目錄

1.前言
2.C++關(guān)鍵字
3.命名空間
????3.1.命名空間的定義
????3.2.命名空間的使用
4.C++的輸入和輸出
5.缺省參數(shù)
????5.1.缺省參數(shù)的概念
????5.2.缺省參數(shù)的分類
????5.3.缺省參數(shù)的注意點(diǎn)
6.函數(shù)重載
????6.1.函數(shù)重載的概念
????6.2.函數(shù)重載的注意點(diǎn)
????6.3.為什么C++支持函數(shù)重載------名字修飾
????6.4.小結(jié)
7.extern “C”
8.引用
????8.1.引用的概念
????8.2.引用的特性
????8.3.常引用
????8.4.引用做參數(shù)
????8.5.引用做返回值
9.內(nèi)聯(lián)函數(shù)
????9.1.概念
????9.2.特性
10.auto關(guān)鍵字(C++11)
11.范圍for
12.nullptr

1.前言

2.C++關(guān)鍵字

相比于C語(yǔ)言的32個(gè)關(guān)鍵字，C++的關(guān)鍵字加至63個(gè)，很大程度上拓展了C語(yǔ)言的功能。

3.命名空間

在C/C++中，變量，函數(shù)和類都是大量存在的。這些變量，函數(shù)，類都存在于全局作用域中，可能導(dǎo)致很多沖突。舉個(gè)例子，我們的命名的變量跟庫(kù)里的變量名，函數(shù)名沖突了。就會(huì)導(dǎo)致重命名的問(wèn)題。在實(shí)際大型項(xiàng)目的開發(fā)中，還存在同事之間定義的變量/函數(shù)/類型命名沖突的情況。

比如說(shuō)，在頭文件中包含了一個(gè)計(jì)算兩數(shù)較大值的宏max，而我不知道里面包含了這個(gè)宏，我又恰好引用了，同時(shí)寫了一個(gè)名為max的函數(shù)。悲催的一幕發(fā)生了，編譯器始終提示我定義函數(shù)max的那一行有重命名的錯(cuò)誤，我卻死活搞不懂到底怎么回事。。。。。。

為了對(duì)標(biāo)識(shí)符的名稱進(jìn)行本地化，以避免命名沖突和名字污染，namespace便應(yīng)運(yùn)而生了。

3.1.命名空間的定義

我們剛剛提到C++有63個(gè)關(guān)鍵字，幾乎比C語(yǔ)言多了一倍。那么，我們就來(lái)看看其中新增的一個(gè)關(guān)鍵字——namespace吧！

定義命名空間，我們就需要用到namespace關(guān)鍵字，后面跟命名空間的名字。然后接一對(duì){}即可。{}中包含的即為命名空間的成員。

比如說(shuō)，我和小許合作開發(fā)一款社交軟件，我們都在自己的文件里定義了全局變量cq。那在鏈接的過(guò)程中，就會(huì)報(bào)重命名的錯(cuò)誤。于是，我們只好采用不同的命名空間來(lái)定義我們各自的cq變量啦！

我們?cè)谌侄x了命名空間C1和C2：

namespace C1 {	int cq = 30;}namespace C2 {	int cq = 80;}

不僅如此，我們還可以在命名空間里定義其他任意類型的變量以及函數(shù)：

namespace n1 {	char ch;	int a;	double b;	struct book	{		char name[20];		int price;		int number;	};	int Add(int x, int y)	{		return x + y;	}}

甚至還可以嵌套定義命名空間：

namespace n2{	int a;	int b;	namespace n3	{		int Sub(int x, int y)		{			return x - y;		}	}}

最后，同一個(gè)工程中允許存在多個(gè)相同名稱的命名空間，編譯器會(huì)最后合成到同一個(gè)命名空間中。

namespace C1 {	int cq = 30;}namespace C1 {	int cp = 40;}

好了，我們定義了各自的命名空間里定義了各自的cq，那用的時(shí)候怎么引用cq變量呢？

3.2.命名空間的使用

今有命名空間N

namespace N {	int a = 30;	int b = 40;	int c = 50;}

我們有三種方法來(lái)使用命名空間N中定義的變量

• 使用 using namespace 直接將命名空間中的變量全部展開到全局

using namespace N;

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)腦方便
缺點(diǎn)：把定義的變量暴露出去了，容易造成命名污染

• 使用命名空間名稱+域操作符 :: 在訪問(wèn)時(shí)指定命名空間

cout << N::rand <<endl;

