C++入门

• C++关键字
• 命名空间
• • 命名空间定义
  • 命名空间的使用
• C++输入&输出
• 缺省参数
• • 缺省参数概念
  • 缺省参数分类
• 函数重载
• • 函数重载概念
  • 名字修饰
  • extern "C"
• 引用
• • 引用概念
  • 引用特性
  • 常引用
  • 使用场景
  • • 1.做参数
    • 2.传值返回
  • 引用和指针的区别
• 内联函数
• • 概念
  • 特性
• auto关键字（C++11)
• • 简介
  • 使用细则
  • auto不能推导的场景
• 基于范围的for循环（C++11)
• • 范围for的语法
  • 范围for的使用条件
• 指针空值nullptr（C++11）
• • C++98中的指针空值

C++总计63个关键字，C语言32个关键字

在C/C++中，变量、函数和类都是大量存在的，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。

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。
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，可以定义变量/函数/类型
    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
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.使用using namespace 命名空间名称引入，全部直接展开到全局。

• 优点：用起来方便
• 缺点：把自己的定义暴露出去了，导致命名污染

using namespce N;
int main()
{
    printf("%dn", N::a);
    printf("%dn", b);
    Add(10, 20);
    return 0; 
}

2.加命名空间名称及作用域限定符。访问每个命名空间中的东西时，指定命名空间

• 优点：不存在命名污染
• 缺点：用起来麻烦，每个都得去指定命名空间

int main()
{
    printf("%dn", N::a);
    return 0; 
}

3.使用using将命名空间中成员引入。把常用的展开，折中了方法一和方法二。

using N::b;
int main()
{
    printf("%dn", N::a);
    printf("%dn", b);
    return 0; 
}

using std::cout; //std是包含C++标准库的命名空间
using std::endl;

#include
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"Hello world!!!"< 
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。
 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)中还支持格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用< iostream >+std的方式。
使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形–%d，字符–%c
 
#include
using namespace std;

int main()
{
	int n;
	cin >> n;//>>输入运算符/流提取运算符

	double* a = (double*)malloc(sizeof(double) * n);
	for (int i = 0;i < n;i++)
	{
		cin >> a[i];
	}
	for (int i = 0;i < n;i++)
	{
		cout << a[i] << " ";//<<输出运算符/流插入运算符
	}
	cout << endl;
	cout << 'n';

	return 0;
}
 
int main()
{
	//自动识别类型
	char ch = 'A';
	int i = 10;
	int* p = &i;
	double d = 1.111111;

	//自动识别变量的类型
	cout << ch << endl;
	cout << i << endl;
	cout << p << endl;
	cout << d << endl;

	//类似下面场景用printf更好用一些
	//C++中，不用纠结到底用哪个，哪个好用用哪个
	struct Student s = { "张三",18 };
	cout << "名字：" << s.name << " " << "年龄：" << s.age << endl;
	printf("名字:%s 年龄:%dn", s.name, s.age);

	printf("%.2fn", d);

	return 0;
}
 
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。
 
void TestFunc(int a = 0)
{
    cout< 
缺省参数分类 
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。
 注意：缺省参数不能再函数声明和定义中同时出现。缺省值必须是常量或全局变量。C语言不支持（编译器不支持）
 1.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()
{
	TestFunc();
	TestFunc(1);
	TestFunc(1,2);
	TestFunc(1,2,3);

	return 0;
}
 
2.半缺省参数
 注意：半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
 如果生命与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那个缺省值。
 
void TestFunc(int a , int b = 10, int c = 20)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << endl;
}

int main()
{
	TestFunc(1);
	TestFunc(1,2);
	TestFunc(1,2,3);

	return 0;
}
 
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，如果仅仅返回值类型不同，不能构成重载。 常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
 
 
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()
{
	Add(10, 20);
	Add(10.0, 20.0);
	Add(10L, 20L);

    return 0;
}
 
名字修饰 
为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？
 在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。
 
 
实际我们的项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，【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？
 
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的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。
 
那么链接时，面对Add函数，链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。
 
由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下gcc的修饰规则简单易懂，下面我们使用了gcc演示了这个修饰后的名字。
 
通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。
 
 gcc:
 
 C语言为什么不支持重载？
 C编译器直接用函数名关联。函数名相同时，无法区别。
 
g++：
 
 
C++如何支持重载？
 函数名修饰规则->不能直接用函数名，要对函数名进行修饰，带入参数特点修饰。函数名相同，只要参数不同，修饰出来的名字就不同，就能区分了，所以支持重载
 
编译器能不能实现函数名相同参数相同，返回值不同时构成重载呢？ 答案是：不能！
 比如说 int func(); 和 double func(); 如果把返回值带进修饰规则，比如修饰后分别尾 _Z3ifunc和_Z3dfunc ,那么编译器层面是可以区分的。但语法调用层面带有严重歧义。func();调用时，要调用哪一个？就无法区分。
 
extern “C” 
 
 
有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern “C”，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译。比如：tcmalloc是google用C++实现的一个项目，他提供tcmallc()和tcfree两个接口来使用，但如果是C项目就没办法使用，那么他就使用extern “C”来解决。
 
 
C++编译器能识别C++函数名修饰规则，也能识别C的修饰规则，因为C++本来就兼容C。在C++项目中可能会用到一些C实现的库（动态库和静态库），直接就可以调用。C的项目想要调用某些C++的库，加extern “C”,就可以让C++的库按照C的风格编译，就能让C的项目也调用C++的库。
 
