超详细的C++入门学习(命名空间,缺省参数,内联函数,函数重载等)
Posted 阿卡好可爱
tags:
篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了超详细的C++入门学习(命名空间,缺省参数,内联函数,函数重载等)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
目录
2.3使用using namespace 命名空间名称 引入
6.1 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展开,没有函数调 用建立栈帧的开销,内联函数提升程序运行的效率。
前言
C++是在C的基础之上,容纳进去了面向对象编程思想,并增加了许多有用的库,以及编程范式 等。熟悉C语言之后,对C++学习有一定的帮助,
本文章的主要目标:
1. 补充C语言语法的不足,以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的,比如:作用 域方面、IO方面、函数方面、宏方面等。
2. 为后续类和对象学习打基础
1. C++关键字
2. 命名空间
在C/C++中,变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的,这些变量、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。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题,所以C++提出了namespace来解决
int main()
printf("%d\\n", rand);
return 0;
// 编译后后报错:error C2365: “rand”: 重定义;以前的定义是“函数”
2.1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。
被定义的在命名空间中的变量,函数等不能被直接访问
下面是正确的访问方式
namespace lrt
class date
public:
int year;
int month;
int day;
;
namespace lwj
class SeqList
public:
int size;
;
int main()
lrt::date date;
int a = date.year;
2.2使用using将命名空间中某个成员引入
2.3使用using namespace 命名空间名称 引入
namespace lwj
class SeqList
public:
int size;
;
using namespace lwj;
int main()
SeqList List1;
注意:一个命名空间就定义了一个新的作用域,命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中
3. C++输入&输出
1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时,必须包含< iostream >头文件 以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象,endl是特殊的C++符号,表示换行输出,他们都包含在包含< iostream >头文件中。
3. >是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便,不需要像printf/scanf输入输出时那样,需要手动控制格式。 C++的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象,>>和<<也涉及运算符重载等知识,
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
// 可以自动识别变量的类型
float a;
int b;
cin >> a >> b;
cout<<a<<" "<<b<<endl;
return 0;
4. 缺省参数
4.1 缺省参数概念
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。
void Func(int in = 0)
cout<<in<<endl;
int main()
Func(); // 没有传参时,使用参数的默认值
Func(100); // 传参时,使用指定的实参
retur
2 缺省参数分类
2.1全缺省参数
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
cout<<"a = "<<a<<" ";
cout<<"b = "<<b<<" ";
cout<<"c = "<<c<<" ";
2.2半缺省参数
void Func(int a , int b = 20, int c)
cout<<"a = "<<a<<" ";
cout<<"b = "<<b<<" ";
cout<<"c = "<<c<<" ";
注意:
1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出,不能间隔着给
2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
3. 缺省值必须是常量或者全局变量
4. C语言不支持(编译器不支持)
5. 函数重载
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。
1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成,而通过C语言阶段学习的编译链接,我们 可以知道,【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生成的符号表中找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。
举例:
在linux下,采用gcc编译完成后,函数名字的修饰没有发生改变。
在linux下,采用g++编译完成后,函数名字的修饰发生改变,编译器将函数参 数类型信息添加到修改后的名字中。
所以C语言没办法支持重载,因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修 饰规则来区分,只要参数不同,修饰出来的名字就不一样,就支持了重载。
如果两个函数函数名和参数是一样的,返回值不同是不构成重载的,因为调用时编译器没办法区分。
6. 内联函数
6.1 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展开,没有函数调 用建立栈帧的开销,内联函数提升程序运行的效率。
6.2 特性
1. inline是一种以空间换时间(生成的可执行程序变大)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)、若是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰,则编译器会忽略inline特性,把它当做普通函数处理。(inline函数不能写的太长,太多运算)
3. inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误。因为inline在编译时被展开,但定义和声明分离导致展开失败,同时不会在编译时进入符号表,链接就会找不到。
6.3宏的优缺点?
优点:
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
缺点:
1.不方便调试宏。(因为预编译阶段进行了替换)
2.导致代码可读性差,可维护性差,容易误用。
#define ADD(X,Y) X+Y;
#define ADD(X,Y) (X+Y); //a||b+c&&d 加的优先级更高
#define ADD(X,Y) (X)+(Y);
#define ADD(X,Y) ((X)+(Y));
3.没有类型安全的检查 。
C++有哪些技术替代宏?