優(yōu)點(diǎn)：不存在命名污染
缺點(diǎn)：用起來(lái)太煩了

• 使用 using 將部分命名空間成員展開

using N::a;using N::b;

這樣既降低了命名污染的概率，又能在使用變量時(shí)偷懶了

4.C++的輸入和輸出

初識(shí)一門新語(yǔ)言，我們按老規(guī)矩辦事！

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

于是，hello world!便打印在了控制臺(tái)中了！
我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下C++的輸入輸出運(yùn)算符

• >> 是輸入運(yùn)算符/流提取運(yùn)算符

cin >> n;

• << 是輸出運(yùn)算符/流插入運(yùn)算符

cout << a[i];

注意：

1. 我們應(yīng)當(dāng)注意尖括號(hào)的方向！
2. 使用cout標(biāo)準(zhǔn)輸出(控制臺(tái))和cin標(biāo)準(zhǔn)輸入(鍵盤)的時(shí)候，必須包含< iostream >頭文件以及std標(biāo)準(zhǔn)命名空間。
3. 使用C++輸入輸出更方便，不需增加數(shù)據(jù)格式控制，比如：整形–%d，字符–%c
4. cout可以連續(xù)輸出，endl表示換行

cout<< "hello" << " " << "world" << "!" << endl;

5.缺省參數(shù)

備胎，就是給汽車準(zhǔn)備一個(gè)備用輪胎，一旦那個(gè)輪子爆胎或者出了問(wèn)題，備用輪胎就方便及時(shí)地取而代之，汽車就不至于中途拋錨。

顧名思義，這“感情備胎”就是給自己在感情的歸宿上像輪胎一樣，有多一個(gè)甚至多個(gè)備份，“感情備胎”一般多指愛(ài)情。

悄悄告訴你，C++的函數(shù)參數(shù)也有備胎哦！

5.1.缺省參數(shù)的概念

缺省參數(shù)是指在聲明或定義函數(shù)時(shí)給函數(shù)的參數(shù)指定一個(gè)默認(rèn)值。

在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，如果沒(méi)有指定實(shí)參，就采用這個(gè)默認(rèn)值，否則就采用實(shí)參。

比如說(shuō)，我們希望malloc/realloc有默認(rèn)開辟的大小。在希望使用默認(rèn)值的時(shí)候缺省參數(shù)，不希望的時(shí)候傳一個(gè)自己想要的參數(shù)。

我們拿出以前寫過(guò)的棧的數(shù)據(jù)空間的初始化以及增容的代碼：

void StackBuy(Stack* ps, int init_num = 4){	assert(ps);	ps->capacity = ps->capacity == 0 ? init_num : 2 * ps->capacity;		StackDataType* tmp = (StackDataType*)realloc(ps->data, ps->capacity * sizeof(StackDataType));	if (tmp == NULL)	{		printf("realloc failed/n");		return;	}	ps->data = tmp;}

這里，我們讓棧的data的元素?cái)?shù)量默認(rèn)是4，但是如果你想要讓它是8或者16的時(shí)候，多傳一個(gè)參數(shù)就行了！

5.2.缺省參數(shù)的分類

缺省參數(shù)可以分成全缺省參數(shù)和半缺省參數(shù)

• 全缺省參數(shù)

void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30){	cout<<"a = "<<a<<endl; 	cout<<"b = "<<b<<endl; 	cout<<"c = "<<c<<endl;}

• 半缺省參數(shù)

void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20) {	cout<<"a = "<<a<<endl; 	cout<<"b = "<<b<<endl; 	cout<<"c = "<<c<<endl;}

5.3.缺省參數(shù)的注意點(diǎn)

• 注意1：半缺省參數(shù)必須從右到左依次地連續(xù)地給出，不能有間隔，下面就是錯(cuò)誤的聲明方式：

void TestFunc(int a, int b = 10, int c) {	cout<<"a = "<<a<<endl; 	cout<<"b = "<<b<<endl; 	cout<<"c = "<<c<<endl;}

• 注意2：缺省參數(shù)不能在函數(shù)聲明和定義中同時(shí)出現(xiàn)。
  比如int a = 10僅需在聲明或定義的地方寫一次就行了。

• 注意3：缺省值必須是常量或者全局變量。
  
  
  
  
  
  
  
  

