C++相比于C语言增加的8个小特性（详解）

news2024/10/7 2:28:36

C++相比于C语言增加的8个小特性（详解）

文章目录

  • C++相比于C语言增加的8个小特性（详解）
  • 一、命名空间
  • 二、C++输入和输出
  • 三、缺省参数
  • 四、函数重载
  • 五、引用
  • 六、内联函数
  • 七、auto关键字
  • 八、指针空值nullptr
  • 总结

一、命名空间

c++的命名空间是为了弥补C语言的坑，比如我们定义一个变量：rand，就会出现以下问题！
在这里插入图片描述
c++调整这一缺点，来进行调整，引用了关键字：namespace

使用方式如下（示例）：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
namespace ming
{
	int rand = 0;
}
int main()
{
	printf("%p\n", rand);
	printf("%p\n", ming::rand);
	return 0;
}

命名空间定义和使用
在这里插入图片描述
1.命名空间里面也可以嵌套使用 ！
2.如果在同一个工程中，命名空间名字相同，则编译器自动合成为同一个命名空间。
如果想方便一点，可以直接 using namespace std 直接声明即可！
3.项目中，尽量不要使用using namespace std。
4.日常练习用using namespace std
5.项目和指定命名空间访问+展开常用

二、C++输入和输出

由于C语言中scanf 和 printf 需要指明数据输入输出的类型，较麻烦，C++引入了cin 和 cout
C++的 cin 和 cout 优点：可以自动识别类型
在这里插入图片描述
如果要控制浮点数的宽度和小数点后的位数，就可以直接用C语言的scanf（C++兼容C语言）

三、缺省参数

缺省参数相当于一个备胎，在函数传参时，如果没有参数就用缺省参数，有参数时，就不用缺省参数!
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如果有多个参数需要传参时，遵循从左往右传参原则~!
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以下为半缺省，半缺省默认传参为第一个，此时不可以不传参数！原则：从右往左连续缺省，不能间隔
在这里插入图片描述

缺省参数在实际中的应用为在一些数据结构中初始化一些数组时，不知道capacity大小而出现的问题~
在这里插入图片描述

四、函数重载

在C语言中我们是不允许一个同名函数定义不同的功能而C++弥补了这一缺点，引入了函数重载。
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。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？–》C++支持函数重载的原理–名字修饰
原理：C++在链接中是用修饰过的名字去找，函数名相同就能找到，C语言直接通过函数名去找，在编译中函数名相同，编译出来生成符号表都去分不出来，所以C++可以函数重载，而C语言不能函数重载

C语言如何调用C++的库，C++如何调用C语言的库？–》 这里引用了 extren ‘C’

C++调用C语言库代码 ：如下（示例）：

// C++ 调用 C语言 的库
extern "C"
{
     #include<Stack.h>
}

extern “C”告诉C++的编译器，这里面的这些函数是C的库实现的，你用C的规则去链接查找他们！

C语言调用C++库代码 ：如下（示例）：

// C语言 调用 C++ 的库
#ifdef _cplusplus

extern "C"
{
#endif // _cplusplus
	void StackInit(ST* ps);
	// ....
#ifdef // _cplusplus
}
#endif // _cplusplus

五、引用

引用特性：
1.引用在定义时必须初始化！
在这里插入图片描述

2.一个变量可以有多个引用！
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3.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体！
在这里插入图片描述

引用的使用场景
1、做参数- -a.输出型参数；b.大对象传参提高效率
在交换函数中就很好地体现这一点！
在这里插入图片描述
而我们在定义某些数据结构时，运用引用也很方便！

代码如下（示例）：

void SLPushBack(SL& s , int x)
{}

2、做返回值- -a.输出型返回对象，调用者可以修改返回对象；b.减少拷贝，提高效率
在这里插入图片描述
为什么传引用返回比传值返回快呢？

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述结论：上面的程序使用引用返回本质是不对的，结果是没有保障的！

在这里插入图片描述

下面这个场景，才会使用传引用返回 ：如下（示例）：

int& Count()
{
	static int n = 0;
	n++;
	//......
	return n;
}
int main()
{
	int& ret = Count();
	cout << ret << endl;
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

传引用返回的实例：
我们在写动态顺序表中的 改top位置的数据时，会用到 查找函数+修改函数，很麻烦！所以我们用传引用来优化一下

原来的修改top位置的数据代码： 如下（示例）：

// 顺序表中在指定位置插入一个数据
void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(pos <= ps->size && pos >= 0);
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

现在传引用返回中 的修改top位置的数据代码： 如下（示例）：

// 顺序表中在指定位置插入一个数据
int& SLAt(SL& s, int pos)
{
	assert(pos >= 0 && pos <= s.size);
	return s.a[pos];
}

在这里插入图片描述

需要注意的一点是：运用引用的时候，权限不能放大，但是权限可以缩小！
在这里插入图片描述

如果引用会改变类型，也要加const防止权限扩大!
在这里插入图片描述

函数传参的时候也要注意：
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引用和指针的不同点：
指针和引用用途基本是相似的，在这里我们从两个方面去区分二者：1.使用场景；2.语法特性及底层原理。

1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
2. 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
3. 没有NULL引用，但有NULL指针
4. 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)
5. 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
6. 有多级指针，但是没有多级引用
7. 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
8. 引用比指针使用起来相对更安全

在这里插入图片描述

六、内联函数

在之前学过的堆排序和快速排序中，如果排序10w数据，就会调用很多次swap函数，就会有很多函数压栈的开销。
短小的函数(1~10行)、频繁的调用（10万次）为了解决这一现象，C语言引入了宏函数；C++引入了inline内联函数！

可是C++的创建者又发现C语言中的宏很不方便，具体优缺点如下:

宏的优点：a.复用性变强、b.宏函数提高效率，减少栈帧建立
宏的缺点：a.可读性差；b.没有类型的安全检查；c.不方便调试

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C++引入了内联函数，在函数前加inline，在main函数调用的时候就会有选择性地展开！
在这里插入图片描述

如果函数调用次数过多，编译器就会选择不展开！
在这里插入图片描述
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inline的特性 ：如下（示例）：

1.inline是一种以空间换时间的做法，省去函数栈帧额外开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用内联函数。
2.inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化。如果定义为inline的函数体内有函数内部实现代码指令长度比较长
  （10行左右，不同编译器不同）/递归等，编译器优化时会忽略掉内联。
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。

七、auto关键字

auto对于我们目前来说简单理解，后面学习会不断完善。
我们目前运用auto关键字可以：1.使用auto来遍历数组！ 2.类型比较长时，auto自动推导

1.auto遍历数组方式 : 如下（示例）：

// auto遍历数组
int main()
{
	// 旧版的遍历a数组 low
	int a[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(int); i++)
	{
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 运用范围for（auto关键字）自动依次取a的数据，赋值给e
	for (auto e : a)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

2.当类型比较长的时候，auto会自动推导！
在这里插入图片描述

这里要注意：auto自动识别的是数据类型，可以用来强调传参！
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八、指针空值nullptr

C语言中空指针NULL为0，这样就会有些问题！
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这里就会把NULL误认为是0，也就是int类型，C++之父为了解决这个问题，引入了nullptr关键字
在这里插入图片描述

总结

以上就是今天要讲的内容，本文简单介绍了C++相比于C语言新增的一些特性。缺省参数、函数重载、引用等特性！
如果我的博客对你有所帮助记得三连支持一下，感谢大家的支持！
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