{
	int z = x + y;
	return z;
}

int main()
{
	int ret = Add(1, 2);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

内联函数的特型

1. inline是一种以空间换时间（空间指可执行程序）的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运 行效率。
2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建 议：将函数规模较小(即函数不是很长,具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。
3. inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到。

auto关键字

auto的作用
简化代码，自动识别类型。具体看下面代码 
int main()
{
	int a = 0;

	auto b = a;
	auto c = &a;

	//typeid能看他是什们类型
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
}

在这里插入图片描述

	auto b = a;
	auto c = &a;
	//其实下面这个跟上面这个没有区别
	//就是将限定死d是指针

	auto* d = &a;
	auto& f = a;

auto在同一行定义多个变量

当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译 器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。

void TestAuto() 
{
    auto a = 1, b = 2;
    auto c = 3, d = 4.0;  // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同 
}

auto不能推导的场景

  1. auto不能作为函数的参数
    在这里插入图片描述
  2. auto不能直接用来声明数组
    在这里插入图片描述

范围for–语法糖

先看例子

int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4,5,5 };

	//我们平常遍历一边数组，我们用的就是for循环
	for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
	{
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//那我们用语法糖
	//其实就是自己自动依次取数组中数据赋值给n对象，自动判定结束
	//for(int n : a)
	for (auto n : a)
	{
		n *= 2;
		cout << n << " ";
	}
	cout << endl;
}

范围for只是自动依次取数组中数据赋值给n对象，自动判定结束
并不会改变数组的内容，他只是赋值。
如果想要改变数组的内容，我们就用引用，问题就可以很好的解决。

在这里插入代码片

指针空值nullptr

在C语言中，NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus 
#define NULL    0 
#else
#define NULL    ((void *)0) 
#endif
#endif

可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void*)的常量。不论采取何 种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦
比如下面的代码，
结果是这样的
在这里插入图片描述

void f(int) 
{
	cout<<"f(int)"<<endl; 
}
void f(int*) 
{
	cout<<"f(int*)"<<endl; 
}
int main()
{
	f(0);
	f(NULL);
	f((int*)NULL); 
	return 0;
}

所以C++使用一个关键字nullptr来解决这个麻烦

注意
  1. 在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入的.
  1. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
  1. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。

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目录 一、什么是Selenium&#xff1f; 二、自动化测试框架 三、自动化框架的设计和实现 四、需要改进的模块 五、总结 总结感谢每一个认真阅读我文章的人&#xff01;&#xff01;&#xff01; 重点&#xff1a;配套学习资料和视频教学 一、什么是Selenium&#xff1f; …
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SpringBoot bean 加载顺序如何查看（源码解读）

SpringBoot bean 加载顺序如何查看（源码解读）

背景 SpringBoot bean 加载顺序如何查看&#xff0c;想看加载了哪些bean&#xff0c; 这些bean的加载顺序是什么&#xff1f; 实际加载顺序不受控制&#xff0c;但会有一些大的原则&#xff1a; 1、按照字母顺序加载&#xff08;同一文件夹下按照字母数序&#xff1b;不同文件…
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界面开发（4）--- PyQt5实现打开图像及视频播放功能

界面开发（4）--- PyQt5实现打开图像及视频播放功能

PyQt5创建打开图像及播放视频页面 上篇文章主要介绍了如何实现登录界面的账号密码注册及登录功能&#xff0c;还简单介绍了有关数据库的连接方法。这篇文章我们介绍一下如何在设计的页面中打开本地的图像&#xff0c;以及实现视频播放功能。 实现打开图像功能 为了便于记录实…
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CobaltStrike攻击payload（有效载荷）介绍

CobaltStrike攻击payload（有效载荷）介绍

HTA文档Office宏payload生成器有效载荷生成器windows可执行程序windows可执行程序windows stageless生成所有有效载荷HTA文档该模块为HTML Application attack&#xff08;HTML应用攻击&#xff09;。简单来说&#xff0c;就是这个包生成一个运行有效负载的HTML应用程序该模块下…
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TCP UPD详解

TCP UPD详解

文章目录TCP UDP协议1. 概述2. 端口号 复用 分用3. TCP3.1 TCP首部格式3.2 建立连接-三次握手3.3 释放连接-四次挥手3.4 TCP流量控制3.5 TCP拥塞控制3.6 TCP可靠传输的实现3.7 TCP超时重传4. UDP5.TCP与UDP的区别TCP UDP协议 1. 概述 TCP、UDP协议是TCP/IP体系结构传输层中的…
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Flink 定时加载数据源

Flink 定时加载数据源

一、简介 flink 自定义实时数据源使用流处理比较简单&#xff0c;比如 Kafka、MQ 等&#xff0c;如果使用 MySQL、redis 批处理也比较简单 如果需要定时加载数据作为 flink 数据源使用流处理&#xff0c;比如定时从 mysql 或者 redis 获取一批数据&#xff0c;传入 flink 做处…
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三、HTTP协议之三

三、HTTP协议之三

文章目录一、HTTPS协议概述二、 HTTPS使用成本三、从HTTP到HTTPS四、HTTP协议的瓶颈五、双工通信的websocket六、HTTP2.0一、HTTPS协议概述 二、 HTTPS使用成本 HTTPS对性能的影响 https之所有安全是因为使用TLS(SSL)来加密传输. 三、从HTTP到HTTPS 了解个大概 第一步&#x…
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react：二、jsx语法规则

react：二、jsx语法规则

目录 1.传输数据的xml和json格式举例 2.jsx语法规则 3.js语句跟js表达式的区别 4.jsx的小练习 1.传输数据的xml和json格式举例 2.jsx语法规则 1.定义虚拟DOM时&#xff0c;不要写引号。 2.标签中混入JS表达式时要用{}。 3.样式的类名指定不要用class&#xff0c;要用cla…
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第十一章 寡头垄断市场中的企业决策

第十一章 寡头垄断市场中的企业决策

寡头垄断市场的定义、条件 寡头垄断市场&#xff1a;少数几家企业控制了某一行业的市场&#xff0c;供给该行业生产的大部分产品 寡头垄断市场应具备的条件&#xff1a; 一个行业或市场中&#xff0c;只有少数几家企业企业之间存在着相互制约、相互依存的关系新企业进入行业比…
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golang大杀器GMP模型

golang大杀器GMP模型

golang 大杀器——GMP模型 文章目录golang 大杀器——GMP模型1. 发展过程2. GMP模型设计思想2.1 GMP模型2.2 调度器的设计策略2.2.1 复用线程2.2.2 利用并行2.2.3 抢占策略2.2.4 全局G队列2.3 go func()经历了那些过程2.4 调度器的生命周期2.5 可视化的CMP编程2.5.1 trace方式2…
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