6.函數(shù)重載

自然語(yǔ)言中，一個(gè)詞可以有多重含義，人們可以通過(guò)上下文來(lái)判斷該詞真實(shí)的含義，即該詞被重載了。

學(xué)校期末考試考完了，出考場(chǎng)后：

學(xué)霸：“考試完了?！?br /> 學(xué)渣：“考試完了。”

嘿嘿，雖然這兩句話讀起來(lái)一樣，但表達(dá)的意思可不一樣哦！

C++里面也有一函數(shù)多義的情況！

6.1.函數(shù)重載的概念

函數(shù)重載:是函數(shù)的一種特殊情況，C++允許在同一作用域中聲明幾個(gè)功能類似的同名函數(shù)，這些同名函數(shù)的形參列表(參數(shù)個(gè)數(shù) 或 類型 或 順序)必須不同，常用來(lái)處理實(shí)現(xiàn)功能類似數(shù)據(jù)類型不同的問(wèn)題

• 參數(shù)類型不同

int Add(int left, int right) {	return left + right;}double Add(double left, double right) {	return left + right;}long Add(long left, long right) {	return left + right;}

• 參數(shù)個(gè)數(shù)不同

int Add(int n1, int n2){	return n1 + n2;}int Add(int n1, int n2, int n3){	return n1 + n2 + n3;}

• 參數(shù)順序不同（個(gè)人認(rèn)為沒(méi)啥diao用）

int Add(int n1, double n2){	return n1 + n2;}int Add(double n1, int n2){	return n1 + n2;}

6.2.函數(shù)重載的注意點(diǎn)

請(qǐng)?zhí)貏e注意，返回值不同，函數(shù)名及參數(shù)相同的函數(shù)不能重載！

short Add(short left, short right) {	return left + right;}int Add(short left, short right){	return left + right;}

這就不屬于函數(shù)重載

6.3.為什么C++支持函數(shù)重載------名字修飾

我們說(shuō)函數(shù)重載是C語(yǔ)言不具有的功能，而C++添加了這個(gè)功能？

函數(shù)重載究竟是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

這就要從我們的底層函數(shù)調(diào)用講起了
在C/C++中，一個(gè)程序要運(yùn)行起來(lái)，分為預(yù)處理，編譯，匯編，鏈接四個(gè)步驟

讓我們尤其來(lái)關(guān)注鏈接這一步
鏈接時(shí)，當(dāng)一個(gè)文件f1的某一行代碼調(diào)用了文件f2中的函數(shù)a時(shí)，編譯器看到f1調(diào)用了a，但是f1中找不到a的地址，于是，編譯器就去f2的符號(hào)表中尋找a的地址，發(fā)現(xiàn)能夠找到，然后便把a(bǔ)和f1鏈接到一起

那么編譯器根據(jù)什么去尋找函數(shù)的呢？
答案是 通過(guò)編譯后的函數(shù)名修飾，對(duì)應(yīng)函數(shù)的地址，通過(guò)地址，最后找到函數(shù)

我們?cè)贚inux下分別使用gcc和g++編譯器看一下文件a.c和test.c鏈接后的反匯編源碼

我們來(lái)看C語(yǔ)言編譯器gcc編譯鏈接后的結(jié)果：

我們可以看到，gcc編譯器的函數(shù)名修飾只與函數(shù)名本身有關(guān)而與函數(shù)參數(shù)無(wú)關(guān)，所以C語(yǔ)言不支持函數(shù)重載，因?yàn)榧词怪剌d了你也無(wú)法讓編譯器去通過(guò)參數(shù)的不同在鏈接時(shí)找到不同的函數(shù)！

我們來(lái)看C++編譯器g++編譯鏈接后的結(jié)果：

我們可以看到，g++編譯器通過(guò)函數(shù)名修飾規(guī)則將符號(hào)表中的函數(shù)符號(hào)修飾成了_Z3Addii的形式
_Z3代表函數(shù)名長(zhǎng)度
Add代表函數(shù)名
ii代表有2個(gè)參數(shù)int和int

這樣參數(shù)不同的同名函數(shù)在符號(hào)表中被修飾成了不同的符號(hào)，這就能在鏈接時(shí)輕松找到不同函數(shù)了！

6.4.小結(jié)

通過(guò)這里就理解了C語(yǔ)言沒(méi)辦法支持重載，因?yàn)橥瘮?shù)沒(méi)辦法區(qū)分。

而C++是通過(guò)函數(shù)修飾規(guī)則來(lái)區(qū) 分，只要參數(shù)不同，修飾出來(lái)的名字就不一樣，就支持了重載。

另外我們也理解了，為什么函數(shù)重載要求參數(shù)不同！而跟返回值沒(méi)關(guān)系。

7.extern “C”