1. 常量定义 换用const enum
2. 短小函数定义 换用内联函数
C++初阶:入门总结命名空间 | 缺省参数 | 函数重载 | 引用 | 内联函数
文章目录
【写在前面】
点到为止,并不深入。其次建工程这里就不说了,在之前的基础上 —— 文件名.cpp 就可以了
一、C++关键字 (C++98)
💨 C 语言有 32 个关键字,而 C++ 有 63 个关键字,C 语言的关键字在 C++ 中继续可以使用
ps:在本章中不对关键字进行详讲
❗ I/O ❕
//C++兼容C绝大多数语法
#include<stdio.h>
int main01()
printf("Hello CPLUSPLUS\\n");
return 0;
//但C++通常会这样写
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
cout << "Hello CPLUSPLUS" << endl;
return 0;
二、命名空间
对比 C 语言,一般 C++ 每增加一个语法都是为了解决一些 C 语言做不到的事或者是 C 语言做的不好的地方
在 C/C++ 中,变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的,这些变量、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语言命名冲突示例 ❕
在不同的作用域中,可以定义同名的变量;在同一作用域下,不能定义同名的变量
#include<stdio.h>
//#include<stdlib.h>
int a = 0;
int rand = 10;
int main()
int a = 1;
printf("%d\\n", rand);
return 0;
📝 分析:
可以看到我们定义了一个 rand 变量输出是没有问题的,但如果包含了 stdlib 头时就会产生命名冲突,此时我们的 rand 变量就和库里的产生冲突;
实际除此之外在大型项目开发时,还有可能和同事之间发生冲突。C 语言面对这种问题是无法解决的,而对于这种场景 C++ 使用了命名空间
💦 命名空间定义
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
⚠ 注意一个命名空间就定义了一个新的作用域,命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中
//1. 普通的命名空间
namespace N1 // N1为命名空间的名称
//命名空间中的内容,既可以定义变量,也可以定义函数
int a;
int Add(int left, int right)
return left + right;
//2. 命名空间可以嵌套
namespace N2
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
return left + right;
namespace N3
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
return left - right;
//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中
namespace N1
int a = 10;
namespace N1
int b = 20;
❗ 用命名空间解决变量 rand 和 stdlib 库里的命名冲突 ❕
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
namespace WD//定义了一个命名空间域
int rand = 10;//定义变量
int Add(int x, int y)//定义函数
return x + y;
struct Node//定义结构体类型
struct Node* next;
int val;
;
int main()
printf("%p\\n", rand);//函数指针
printf("%d\\n", WD::rand);//rand变量;‘::’叫做域作用限定符
WD::Add(3, 5);//调用函数
struct WD::Node node1;//结构体
return 0;
❗ 嵌套命名空间 ❕
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
namespace WD
int w = 20;
int h = 10;
namespace WH//嵌套命名空间域
int w = 10;
int h = 20;
int main()
printf("%d\\n", WD::WH::h);//访问嵌套命名空间
return 0;
❗ 相同名称的命名空间 ❕
namespace WD
int a = 10;
int b = 20;
namespace WH
int a = 20;
int b = 10;
namespace WD//相同名称的命名空间
int rand = 50;
//int a = 10;//err,在合并的时候冲突了
💦 命名空间使用
❓ 如何使用命名空间里的东西 ❔
1️⃣ 全部直接展开到全局
using namespace WD;
//using namespace std;//std是包含C++标准库的命名空间
💨优点:用起来方便
💨缺点:自己定义的东西也会暴露,导致命名污染
2️⃣ 访问每个命名空间中的东西时,指定命名空间
std::rand;
💨优点:不存在命名污染
💨缺点:如果要去访问多个命名空间里的东西时,需要一一指定
3️⃣ 仅展开常用的内容
using WD::Node;
using WD::Add;
💨优点:不会造成大面积的污染;把常用的展开后,也不需要一一指定
namespace WD
int a = 10;
int b = 20;
//...
