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初识 C++

2024/12/23 8:47:46 来源:https://blog.csdn.net/FirstForst/article/details/141498631  浏览:    关键词:初识 C++

第一个C++程序

#include<iostream>
using namespace std;int main()
{cout << "hello world\n" << endl;return 0;
}

命名空间 namespace

在C/C++中,变量、函数和类的名称将都存在于全局作⽤域中,可能会导致很多冲突。使⽤命名空间的⽬的是对标识符的名称进⾏本地化,以避免命名冲突或名字污染,namespace关键字的出现就是针对这种问题的。c语⾔项⽬类似下⾯程序这样的命名冲突是普遍存在的问题,C++引⼊namespace就是为了更好的解决这类问题。


定义命名空间,需要使⽤到namespace关键字,后⾯跟命名空间的名字,然后接⼀对{}即可,{}中 即为命名空间的成员。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。namespace本质是定义出⼀个域,这个域跟全局域各⾃独⽴,不同的域可以定义同名变量。


C++中域有函数局部域,全局域,命名空间域,类域;域影响的是编译时语法查找⼀个变量/函数/
类型出处(声明或定义)的逻辑,所有有了域隔离,名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响
编译查找逻辑,还会影响变量的声明周期,命名空间域和类域不影响变量声明周期。

namespace只能定义在全局,当然还可以嵌套定义。项⽬⼯程中多⽂件中定义的同namespace会认为是⼀个namespace,不会冲突。(即可以放在不同的文件中使用)C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。例如 :using namespace std;

编译查找⼀个变量的声明/定义时,默认只会在局部或者全局查找,不会到命名空间⾥⾯去查找。所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数有三种方法:1.指定命名空间访问 2.using将命名空间中某个成员展开 3. 展开命名空间中全部成员。

#include <iostream>
namespace sy
{int a = 0;int b = 1;
}//指定命名空间访问
int main()
{printf("%d\n", sy::a);return 0;
}//using将命名空间中某个成员展开
using sy::b;
int main()
{printf("%d\n", sy::a);printf("%d\n", b);return 0;
}// 展开命名空间中全部成员using namespace sy;
int main()
{printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;
}

C++输入&输出

1.<iostream> 是 Input Output Stream 的缩写,是标准的输⼊、输出流库,定义了标准的输⼊、输
出对象。
2. C++的输⼊输出可以⾃动识别变量类型,最重要的是 C++的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。
3. std::cin 是 istream 类的对象,它主要⾯向窄字符的标准输 ⼊流。(相当于scanf)
    std::cout 是 ostream 类的对象,它主要⾯向窄字符的标准输出流。(相当于C语言的printf)
    std::endl 是⼀个函数,流插⼊输出时,相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。(相当于\n)
4.<<是流插⼊运算符,>>是流提取运算符。(可以⾃动识别变量类型)
5. cout/cin/endl等都属于C++标准库,C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中,所以要
通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们。using namespace std;
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int i = 1234;int j = -1234;//std::cout << i << endl;cout << i << endl;int a = 0;double b = 0.1;char c = 'x';cout << a << "             " << b << " " << c << "\n" << '\n' << endl;std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;scanf("%d%lf", &a, &b);printf("%d %lf\n", a, b);// 可以自动识别变量的类型//cin >> a;//cin >> b >> c;cin >>a>> b >> c;cout << a << endl;cout << b << " " << c << endl;return 0;
}

缺省参数(默认值)

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,缺省参数分为全缺省和半缺省参数。

全缺省就是全部形参给缺省值,半缺省就是部分形参给缺省值。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。 C++规定必须从左到右依次给实参,不能跳跃给实参。

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。

#include <iostream>
using namespace std;void Func(int a = 0)
{cout << a << endl;
}
// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl << endl;
}// 半缺省
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()
{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Func1();Func1(1);Func1(1, 2);Func1(1, 2, 3);//Func2();Func2(100);Func2(100, 200);Func2(100, 200, 300);return 0;
}
//error
//声明
void STInit(ST* ps, int n = 4);// Stack.cpp
#include"Stack.h"
// 缺省参数不能声明和定义同时给
void STInit(ST* ps, int n)
{
assert(ps && n > 0);
ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));
ps->top = 0;
ps->capacity = n;
}

