（黑马C++）L01 C++概述

一、C++概述

1）C++简介

C++是C语言的扩展，因此C++是C语言的超集，任何有效的C程序都是有效的C++程序，C++可以使用已有的C程序库。

C++在C语言上增加了面向对象编程和泛型编程的支持。

2）可移植性和标准

ANSI在1998年制定出了一个国际标准，不仅描述了已有的C++特性，还对语言进行了扩展，增加了异常、运行阶段类型识别(RTTI)、模板和标准模板库(STL)。

3）面向过程和面向对象

面向过程的核心思想是：功能分解，自顶向下，逐层细化 (程序＝数据结构+算法)

面向对象(OOP)：使用多个相互独立的代码模块，每个模块提供特定功能，易于开发维护和升级，算法和数据结构看成一个整体，任何对象都有一定的属性和操作。 (程序＝对象+对象)

4）面向对象的三大特性：封装、继承、多态。

二、C++对C的扩展

1）双冒号：作用域运算符

作用域有就近原则，::为全局作用域，后面加变量名会输出全局变量的值。

2）命名空间namespace使用：namespace主要用来解决命名冲突的问题

命名空间下可以放变量 函数 结构体 类；

命名空间必须定义在全局作用域下；

命名空间可以嵌套命名空间；

命名空间是开放的，可以随时往原来的命名空间中增加内容；

无名/匿名命名空间相当于静态变量，只能在当前文件内使用；

命名空间可以起别名。

3）using声明和using编译指令

写了using声明之后，表明局部变量的命名空间，要避免和局部变量的二义性问题。

如果用using打开多个房间，也要注意二义性的问题。

三、C++对C的增强

1）全局变量检测增强

#include 
using namespace std;
 
int a;
int a = 10;
 
int main() {
    return 0；
}

这种全局变量的声明方法在C语言中不会被检测出来，在C++中会被判定为重定义错误。

2）函数检测增强

#include 
using namespace std;
 
int getS(w, h) {
}
 
void test02() {
    getS(10,10,10);
}
 
int main() {
    return 0；
}

 这种函数写法，getS没写明返回值以及参数类型，test02中函数调用参数不匹配，在C语言不会被检测出来，C++语言生成失败。

3）类型转换检测增强

#include 
using namespace std;
 
void test03() {
    //在C语言中void*可以被任何类型代替
    char* p = malloc(sizeof(64)); //malloc返回值为void*
}
 
int main() {
    return 0；
}

 void*在C语言中可以被任何类型代替，在C++须进行强转，char* p = (char*)malloc(sizeof(64))。

4）struct增强

#include 
using namespace std;
 
struct Person() {
    int age;
    void plusAge() {age++;}; //C语言中不能加函数
}
 
void test04() {
    Person p1; //C语言使用时前面必须加struct
    p1.age = 10;
    p1.plusAge();
    cout << p1.age << endl;
}
 
int main() {
    return 0；
}

C语言中struct不能加函数，C++中可以加函数；C语言使用时必须加入struct关键字。

5）bool类型增强

C语言中没有bool类型，C++中提供了bool类型，所有非零值都转换为1。

6）三目运算符增强

 
void test06() {
    int a = 20;
    int b = 10;
    cout << "ret = " << (a>b?a:b) << endl;
}

 直接写(a>b?a:b) = 100，C语言报错，C++将a赋值为10，三目运算符C返回的是数值，C++返回的是变量。C语言中如果要返回变量要加取地址符*(a > b ? &a : &b) = 100。

7）const增强

void test07() {
    const int b = 20;
    int *p = (int*)&b;
    *p = 200;
}

全局区域的const是受到保护的，都不可更改。

C语言中局部变量const修饰的变量会给b分配内存，可以通过指针进行修改，为伪常量，不能用于初始化数组；C++中const不会给b分配内存，不能被修改，为真正常量，可以初始化数组。

C语言中const默认是外部链接，C++中const默认是内部链接。

8）const分配内存的情况

const取地址时会分配一个临时内存，改变的是临时内存的值，而不是常量的。

int tmp = b;
int *p = (int *)&tmp;

如果const前面加了extern作用域设为全局，就会给const分配内存。

用普通变量初始化const变量，会给const分配内存。分配了内存的变量都可以用指针进行修改。

自定义数据类型加const也会分配内存。比如定义结构体Person并声明const Person p1，会给p1分配内存。

9）尽量用const代替define(宏定义)

const有类型，可进行编译器安全类型检查，define没有类型，不可进行类型检查；

const有作用域，define不重视作用域，默认从定义处到文件尾，如果定义在作用域下的有效常量，define就不适用。

四、引用

1）引用的基本语法

引用是C++对C的重要扩充，在C/C++中指针的作用是一样的，但是在C++中增加了另外一种函数传递地址的途径，就是引用传递。

void test() {
    int a = 20;
 
    //&写在等号左侧表示引用，写在等号右侧表示取地址
    int &b = a; //b对a进行引用
    
    b = 100; //此时a也被修改为20
}
 

 引用必须初始化，不能只写int &b；引用初始化后不可修改。

2）对数组建立引用

void test() {
    int arr[10];
    for(int i = 0; i<10; i++) {
        arr[i] = i;
    }
    
    //对数组进行引用
    int (&pArr[10]) = arr;
 
    //第二种方法给数组起别名
    typdef int (array)[10];
    array &pArr2 = arr;
}

 3)参数的传递方式

参数的传递方式有值传递、地址传递、引用传递。

void mySwap(int a, int b) { //值传递
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
 
void test() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    mySwap(a, b);
}

以上方法进行参数传递时，并没有改变test里面a和b的数值，只有mySwap里的数进行了互换，常用于不改变原值，只要返回值的情况，如果要对原来的值进行互换，需要地址传递，或者引用传递。

void mySwap(int *a, int *b) {
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}
 
void test() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    mySwap(&a, &b);
}

4）引用的注意事项

引用必须要引一块合法的内存空间，比如 int &a = 10不合法；

不要返回一个局部变量的引用，局部变量在函数结束后生命周期就会结束；

想要返回局部变量的引用需要在局部变量前加上static，将其保存住；

如果函数的返回值是引用，那么这个函数调用可以作为左值；

5）引用的本质

引用的本质在C++内部实现是一个指针常量。

6）指针的引用

利用指针的引用开辟空间。

struct Person() {
    int age;
}
 
void allocatMemory(Person* &p) {
    p = (Person*) malloc(sizeof(Person));
    p->age = 20;
}
 
void test() {
    Person* p = NULL;
    alloctMemory(p);
    cout << "P的年龄" << p->age << endl;
}

7）常量引用

const int &ref = 10;

 前面加入const后，编译器会处理为const tmp= 10; const int &ref = tmp;此时不会被判定为引用了不合法的内存，此时ref的值可以用过指针进行修改。

int *p = (int*)&ref;
*p = 100;

常量引用的使用场景通常是用来修饰形参为只读。

void showValue(int &val) {
    //如果只想显示内容，而不修改内容，就用const修饰
    val += 100; 
}
 
void test() {
    int a = 10;
    showValue(a);
}

PS:

1.阻塞功能：system("pause")

2.返回正常退出：return EXIT_SUCCESS，EXIT_SUCCESS是一个宏，它的值就是0