C++入门

前言：

本文主要讲解C++解决了C语言哪些语法的不足，C++是如何改进的。

一、命名空间

C语言中，会遇到两种情况的命名冲突，分别是

1. 我们写的变量名称和库冲突
2. 我们互相冲突

注意C语言无法解决命名冲突的问题。

C++解决方法：
运用命名空间关键字：namespace

下面的代码表示rand变量与库函数stdlib中的rand函数命名冲突，我们运用namespace命名空间。

相当于在rand = 0围上了一圈栅栏，默认不访问栅栏里面的内容，从其他全局域寻找。

当我们使用：：域作用限定符，相当于钥匙打开了栅栏，我们就从栅栏里面的内容寻找。

#include
#include
 
namespace wh
{
	int rand = 0;//rand还是全局变量
}
 
 
int main()
{
	printf("%p", rand);//表示rand这个函数
	printf("%d", wh::rand);//::域作用限定符，表示我们自己定义的rand变量
	return 0;
}

我们平时定义的所有变量都可以在命名空间中定义，注意结构体语法形式有点不同

命名空间可以套娃！

命名空间在多个文件中可以合并，所以不必考虑多个相同的命名空间回重复。

但有时命名空间也是累赘，比如自己写好做测试，没有给别人用，不存在命名冲突，我们每次调用变量、函数都需要加上命名空间吗？

就需要展开命名空间，这样每次调用就不用加上命名空间。

所以我们就理解了

using namespace std

这是C++官方库定义的命名空间，里面包含了cout、cin等等。

工程项目不要展开std，容易冲突。

但是日常练习，为了方便就可以展开

命名空间的另一种玩法：

每次指定命名空间很不方便，直接展开全部暴露，又有命名冲突的风险

我们采用指定展开可以解决问题。

二、缺省参数：（舔狗）

缺省参数是声明或定义函数时为函数参数指定一个缺省值。

在调用该函数时,如果没有指定实参则采用该形参的缺省值,否则使用指定的实参。

我们做人不能做缺省参数（舔狗），女神没有对象时请你看电影，用缺省参数，但如果有对象，直接就不用你了，用自己的参数，不用缺省参数。

缺省参数分类：

全缺省参数：

函数中的所有参数都带有缺省值，在调用时不能隔着传参。

半缺省参数：

函数中参数并不完全带有缺省值。

注意：

• 半缺省参数必须从右到左依次来给出，不能间隔着给。
• 缺省参数不能在函数声明和定义同时出现。害怕两者缺省参数不同。只能在声明函数中给

三、函数重载

C语言不支持同名函数。

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相似的同名函数，这些同名函数的形参列表（参数个数 或 类型 或类型顺序）不同，返回值无关。

为什么与返回值无关？

因为当你调用两个返回值不同的重载的函数，如果参数都相同，不能根据返回的不同确定到底调用哪个函数。

为什么C++支持函数重载，C语言不支持呢？

C语言链接函数地址时，就用函数名去寻找，所以C语言不存在同名函数。

 但在C++中，运用了函数名修改规则

_Z 函数名字符个数 函数名 参数首字母

当函数只有声明，没有定义，会在链接时候报错，链接的意义是链接一些没有确定函数地址

四、引用：

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，引用的变量和本身变量共用同一块空间。引用就是取别名。 

引用的价值：

1、传参数

经典例子，在单链表中尾插，如果链表为空，需要改变头节点，这时候就要用到二级指针去改变正在指向的内容，但如果引用结点指针的变量，不需要指针即可。

疑问：在C++中，可不可以让引用替代指针？

答案肯定是不可以。

引用的注意点：

1、引用必须初始化。

2、C语言引用不能改变指向。 

上述代码表示d赋值给c，c是a的别名，c = d表示赋值，不是变成d的别名，因为在C语言中引用不能改变指向。

这也就验证了C++中，引用不能替代指针，在Java语言中，引用是可以改变指向的，所以在链表中，如果用引用表示next指针，Java可以改变指向，指向另一个结点，在C++中就不行，因此C++中引用和指针是相互配合的关系。

3、一个对象可以有多个别名

2、做返回值

补充知识点：C语言传值返回的机制

上面count函数返回值是n吗？

不是，返回值是n的拷贝。

为何？

因为函数栈帧在调用后回自动销毁，所以count函数会自动销毁，n也会销毁，所以我们返回的是n的拷贝，不属于count函数空间里面的内存

如果是传引用返回，打印的结果是不确定的。

因为返回引用n就是n的别名，也就是n本身，为何不确定，因为不确定编译器在count调用后（栈帧结束）是否清理空间，如果空间不清理，就是n，如果清理了就是随机值。

那传引用返回有什么用武之地呢？

引用返回和静态变量结合，（出函数作用域不会销毁的变量，不是在栈空间上创建的变量）。

ret就是c的别名，两者相同

输出结果是3，3

为何不是3，7？

因为局部的静态变量只会初始化一次！

这样的输出结果就是3，7！

引用返回的价值：

第一个价值：提高效率

传值返回时，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回类型，效率是非常地下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。

第二个价值：可以修改返回值

引用返回的总结：

出了函数作用域，返回对象就销毁了，不能用引用返回，否则结果是不确定的。只有返回值在出函数作用域之后还在，才能用引用返回！

指针和引用的区别：

在使用上和概念上的区别

在语法上，引用没有开辟空间，但是指针开辟空间

在底层汇编语言上。两者原理是一样的。

五、内联函数：

因为在C语言中，宏的缺点太多!

宏本质上是替换！

#define Add(x,y) ((x) + (y))//容易出错
 
int main()
{
	int sum = Add(3, 2);
	printf("%d", sum);
	return 0;
}

注意宏每个括号的含义，应对运算符优先级的问题。并且不能有；，因为宏是表达式的替换

宏函数的缺点：

1. 容易出错，语法细节多
2. 不能调试
3. 没有类型的安全检查

宏函数的优点：

不用建立栈帧，提升程序运行的效率。普通函数使用时，需要建立栈帧，而栈帧的建立是非常繁琐的。

因为宏函数缺点较多，所以C++在此基础上应运而生了内联函数。

内联函数概念：

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

内联函数的优点不仅包含了宏函数的缺点，还不用创建栈帧，如此优秀的机制，

那为什么不把所有函数都变成内联函数呢？

内联函数只适用于函数代码量较小的情况下（低于10行）。

因为如果函数调用次数过多，每次都要展开，会使得程序量变大（很坏）。

而普通的函数调用只需要一行调用指令即可。

注意内联函数不能声明和定义分离（不能在一个文件定义，在另一个文件声明），

因为内联函数被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到。