int main()
//using namespace WD;//1.展开WD空间所有内容
//printf("%d\\n", WD::a);//2.指定命名空间
//using WD::a;//3.仅展开a
❓ 上面说了 C++ 把库里的东西都放到 std 这个域里了,那直接展开 std 不就行了或者包头 ❔
注意
1️⃣ #include <iostream>:展开定义
2️⃣ using namespace std;:允许用
所以两者缺一不可
三、C++中的I/O
❗ 说明 ❕
使用 cout 标准输出 (控制台) 和 cin 标准输入 (键盘) 时,必须包含 < iostream> 头文件以及 std 标准命名空间 (std是包含 C++ 标准库的命名空间)
⚠ 注意早期标准库将所有功能在全局域中实现,声明在 .h 后缀的头文件中,使用时只需包含对应头文件即可,后来将其实现在 std 命名空间下,为了和 C 头文件区分,也为了正确使用命名空间,规定 C++ 头文件不带 .h ;旧编译器 (vc 6.0) 中还支持 <iostream.h> 格式,后续编译器已不支持,因此推荐使用 < iostream > + std 的方式。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
cout<<"Hello world!!!"<<endl;
return 0;
❗ 上面这种写法其实有一定的规范缺陷 ❕
C++ 为什么用一个库去包它的命名空间,就是怕我们定义的与库冲突。但是一句 using namespace std; 就把库展开了,那么定义 std 的优势就无了。所以在项目中比较规范的写法如下:
#include<iostream>
//展开常用————工程项目中常见的对命名空间的用法
using std::cout;
using std::endl;
int main()
//只要是库里的都得指定std
//std::cout << "Hello world!!!" << std::endl
//但如果cout经常要用的话,就在上面单独展开
cout << "Hello world!!!" << endl;
return 0;
⚠ 注意,在日常做题时不需要像项目那样规范,可以直接全部展开 std
❗ cout && cin ❕
cout 和 cin 类似 C 语言的 printf 和 scanf,这里只是先了解下,因为对于 C 语言中的 I/O 是函数,而 C++ 是对象
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
int n;
cin >> n;//cin可以理解为键盘;>>可以理解为输入运算符/流提取运算符(官方)
int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
for(int i = 0; i < n; ++i)
cin >> a[i];
for(int i = 0; i < n; ++i)
cout << a[i] << " ";//cout可以理解为控制台;<<可以理解为输出运算符/流插入运算符(官方)
cout << endl;//等价于count << '\\n';
return 0;
❗ 对于I/O,C++比C便捷 ❕
C++ 不需增加数据格式控制,比如:整形 – %d,字符 – %c,它会自动实别
#include<iostream>
using namespace std;
int main01()
int n;
cin >> n;
double* a = (double*)malloc(sizeof(int) * n);
for(int i = 0; i < n; ++i)
cin >> a[i];//它会自动实别
for(int i = 0; i < n; ++i)
cout << a[i] << " ";//它会自动实别
count << endl;
return 0;
//挺爽的吧!!!
int main()
char ch = 'C';
int i = 10;
int* p = &i;
double d = 3.14;
double b = 3.1415926;
cout << ch << endl;
cout << i << endl;
cout << p << endl;
cout << d << endl;
cout << b << endl;//注意对于浮点数,C++最多输出5位,当然也可以指定输出多少位,但是相对指定的方式(比较麻烦)可以配合printf使用
return 0;
❗ 当然C++也并不完美 ❕
#include<iostream>
using namespace std;
struct Student
char name[10];
int age;
;
int main()
struct Student s = "小三", 18 ;
//输出结构体信息。类似下面场景printf更好
//对于这种情况C++中不用纠结用啥,用习惯自己的就好
cout << "名字:" << s.name << " " << "年龄:" << s.age << endl;
printf("名字:%s 年龄:%d\\n", s.name, s.age);
return 0;
四、缺省参数
💦 缺省参数概念
缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该函数时,如果没有指定实参则采用该默认值,否则使用指定的实参
#include<iostream>
using namespace std;
void TestFunc(int a = 0)//参数缺省值
cout << a << endl;
int main()
TestFunc();//没有指定实参,使用缺省值
TestFunc(10);//指定实参,使用实参
return 0;
❗ 有什么用 ❕
比如在 C 语言中有个很苦恼的问题是写栈时,不知道要开多大的空间,之前我们是如果栈为空就先开 4 块空间,之后再以 2 倍走,如果我们明确知道要很大的空间,那么这样就只能一点一点的接近这块空间,就太 low 了。但如果我们使用缺省,明确知道不需要太大时就使用默认的空间大小,明确知道要很大时再传参
#include<iostream>
using namespace std;
namespace WD
struct Stack
int* a;
int size;
int capacity;
;
using namespace WD;
