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【C++】命名空间，缺省参数，函数重载，引用，内联函数

网友: 文章列表 2024-03-21 22:06:08

【C++】命名空间，缺省参数，函数重载，引用，内联函数

目录

  • 1. 命名空间
  • 2. 输入输出
  • 3. 缺省参数
  • 4. 函数重载
    • 为什么C++支持函数重载？
  • 5. 引用
    • 5.1 引用作函数参数（输出型参数）
    • 5.2 作函数的返回值
      • 关于函数的返回值：
    • 5.3 引用权限
      • 关于类型转换：
    • 5.4 引用和指针
  • 6. 内联函数
    • 6.1 C++推荐的宏的替代方案
    • 6.2 内联函数的特性

1. 命名空间

  • 1.1 为解决命名冲突的问题，C++中引入命名空间的概念
    • 命名跟库中已有命名冲突
    • 不同开发者间的命名冲突

 

  • 1.2 一个命名空间就定义了一个作用域（命名空间域）
     
  • 1.3 变量访问优先顺序：局部域–>全局域–>命名空间域(编译器决定，并不会主动到命名空间搜索)
     
  • 1.4 命名房间访问：
    • 展开命名空间域：using namespace(本质上是将命名空间暴露到全局域)
    • 指定访问命名空间域：N1::n

 

  • 1.5 命名空间的定义
    • 命名空间可以定义各种类型的成员，变量、函数…
    • 命名空间可以嵌套定义，可解决空间内可能发生的冲突
    • C++库的命名空间是std

 

  • 1.6 命名空间的使用
    • 项目中尽量不直接展开，可指定访问或者指定展开某个常用命名，如 using std::cout(项目开发时代码量较大时可能发生与库中命名冲突，故使用指定展开库中常用命令)

 

namespace N1
{int n = 10;const char* ch = "hello";double f = 3;namespace N2{int b = 20;const char* ch = "world";}
}using namespace N1;
int main()
{cout << N1::n << endl;cout << n << endl;cout << N1::ch << endl;cout << a << endl;cout << ::a << endl;cout << N1::N2::b << endl;cout << N2::b << endl;return 0;
}

2. 输入输出

  • cout标准输出对象(控制台)，cin标准输入对象(键盘)（需包含< iostream >头文件
    以及按命名空间使用方法使用std）
  • endl 是C++ 中的换行符
  • <<是流插入运算符，>>是流提取运算符
	cout << "hello " << N1::N2::ch << endl;//hello world!

3. 缺省参数

  • 3.1 函数定义或声明时，为参数设置一个缺省值，调用函数时若没有指定实参，则使用缺省值
    • 全缺省参数，为每个参数设置缺省值
    • 半缺省参数，为某几个参数设置缺省值，必须从左至右依次指定

 

  • 缺省参数不能在声明和定义中同时出现（一般在声明时指定）
     
  • 为参数设置的缺省值只能是常量或者全局变量
void StackPush(Stack* ps, int defaultCapacity = 3);

 

4. 函数重载

  • 允许同作用域中声明几个功能类似的同名函数（参数类型、个数、或类型顺序不同）
     
  • 调用时自动根据参数（类型、个数、或类型顺序）匹配函数
     
  • 这里的匹配过程并不会使程序变慢，因为函数调用在编译时已经完成

 

为什么C++支持函数重载？

  • 编译器在调用函数时会对函数名进行修饰（不同平台修饰规则不同）
  • Linux下，函数 int Add(int a, int b)，在调用时会被修饰成 _Z3Addii

 

  • 函数调用时无法区分返回值类型，所以单单返回值不同不构成重载
int Add(int a, int b)
{return a + b;
}
double Add(double a, double b)
{return a + b;
}int main()
{cout << Add(2, 3) << endl;cout << Add(2.5, 3.14) << endl;return 0;
}

 

5. 引用

	int a = 10;int& ra = a;

 

5.1 引用作函数参数（输出型参数）

void Swap(int& a, int& b);

 

5.2 作函数的返回值

关于函数的返回值：

当函数返回一个函数栈帧内创建的局部变量时，实际上并不是返回这个变量本身，而是在函数栈帧销毁前将这个变量的值拷贝到了一个临时变量中（这个临时变量通常提前在调用该函数的那个栈帧中，比如main函数栈帧中提前开好的），实际上返回的是这个临时变量（这个临时变量通常由寄存器充当，并具有常性）。

  • 当函数返回值是一个被static修饰的静态区变量时（出了函数该变量不销毁），机理也一样，也是通过拷贝到一个临时变量中实现
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当使用引用返回时：

  • 函数返回的对象应是出函数不销毁的对象（出函数操作系统不收回），如static修饰的变量、malloc的空间等

 

对这段代码的引用返回：

    1. 减少了返回值的拷贝
    1. 可以通过调用修改返回值
int& PosAt(AY& ay, int i)
{assert(i < N);return ay.a[i];
}

 

5.3 引用权限

  • 引用（或指针），在初始化（赋值）时，权限可以缩小，但不能放大（不能引用常量）
	//权限平移const int c = 2;const int& d = c;//权限缩小int e = 3;const int& f = e;

关于类型转换：

  • 类型转换时，也是通过临时变量实现，这个临时变量具有常性
  • 若直接 double& rd = i; 相当于放大了引用权限，会报错
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	int i = 10;double d = i;const double& rd = i;

 

5.4 引用和指针

  • 语法上：引用是个别名，没有独立空间
  • 底层实现上，引用是通过指针实现的
  • 引用只能引用一个实体，指针能指向任何一个同类型的实体
  • 语法概念上：引用是变量的别名，指针存储一个变量的地址

6. 内联函数

6.1 C++推荐的宏的替代方案

  • const 和 enum 替代宏常量
  • inline 替代宏函数
    • 宏的优点：
      • 1.增强代码的复用性
      • 2.提高性能
    • 宏的缺点：
      • 1.不能调试
      • 2.没有类型安全检查
      • 3.有时会非常复杂

6.2 内联函数的特性

  • inline 是一种以空间换时间的做法（inline 在编译时会在调用处展开，不会调用栈帧(release模式下观察或debug下设置进行观察)），汇编代码中无call指令
  • inline 对于编译器只是一个建议，一般用于规模较小、流程直接、频繁调用的函数（比如 Swap），（很多编译器不支持内联递归函数）
  • inline 声明和定义分离会导致链接错误，因为 inline 被展开后，函数的地址就不在了，链接就找不到函数了
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