C++編譯器能識(shí)別C++函數(shù)名修飾規(guī)則，也能識(shí)別C函數(shù)名的修飾規(guī)則

有的時(shí)候，在C++工程中可能需要將某些函數(shù)按C的風(fēng)格編譯，那么，我們只要在函數(shù)前面加 extern “C” ，意思是告訴編譯器，將該函數(shù)按C語(yǔ)言規(guī)則來(lái)編譯

請(qǐng)注意，extern “C”要在函數(shù)聲明以及定義的地方都加上，不能只加一個(gè)地方，否則就會(huì)報(bào)錯(cuò)！

8.引用

8.1.引用的概念

先看一段代碼：

int main(){	int a = 10;	int& ra = a;}

這里，ra就是a的引用。

引用不是新定義一個(gè)變量，而是給已存在變量取了一個(gè)別名，編譯器不會(huì)為引用變量開辟內(nèi)存空間，它和它引用的變量共用同一塊內(nèi)存空間。

比如，特朗普本名唐納德·特朗普，但在中國(guó)，被叫做懂王，懂王就是他的別名

引用的格式如下：

類型& 引用變量名(對(duì)象名) = 引用實(shí)體；

8.2.引用的特性

1. 引用在定義時(shí)必須初始化，這是不對(duì)的：

	int& ra;

2. 一個(gè)變量可以有多個(gè)引用，引用也可以有引用

	int a = 10;	int& ra = a;	int& ra2 = a;	int& rra = ra;

3. 一個(gè)引用一旦引用了一個(gè)實(shí)體，就不能引用另一個(gè)實(shí)體，看以下代碼：

	int a = 10;	int& ra = a;	int b = 20;	ra = b;

ra = b;并不是讓ra從a的引用變成b的引用，而是將b賦值給ra

8.3.常引用

首先我們提一句話：

引用時(shí)，別名的權(quán)限能夠減小或者不變，但不能放大

void TestConstRef() {	const int a = 10; 	int& ra = a; 	//a被const修飾，表示a不能被改；而ra是a的引用，ra并沒(méi)有說(shuō)明自己不能被改，這時(shí)ra的權(quán)限被放大了，所以編譯報(bào)錯(cuò)}void TestConstRef() {	const int a = 10; 	const int& ra = a; 	//這樣寫才是對(duì)的}

void TestConstRef() {	int& ra = 10; 	//10是常量不能被修改，而ra卻是可以被修改，權(quán)限被放大了	const int& ra = 10; 	//這樣寫才是對(duì)的}

void TestConstRef() {	double d =1.234;	int& rd = d;	//這里涉及到整型提升，將double轉(zhuǎn)換為int時(shí)，提升完了的值存放在一個(gè)具有常性的臨時(shí)變量里，所以右邊是常數(shù)，左邊是變量，左邊權(quán)限過(guò)大	const int& rd = d;	//這樣寫才是對(duì)的}

所以引用前加const的好處是：

1. 保護(hù)形參
2. 能夠傳普通對(duì)象，也能夠傳常量

8.4.引用做參數(shù)

• 輸出型參數(shù)·

void Swap(int& left, int& right) {	int temp = left; 	left = right; 	right = temp;}

• 參數(shù)變量較大時(shí)，引用參數(shù)可以減少拷貝；如果形參在函數(shù)中不被改變時(shí)，建議 const Type&

8.5.引用做返回值

先看一段錯(cuò)誤的代碼

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; 	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果是7.
Why？
首先我們要知道函數(shù)被調(diào)用時(shí)會(huì)建立棧幀，函數(shù)被執(zhí)行完時(shí)棧幀就會(huì)被銷毀，那么返回值是怎么被從Add函數(shù)中返回到main函數(shù)中的呢？你不是說(shuō)Add函數(shù) 執(zhí)行完return c; 之后棧幀就被銷毀了嗎？c是怎么被傳遞出來(lái)的呢？哦，傳值返回時(shí)，會(huì)為返回值開辟一個(gè)臨時(shí)變量，這個(gè)臨時(shí)變量還未還給操作系統(tǒng)，那么使用引用返回，就能把這塊地址上的值返回出去。這還是很危險(xiǎn)的，萬(wàn)一已經(jīng)返還給操作系統(tǒng)了呢，內(nèi)存已經(jīng)被清空了呢?

