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【C++】学完c语言后的c++基础知识补充!(命名空间、输入和输出、缺省函数、函数重载、引用、内联函数代替宏、nullptr代替NULL)

2024/12/23 10:24:40 来源:https://blog.csdn.net/2301_80038570/article/details/142301075  浏览:    关键词:【C++】学完c语言后的c++基础知识补充!(命名空间、输入和输出、缺省函数、函数重载、引用、内联函数代替宏、nullptr代替NULL)

一. 命名空间

1. 定义

出现的意义:解决各种函数、关键词和类的名称冲突问题。

定义方式namespace + 命名空间的名字 + { }

                       (注意!}后面不加;)                            

  • namespace 是关键词
  • 命名空间的内容成员,可以是变量,函数,类型
  • 可嵌套定义
  • 同一个项目(工程)中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合并到一个命名空间中。
namespace N1 
{//变量int a=1;int b=2;//函数int Add(int a, int b) {return a + b;}//结构体类型struct Node{struct Node* next;int val;};//在N1命名空间中嵌套定义N2namespace N2{int a=3;}}

2. 访问

 命名空间内部可直接访问,外部需指定出他属于的命名空间。

法一 用访问限定符(::)直接访问

int main() {printf("%d\n", N1::a);//1printf("%d\n", N1::N2::a);//3return 0;
}

法二  用using展开命名空间里某个单独的成员

using N1::b;
int main() {//对比 :printf("%d\n", N1::a);//1printf("%d\n", b);//2return 0;
}

法三 using展开命名空间的全部成员 

using namespace N1;
int main() {printf("%d\n", a);//1printf("%d\n", b);//2return 0;
}

3. 说明

工程项目中:可能会产生命名冲突,所以把常用库里面一些对象或者类型展出来。

比如:using std::cin、using std::cout 等。

日常练习中:不在乎跟库命名冲突,所以可以把库的命名空间全部展开。

比如:using namespace std;

 

二. C++ 中的输入和输出

  • cin >> 标准输入
  • cout << 标准输出
  • 需要 <iostream>头文件 和 std的命名空间
#include <iostream>
using namespace std;//日常练习using namespace std::cin;//建议项目工程时这么定义
using namespace std::cout;
int main() {int a;cin >> a;//10cout << a;//10return 0;
}

三. 缺省参数

1. 概念

缺省参数是在定义或声明函数时为函数的参数指定一个默认值

调用该函数时,如果没有传对应的实参的值,则该参数就使用之前设定好的默认值(缺省值)。

// Func 函数有一个缺省参数
void Func(int a = 0)
{cout<<a<<endl;
}int main()
{// 没有传参时,使用参数的缺省值Func();   // 传参时,使用指定的实参Func(10); 
}

2. 分类 

1、全缺省(形参全部给定缺省)

void Func(int a = 1,int b = 2,int c = 3) {cout << a << endl;//1cout << b << endl;//2cout << c << endl;//3
}

 2、半缺省参数(形参必须从右往左连续缺省,不可间隔缺省!)

void HalfFunc(int a, int b = 10, int c = 20) {cout << a << endl;//66cout << b << endl;//77cout << c << endl;//20
}int main() {HalfFunc(66,77);return 0;
}

 3. 注意事项

  1. 参数缺省时,必须从右往左连续缺省。
  2. 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
  3. 缺省参数不能在函数的声明和定义中同时出现。如果声明和定义分离的话,建议在声明那里缺省,这样便于在头文件里查找修改。
  4. 缺省值必须是常量或者全局变量
  5. C语言不支持缺省参数(编译器不支持)

四. 函数重载

c++允许实现功能类似参数列表不同同名函数。

这里的参数列表不同指的是参数的类型、顺序、个数不同

 构成函数重载的条件

1. 参数个数不同

void f(int a)
{ }
void f()
{ }

2. 参数类型不同 

int f(int a)
{ }
double f(double a)
{ }

3. 参数顺序不同

void f(int a,char b)
{ }
void f(char b,int a)
{ }

 注意事项

1. 返回类型不同不构成重载

// 返回值类型都为 int
int Add(int a, int b)    
{}// 返回值类型为double
double Add(int a, int b) 
{}

2. 函数重载不可用缺省函数 

void func(int a)
{}void func(int a,int b=10)
{}int main()
{// error:不明确到底是调用带缺省的还是不带缺省的func(10);
}

五. 引用

1. 概念

给已存在变量取别名,共用同一块内存空间,但编译器不会为该引用变量开辟内存空间。

(类似 林冲又叫豹子头,人民币又叫毛爷爷)

使用规则: 类型& 引用变量名 = 引用实体;

int main()
{int a = 10;int& ra = a;// ra 引用 a//也可以给别名取别名int& rra = ra;// rra 引用 ra//a和ra和rra地址相同printf("%p\n", &a);printf("%p\n", &ra);printf("%p\n", &rra);return 0;
}

 2. 注意事项  

  • 引用变量在定义时必须初始化,即必须有引用实体。
  • int& ra;//error
    
  • 一个变量可以有多个引用。(人民币可以叫毛爷爷,也可以叫钞票)
  • 一个引用对象只能引用一个实体。(毛爷爷只能是人民币的别名,不能是你爷爷)

3. 引用和const(访问权限的放大与缩小)

首先,我们知道的是 int 访问权限(可读可写)大于 const int(仅可读)。 

我们要知道一个概念,引用的访问权限只可缩小,不可放大

int main()
{// error:权限放大const int a = 10;int& ra = a; //正常编译:允许权限缩小int b = 10;const int& rb1 = b;//权限缩小int& rb2 = b;//权限相等return 0;
}
v

 4. 使用及相比的优点

(1)代替指针传参

//减少了c语言中指针对地址的解引用操作,可以直接修改实参的值
void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}

(2)做返回值

//函数返回值就是实参本身,减少了临时变量的创建,提高效率//传引用返回
int& Count()
{static int n = 0;n++;//返回n本身return n;
}//传值返回
int Count()
{static int n = 0;n++;//返回n的值的一份临时拷贝对象return n;
}

特别说明,引用返回容易造成的非法访问

 

 5. 指针和引用的区别(精简三点!)

  • 引用不能指向空值(null),而指针可以。
  • 引用在使用时不需要解引用操作(不需要 * 符号),而指针需要。
  • 引用在定义时必须初始化,而指针可以在后续指向不同的对象。

六. 内联函数

1. 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把函数内容展开,从而替换对函数的调用,没有函数压栈的开销,内联函数可以提升程序运行的效率

//定义两个数相加的内联函数
inline int Add(int a, int b)
{return a + b;
}
  • 代码很长或者有递归的函数不适宜使用作为内联函数。inline是一种以空间换时间的做法,省去调用函数栈帧的开销。
  • inline不建议声明和定义分离,这样会导致链接错误。因为inline既要要被展开,就没有函数地址了,链接就会找不到

 2. c++替代宏的方法

  • 常量定义 :换用const来修饰
  • 函数定义: 换用内联函数

七. nullptr与NULL

NULL 预处理后:0 (可能被定义为字⾯常量0,使用需要类型转换)
nullptr 预处理后:(void*)0 (隐式地转换为指针类型,避免类型转换问题)

故在c++,可以使用nullptr代替NULL传递空指针。

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