C++:从C语言过渡到C++

在这篇博客中,我将会介绍从**C语言过渡到C++**的一些基础知识。

目录

C++起源

C++的关键字

输出hello,world

​编辑

命名空间

1.什么是命名空间

2.namespace的作用

3.域作用限定符

4.命名空间的使用

IO流

缺省参数

函数重载

引用

1.引用的定义

2.引用的特性

3.引用的使用

4.const引用

5.引用和指针

内联函数inline

nullptr


C++起源

1979年本贾尼·斯特劳斯特卢普 在贝尔实验室中进行复杂的软件开发时,他感受到了C语言的局限性,于是他在此基础上设计了C++。

C++在C语言的基础上添加了面向对象编程的特性:封装、继承、多态。

随后几年,C++不断完善发展,在1998年 推出了C++98, 官方第一个较为完善的版本,引入了STL(标准模板库)。

2011年 ,C++的一次革命性的更新,增加了大量特性和功能

2020年 ,C++又一次巨大更新,引入了**模板(Modules)、概念(Concepts)、协程(Coroutines)**等

在公司中,使用的比较多的都是C++98和C++11.

C++的关键字

输出hello,world

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	cout << "hello,world!" << endl;
	return 0;
}


命名空间

1.什么是命名空间

命名空间 需要用一个关键字namespace后跟命名空间的名字 ,然后用**{}括起来** ,在里面可以定义变量、函数、自定义类型 ,即为命名空间的成员


2.namespace的作用

在C/C++中,变量、函数、类 是大量存在的,这些名称在全局域中可能会重复从而引发冲突

cpp 复制代码
#include<stdlib.h>
int rand = 15;

int main()
{
	//这里会报编译错误,"rand" : 重定义;以前的定义是"函数"	
	printf("%d\n", rand);
	return 0;
}

C++中域有函数局部域,全局域,命名空间域,类域。局部域和全局域 除了会影响编译查找逻辑 ,还会影响变量的生命周期命名空间域类域不影响变量生命周期。

namespace 会定义一个域,也就是命名空间域 ,它与全局域独立,不同的域可以存在同名变量

我们可以将rand放于一个命名空间域,从而修正上述问题。

namespace只能定义在全局 ,当然他还可以嵌套定义

项目工程中多文件中定义同名namespace会认为是⼀个同namespace,不会冲突。


3.域作用限定符

既然有不同的有不同的域,那我们可以通过域作用限定符::)l来访问域中的成员变量。

::默认访问全局域; 在其左侧加上域名就是访问该名字的域,如上面代码,Moss::rand就时访问的Moss域中的rand变量。


4.命名空间的使用

namespace的使用主要分为两种:

1.指定命名空间访问,实际项目中推荐这种。

2.使用关键字using命名空间的某个成员 或者全部成员展开

C++标准库 都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;//展开std中的所有成员

IO流

IO流其实就是输入输出流,与之相关的头文件就是**<iostream>。**

<iostream>: Input Output Stream,标准输入输出流库,定义了标准输入输出对象。

std标准库就被包含在其中。

cout、cin、endl都属于C++标准库(std)

cout:用于屏幕输出

cin:用于键盘输入

endl:输出时,增加换行符('\n')

<<是流插入运算符 ,>>是流提取运算符。(在C语言是左移/右移运算符)。

cout和cin的输出输入 通过函数重载 实现**自动识别变量类型,**无须像C语言那样指定格式。

使用格式如下:


缺省参数

缺省参数就是在声明或者定义函数时为函数的实参指定一个默认值无参数调用函数 时,函数就会使用该默认值

需要注意的几个点:

1.当函数声明和定义分离时,缺省参数只能在函数声明出现 ,函数定义不能使用缺省参数。

2.缺省参数的指定在函数的声明或者定义中,规定缺省参数 必须从右往左依次指定不能跳跃给缺省参数。

3.对于带缺省参数的函数调用从左往右依次传实参不能跳跃传

4.全缺省: 全部形参给缺省值。

半缺省: 部分形参给缺省值。


函数重载

函数重载同一作用域 中出现同名函数 ,但是这些函数的形参各不相同

函数重载允许返回值的类型相等 ,但是返回值的类型不同 不能作为函数重载的标识

1.参数类型不同

2.参数个数不同

3参数类型顺序不同

接下来我们看一个需要警惕的坑

上面这两个函数构成函数重载 ,因为参数个数不同,但是这两个函数存在调用歧义,调用F()函数时,编译器不知道调用哪个函数。


引用

1.引用的定义

引用:给一个存在变量取别名引用变量原变量共用一块内存空间。

语法形式:类型& 引用的别名 = 引用对象

这里a、b、c、d都是共用一块内存空间的

2.引用的特性

1. 引用的变量 必须初始化

2. 一个变量 可以多个引用

3. 引用一旦引用了一个变量,就不得再引用其他变量。(引用的指向不允许更改

cpp 复制代码
int a = 5;

//编译错: ra必须初始化引用
//int& ra;

int& b = a;

int c = 10;
//这里是赋值,将c的值赋给b(a),不是改变引用的指向
b = c;

3.引用的使用

1.引用传参

2.做返回值

引用传参:

引用传参 表面上是传值,但实际上传的是地址 ,只不过是编译器帮做了。

cpp 复制代码
void Swap(int& x, int& y)//引用传参 可以替换 传址调用
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

4.const引用

引用一个const对象 时,必须const引用 ,否则就会权限放大,权限不允许放大,但可以缩小。

cpp 复制代码
const int a = 10;
//权限不能放大,必须用const引用
//int& ra = a;
const int& ra = a;

int b = 5;
//权限缩小是可以的
const int& rb = b;

临时对象:编译器在一块空间暂存表达式的结果时临时创建的未命名的对象。

临时对象的引用:临时对象具有常性,也必须用const引用。(不用const引用就会触发权限放大,然后就报错)

cpp 复制代码
int a = 4;
const int& ra = a * 3;//a * 3的结果存放在临时变量中,得用const引用

double d = 3.14;
const int& rd = d;//类型转换产生的中间值也存放在临时变量中,也得用const引用

5.引用和指针

1.引用必须初始化,不开空间;指针存储变量地址,语法上可以不初始化(nullptr),但是要开空间

2.引用的指向不能改变 ,而指针可以随意更改

3.引用直接访问对象,指针要解引用。

4.sizeof的结果不同,引用结果为类型大小,但指针只跟多少位系统有关(32位4个字节,64位8个字节)

5.使用引用相对安全,指针容易出现空指针和野指针的问题。


内联函数inline

定义: 用inline修饰的函数就是内联函数

作用:内联函数在调用的时候,编译器会在调用的地方展开内联函数,这样就不需要建立函数栈帧 ,以便提高效率。

所以我们通过作用就很容易想到,内联函数设计出来是为了代替C语言的宏函数,而替代的原因是宏函数的实现很容易出错。

cpp 复制代码
//正确的宏实现
#define ADD(x, y) ((x) + (y))
// 为什么不能加分号?
// 为什么要加外面的括号?
// 为什么要加里面的括号?
//保证优先级
int main()
{
	cout << ADD(1, 2) * 5 << endl;

	int x = 1, y = 2;
	ADD(x & y, x | y);// ->(x&y + x|y)
	//+的优先级比& | 高,所以里面也要加括号

	return 0;
}

需要注意的点:

1.inline对于编译器只是建议,并不是说加了一定会在调用的地方被展开,一般来说,**inline适用于简短而又被频繁调用的函数,**对于代码较多的函数,加了inline也会被编译器忽略。

2.inline不推荐函数声明和定义分离到两个文件,如果inline函数被展开,链接时就会报错

vs编译器在debug版本下默认不展开inline,以便调试。


nullptr

在C语言中,空指针NULL实际上是一个宏

NULL的使用不可避免存在一定的问题,本想调用指针版本的F(int* ptr),但是NULL被定义成0,从而调用了F(int x)版本,这有违初衷。

因此在C++中新增关键字nullptr,它可以转换任意类型的指针类型。

nullptr只能被隐式转换为指针类型,不能转换为整数类型,所以nullptr定义空指针可以避免类型转换。


拜拜,下期再见😏

摸鱼ing😴✨🎞

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