void StackInit(struct Stack* ps)
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->size = 0;
void StackPush(struct Stack* ps, int x)
if(ps->size == ps->capacity)
//ps->capacity *= 2;//err
ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//这里就必须写一个三目
void StackInitCpp1(struct Stack* ps, int defaultCP)
ps->a = (int*)malloc(sizeof(int) * defaultCP);
ps->capacity = 0;
ps->size = defaultCP;
void StackInitCpp2(struct Stack* ps, int defaultCP = 4)//ok
ps->a = (int*)malloc(sizeof(int) * defaultCP);
ps->capacity = 0;
ps->size = defaultCP;
int main()
//假设明确知道这里至少需要100个数据到st1
struct Stack st1;
StackInitCpp1(&st1, 100);
//假设不知道st2里需要多少个数据 ———— 希望开小点
struct Stack st2;
StackInitCpp2(&st1);//缺省
return 0;
💦 缺省参数分类
❗ 全缺省参数 ❕
void TestFunc(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()
//非常灵活,
TestFunc();
TestFunc(1);
TestFunc(1, 2);
TestFunc(1, 2, 3);
//TestFunc(1, , 3);//err,注意它没办法实现b不传,只传a和b,也就是说编译器只能按照顺序传
return 0;
⚠ 注意:
1️⃣ 全缺省参数只支持顺序传参
❗ 半缺省参数 ❕
//void TestFunc(int a, int b = 10, /*int f, - err*/ int c = 20);//err,
void TestFunc(int a, int b = 10, /*int f, int x = y, -> err*/ int c = 20)
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
cout << endl;
int main()
//TestFunc();//err,至少得传一个,这是根据形参有几个非半缺省参数确定的
TestFunc(1);
TestFunc(1, 2);
TestFunc(1, 2, 3);
return 0;
//a.h
void TestFunc(int a = 10);
//a.cpp
void TestFunc(int a = 20)
⚠ 注意:
1️⃣ 半缺省参数必须从右往左依次来给出,且不能间隔着给
2️⃣ 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
3️⃣ 缺省值必须是常量或者全局变量
4️⃣ C 语言不支持缺省
五、函数重载
自然语言中,一个词可以有多重含义,人们可以通过上下文来判断该词真实的含义,即该词被重载了。
比如:以前有一个笑话,国有两个体育项目大家根本不用看,也不用担心。一个是乒乓球,一个是男足。前者是 “谁也赢不了!”,后者是 “谁也赢不了!”
💦 函数重载概念
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 (参数个数或类型或顺序) 必须不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题,显然这是 C 语言做不到的东西
//1.参数个数
int Add(int x)
int Add(int x, int y)
//2.参数类型
int Add(int x, int y)
int Add(int x, double y)
//3.参数顺序
int Add(int x, float y)
int Add(float y, int x)
❗ 怎么调用 ❕
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;
int main()
//这里分别调用三种不同的函数
Add(10, 20);//默认整型
Add(10.0, 20.0);//浮点型
Add(10L, 20L);//长整型
return 0;
⚠ 注意
对于函数重载,如果你想调用某一函数,那么在传参的时候就必须写好对应参数的类型、个数、顺序,比如 float 数据,就要写 3f,因为这样它才能找到对应的函数调用
💦 名字修饰 (name Mangling)
❓ 为什么C++支持函数重载,而C语言不支持函数重载呢,以 Linux 环境下演示 ❔
注意这里就不细讲 Linux 的一些指令了,具体的我都写在或者将写在 《Linux专栏》里了
先在 Linux 下以两种编译方式编译函数重载的程序,这里有三个文件 :f.h、f.c、test.c
▶ 可以看到以 C 语言去编译函数重载报错了
▶ 可以看到以 C++ 去编译函数重载是可以的
在正式探究前我们先回忆下,注意 C/C++ 都有类似的过程,但肯定是有区别的,现在我们要找的就是那个区别
这里我们对照着程序走一遍过程
然后再回到我们的问题
❓ C语言不支持函数重载 ❔
C 编译器,直接用函数名关联,函数名相同时,无法区分
❗ 验证 ❕
通过命令 objdump -S 去查看 C 编译生成的符号表
通过命令 objdump -S 去查看 C++ 编译生成的符号表
❓ C++ 支持函数重载 ❔
从上就可以看出对于函数重载 C++ 相对于 C 语言引入了某种规则
C++ 引用了《函数名修饰规 以上是关于超详细的C++入门学习(命名空间,缺省参数,内联函数,函数重载等)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章 C++初阶:入门总结命名空间 | 缺省参数 | 函数重载 | 引用 | 内联函数 C++入门语法第一篇:(命名空间缺省参数函数重载引用内联函数) C++入门(命名空间,缺省参数,函数重载,引用,内联函数,auto,范围for)