函数重载

C++⽀持在同⼀作⽤域中出现同名函数,但是要求这些同名函数的形参不同,可以是参数个数不同或者类型不同。这样C++函数调⽤就表现出了多态⾏为,使⽤更灵活。C语⾔是不⽀持同⼀作⽤域中出现同名函数的。
#include<iostream>
using namespace std;// 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;
}void Swap(int* px, int* py)
{}void Swap(double* px, double* py)
{}// 2、参数个数不同
void f()
{cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}// 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;
}//下面两个函数构成重载
//但是调用时,会报错,存在歧义,编译器不知道调用谁
void f1()
{cout << "f()" << endl;
}void f1(int a = 10)
{cout << "f(int a)" << endl;
}//返回值不同不能作为重载条件,因为调用时编译器也无法区分
void fxx()
{}
int fxx()
{return 0;
}

引用&

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,所以地址也相同。  类型& 引⽤别名 = 引⽤对象;

引⽤在定义时必须初始化。
⼀个变量可以有多个引⽤。
引⽤⼀旦引⽤⼀个实体,再不能引⽤其他实体。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
// 编译报错:“ra”: 必须初始化引⽤
//int& ra;
int& b = a;
int c = 20;// 这⾥并⾮让b引⽤c,因为C++引⽤不能改变指向,
// 这⾥是⼀个赋值
b = c;
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
return 0;
}
引⽤在实践中主要是于引⽤传参和引⽤做返回值中 减少拷⻉提⾼效率 和改变引⽤对象时同时改变被
引⽤对象。引⽤传参跟指针传参功能是类似的,引⽤传参相对更⽅便⼀些。

C++引⽤定义后不能改变指向,Java的引⽤可以改变指向。


const引用

可以引⽤⼀个const对象,但是必须⽤const引⽤。const引⽤也可以引⽤普通对象,因为对象的访
权限在引⽤过程中可以缩⼩,但是不能放⼤

需要注意的是类似 int& rb = a*3; double d = 12.34; int& rd = d; 这样⼀些场景下a*3的和结果保存在⼀个临时对象中, int& rd = d 也是类似,在类型转换中会产⽣临时对象存储中间值,也就是说,rb和rd引⽤的都是临时对象,⽽C++规定临时对象具有常性,所以这⾥就触发了权限放⼤,必须要⽤常引⽤才可以。

临时对象 就是编译器需要⼀个空间暂存表达式的求值结果时临时创建的⼀个未命名的对象,C++中把这个未命名对象叫做临时对象。


 


 引用和指针的关系

C++中指针和引⽤就像两个性格迥异的亲兄弟,指针是哥哥,引⽤是弟弟,在实践中他们相辅相成,功能有重叠性,但是各有⾃⼰的特点,互相不可替代。
语法概念上引⽤是⼀个变量的取别名不开空间,指针是存储⼀个变量地址,要开空间。
引⽤在定义时必须初始化,指针建议初始化,但是语法上不是必须的。
引⽤在初始化时引⽤⼀个对象后,就不能再引⽤其他对象;⽽指针可以在不断地改变指向对象。
引⽤可以直接访问指向对象,指针需要解引⽤才是访问指向对象。
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4byte,64位下是8byte)。
指针很容易出现空指针和野指针的问题,引⽤很少出现,引⽤使⽤起来相对更安全⼀些。

inline (内联函数)

⽤inline修饰的函数叫做内联函数,编译时C++编译器会在调⽤的地⽅展开内联函数,这样调⽤内联函数就需要建⽴函数栈帧了,就可以 提⾼效率

inline对于编译器⽽⾔只是⼀个建议,也就是说,你加了inline编译器也可以选择在调⽤的地⽅不展
开,不同编译器关于inline什么情况展开各不相同,因为C++标准没有规定这个。inline适⽤于频繁
调⽤的短⼩函数,对于递归函数,代码相对多⼀些的函数,加上inline也会被编译器忽略。

C语⾔实现宏函数也会在预处理时替换展开,但是宏函数实现很复杂很容易出错的,且不⽅便调
试, C++设计了inline⽬的就是替代C的宏函数。

inline不建议声明和定义分离到两个⽂件,分离会导致链接错误。因为inline被展开,就没有函数地
址,链接时会出现报错。

nullptr

C++11中引⼊nullptr,nullptr是⼀个特殊的关键字,nullptr是⼀种特殊类型的字⾯量,它可以转换
成任意其他类型的指针类型。使⽤nullptr定义空指针可以避免类型转换的问题,因为nullptr只能被
隐式地转换为指针类型,⽽不能被转换为整数类型。
在C++中代替NULL的使用 减少一些麻烦。

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