引用 
引用概念 
 
 
引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。
 类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
 
 
int main()
{
	//注意这里跟C语言取地址用了一个符号 & ，但它们之间没有任何关联
	int a = 10;
	int& b = a;
	int& c = a;
	int& d = b;

	c = 20;
	d = 30;

	return 0;
}
 
注意： 引用类型必须和引用实体是同种类型的
 
引用特性 
引用在定义时必须初始化
一个变量可以有多个引用
引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
 
void TestRef()
{
    int a = 10;
    // int& ra; // 该条语句编译时会出错
    int& ra = a;
    int& rra = a;
    printf("%p %p %pn", &a, &ra, &rra); 
}
 
常引用 
void TestConstRef()
{
    const int a = 10;
    //int& ra = a; // 变成你的别名，还能修改你（错误）
    const int& ra = a;
   
    // int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
    const int& b = 10;
    
    double d = 12.34;
    //int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
    const int& rd = d;//变成你的别名，不能修改你（正确）
    //d可以改，rd只能读不能写。并不是每个别名都跟原名字有一样的权限
}
 
使用场景 
1.做参数 
以之前的栈为例，如果是静态的：
 
typedef struct Stack
{
	int a[1000];
	int top;
	int capacity;
}ST;
void StackInit(ST& s)//这里传引用是为了形参的改变，从而影响实参
{
	s.top = 0;
	s.capacity = 1000;
	//...
}
void PrintStack(const ST& s)
{
	//1.传引用是为了减少传值传参时的拷贝
	//2.可以保护形参不被改变
	//假设有这样一个逻辑 -> 如果是const引用，这里就可以被检查出来
	//if(s.capacity=0)//本来应该是==，不小心写成=
	{

	}
}
void func(const int& n)//const引用做参数的第二个好处，既可接收变量，也可接收常量
{

}
int main()
{
	ST st;
	StackInit(st);
	//...
	PrintStack(st);

	int i = 10;
	const int j = 30;
	func(i);
	func(20);
	func(j);

	return 0;
}
 
引用做参数：
 
输出型参数。void swap(int& a,int& b)
当参数变量比较大，相对于传值，引用做参数可以较少拷贝。void StackPrint(const Stack& st) ps:如果函数中不改变形参的话，建议用const Type& 好处：1.在函数中保护形参，避免被误改。2.既可传普通对象，还可以传const对象。
 
2.传值返回 
先来看以下代码：
 
int main()
{
	int i = 10;
	double d = i;
	//double& r = i;  报错
	const double& r = i;

	return 0;
}
 
为什么double& r = i;会报错？
 
 
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;
}
 
输出结果是不确定的。取决于平台销毁栈帧时是否会清理栈帧空间。释放空间销毁栈帧的意思是那块空间的使用权不属于你了，但这块空间还在。 这里返回的是c的别名的值即3，赋值给ret。如果清理了栈帧空间那么c中就是随机值，如果没有清理那就还是3。运行上面的程序，可以看到vs上没有清理栈帧，结果还是3，但这不代表程序没错。
 用内存空间就像是租房子一样，操作系统就是房东，我们申请内存，就是房东把房子给我用，法律保护别人不会到你的房子里面来。释放内存就像是我们退租了，房子还在，但使用权不是我们的了，房东可能把房子继续租给别人。
 如果把代码改成int& ret=Add(1,2),那么就是返回的c的别名的别名给ret，而ret直接就是c的别名。
 
 
 
结论：出了func函数的作用域，ret变量会销毁，就不能引用返回。出了func函数的作用域，ret变量不会销毁（全局变量），就可以用引用返回。如以下场景：
 
int& Count()
{
    static int n = 0；
    n++;
    // ...
    return n;
}
 
总结引用返回的意义：
 
引用返回的价值是减少了拷贝
方便实现类似operatot[]
 
引用和指针的区别 
1.在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。而指针是开辟一块空间，存储变量地址。
 
int main()
{
    int a = 10;
    int& ra = a;
 
    cout<<"&a = "<<&a< 
注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。
 
范围for的使用条件 
1.for循环迭代的范围必须是确定的。
 对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；对于类而言，应该提供begin和end的方法，begin和end就是for循环迭代的范围。
 注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定
 
void TestFor(int array[])//函数传数组传入的是数组名的地址
{
    for(auto& e : array)
    cout<< e < 
2.迭代的对象要实现++和==的操作。
 
指针空值nullptr（C++11） 
我们声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现不可预料的错误，比如未初始化的指针。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化：
 
void f(int)
{
	cout << "f(int)" << endl;
}

void f(int*)
{
	cout << "f(int*)" << endl;
}

int main()
{
	// C++98
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	f(0);
	f(NULL);

	// C++11 以后推荐用它当空指针使用
	int* p3 = nullptr;
	f(0);
	f(nullptr);

	return 0;
}
 
指针本质是内存按字节为单位空间的编号。空指针并不是不存在的指针，而是内存第一个字节的编号。一般我们不使用这个字节存储有效数据，用空指针一般用来初始化，表示指针指向没有存一块存有有效数据的空间。
 
C++98中的指针空值 
NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：
 
 可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void*)的常量。不论采取何种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如：
 
void f(int)
{
    cout<<"f(int)"< 
程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0。
 
注意：
 
在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入的。
在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void * )0)所占的字节数相同。
为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。