于是，我們假設(shè)臨時(shí)變量的地址為0x8822ff44，第一次該地址上的值被置為3
同時(shí)，ret對(duì)應(yīng)地址0x8822ff44
第二次調(diào)用Add，0x8822ff44上的值又被改為7
于是，ret對(duì)應(yīng)的值就是7了

9.內(nèi)聯(lián)函數(shù)

9.1.概念

在C++中，內(nèi)聯(lián)函數(shù)被用來(lái)替代宏函數(shù)

inline Add(int a, int b){	return a + b;}

以inline修飾的函數(shù)叫內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯時(shí)C++編譯器會(huì)在調(diào)用函數(shù)的地方展開，沒(méi)有建立棧幀的開銷，提升了程序運(yùn)行的效率。

9.2.特性

1. inline是一種以空間換時(shí)間的做法，適合10行代碼以內(nèi)的函數(shù)
2. 代碼太長(zhǎng)、包含循環(huán)/遞歸時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)忽略內(nèi)聯(lián)展開
3. 內(nèi)聯(lián)函數(shù)的聲明和定義要放在一個(gè)文件中

10.auto關(guān)鍵字(C++11)

來(lái)看這樣一段代碼：

int a = 1;char b = "y";auto c = a;auto d = b;

auto關(guān)鍵字幫助我們通過(guò)右邊的賦值，自動(dòng)判斷左邊聲明的變量的類型

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了代碼
缺點(diǎn)：降低了代碼的可讀性

我們可以通過(guò)打印 typeid(變量).name() 來(lái)查看變量的類型

請(qǐng)注意：

• 用auto聲明指針時(shí)，auto和auto*是一樣的；
  而聲明引用是，必須要用auto&

int main() {	int x = 10; 	auto a = &x;	auto* b = &x;	auto& c = x;}

• 當(dāng)在同一行聲明多個(gè)變量時(shí)，這些變量必須是相同的類型，否則編譯器將會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榫幾g器實(shí)際只對(duì) 第一個(gè)類型進(jìn)行推導(dǎo)，然后用推導(dǎo)出來(lái)的類型定義其他變量。以下代碼是不對(duì)的：

int main(){	auto a = 3, c =4.0;}

• 以下場(chǎng)景下auto都不能用于類型自動(dòng)推導(dǎo)：

void TestAuto(auto a) {}

void TestAuto() {	int a[] = {1,2,3}; 	auto b[] = {4，5，6};}

auto不能用來(lái)聲明數(shù)組，因?yàn)榫幾g器不知道要申請(qǐng)多少字節(jié)的空間，后面的 3 究竟是short還是int還是long long？

11.范圍for

對(duì)于一個(gè)有范圍的集合而言，由程序員來(lái)說(shuō)明循環(huán)的范圍是多余的，有時(shí)候還會(huì)容易犯錯(cuò)誤。

因此C++11中 引入了基于范圍的for循環(huán)。for循環(huán)后的括號(hào)由冒號(hào)“ ：”分為兩部分：
第一部分是范圍內(nèi)用于迭代的變量，
第二部分則表示被迭代的范圍。

注意：for循環(huán)迭代的范圍必須是確定的

int main() {	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };	for (auto e : arr)		cout << e << endl;}

12.nullptr

好的編程習(xí)慣應(yīng)該是，在聲明一個(gè)變量的時(shí)候，給它賦一個(gè)合適的初值。
在對(duì)指針進(jìn)行初始化的時(shí)候，我們?cè)贑語(yǔ)言中常常這樣做：

	int p = NULL;

NULL在C語(yǔ)言里是空指針，值為0，類型是(void*),代表地址0x00000000

而我們看到C的頭文件內(nèi)，有這樣一段代碼，告訴我們NULL其實(shí)是一個(gè)宏：

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

這段代碼告訴我們，我們用C編譯器，NULL就是0處的地址；用C++編譯器，NULL就是一個(gè)字面常量0，沒(méi)有指針的屬性

以下情況下，NULL的使用就會(huì)產(chǎn)生麻煩：NULL被當(dāng)作int 類型的0，而不是0x00000000

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;}

于是，C++11引入了新關(guān)鍵字 nullptr，代表0處地址
注意：

1. nullptr使用時(shí)不需要包頭文件
2. sizeof(nullptr) 與 sizeof((void*)0)所占的字節(jié)數(shù)相同。
3. 為了提高代碼的健壯性，在后續(xù)表示指針空值時(shí)建議最好使用nullptr。