C++入门(命名空间缺省参数函数重载引用内联函数)

Posted 2021-07-16 yumoz

命名空间

使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免冲突或名字污染。
如下图所展示，用命名空间对scanf进行隔离，于是在main函数中就可实现打印命名空间中定义的值了。因为yumoz::scanf中的“：：”是阈作用限定符，所以打印结果是0，否则打印的就不是命名空间中定义的值。

从上述代码可以让你对命名空间有了一个简单的了解，下面给出几种命名空间的使用方式：

1. 对命名空间的指定展开：
   
2. 部分展开和指定展开
   使用using yumoz::val展开val，而对ch进行指定展开。
   
3. 全部展开
   使用using namespace yumoz；进行全部展开。
   

对比上述三种展开方式

1. 指定展开，虽然麻烦，但是相对规范
2. 部分展开，对常用的库内容展开，方便
3. 全部展开，在工程中不推荐

缺省参数

定义：在声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用函数时可以方便使用。下面给出缺省参数的几种情况：

1. 全缺省参数
   
2. 半缺省参数
   下图所示半缺省参数，缺省的是函数中从左往右第一个参数，所以调用时第一个参数必须给定，如TestFun(1)，不让函数调佣就会出错。
   

缺省参数不能在函数声明和函数定义中同时出现。
缺省值必须是常量或者全局变量。

函数重载

C++允许在同一个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、类型或顺序）必须不同。下面给出函数重载的几个例子

• 函数的参数类型不同：

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

• 函数的参数个数不同：

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

• 函数的参数顺序不同：

省略例子。

• 读者可以思考为什么C++支持函数重载而C语言不支持呢？
  答：因为在C语言中，采用gcc编译完成后，函数的修饰没有法神改变，C++语言中，函数名字的修饰规则发生的改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。下面给出在Linux环境下函数名字修饰的例子：
  在CPP环境中的修饰规则如下展示：
  其中 <_Z3Addii> 是第一个函数的修饰后结果，**<_Z3Adddd>**是第二个函数修饰后结果。容易发现修饰规则为：<_Z3Addii>中_Z+函数长度（3）+函数名（Add）+类型首字母（i，i）。对于<_Z3Adddd>分析修饰规则知：_Z+函数长度（3）+函数名（Add）+类型首字母（d，d）。
  
  对比C语言的处理过程如下图：
  C语言发现修饰后，名字不变。
  
  总结：C++支持重载，而C语言不支持重载原因如上图所示。

引用

引用就是给变量起别名。
使用规范：

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

int a = 1;
	int d = 2;
	int &ra = a;//ra是a的引用
	int &rc = a;//a还可以有引用rc
	//int &rc = d;//rc重定义，多次初始化，错误

常引用

注意：隐式类型转换会产生临时变量。

引用使用场景

1. 做参数
   
2. 做返回值
   引用做返回值需要特别注意：如果函数返回时，出了函数作用域，返回对象还给了系统，则必须使用传值返回。如果函数返回时，出了函数作用域，返回对象没有还给了系统，则可以使用引用返回。展示图如下：
   
   

• 传值和指针作为传参以及返回值类型上效率相差很大。相比来说传引用效率要高，是因为传值时，在传参期间，函数不会直接传递实参或者将变量本省直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时拷贝，所以传值作为参数或者返回值类型时，效率比较差。

引用和指针区别

语法层：引用是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
低层上：引用是按照指针方式实现的。

总结：

1. 引用在定义时必须初始化，指针没要求。
2. 没有空引用，但是有空指针。
3. 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。
4. sizeof测量时，引用结果为引用的类型大小，指针大小在32位平台小占4个字节。
5. 引用自加即引用实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小。
6. 引用相比指针更加安全。
7. 访问实体方式不同，指针需要解引用，引用编译器自己处理。
8. 有多级指针，没有多级引用。
   关于引用的知识，目前就这么多，如还有，后续继续补充。

内联函数

使用场景：推荐在C++中频繁使用的小函数中使用。
在程序编译时，C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销，内联函数提高程序运行效率。

• 思考：C语言中宏函数有什么缺点？为什么C++要用inline函数？
  答：宏的缺点1）不支持调试（预处理阶段展开了）、2）宏语法复杂，容易出错、3）没有类型安全的检查。

• 思考：inline函数既然这么好，那么可以将所有C++函数都使用inline函数替代吗？
  答：不可以，开始已经说明，inline函数适合C++中频繁调用的小函数。inline函数是一种以空间换时间的做法，虽然节省了函数调用的开销，但是如果代码很长或者循环递归的函数时，不适合使用inline函数。

注意：inline函数不建议声明和定义分离。因为inline被展开，没有函数地址，链接就会出错。

** 说明：以上总结是本人的一些学习笔记，如有问题欢迎讨论。