C++语法基础

接下来就进入C++的学习了，C++的学习也分成两部分，初阶和进阶。下面让我们开始吧

命名空间：

在C/C++中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，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。

例如：

在C语言中，我们就没有办法使用rand这个变量，因为库里面已经使用过了

 C++就很好的解决了这个问题。

 箭头所指向的是作用域限定符，左边的通过调用命名空间的值，进行输出。

C++的输入和输出：

 这是C++的打印方式，但是，不难发现这样很麻烦，所以我们可以使用下面这种方式去打印

 上面这句话相当于把std官方的命名空间给解开了，这样其实存在一定的风险，因为，后面在工程里，你可能会使用和官方相同的变量，所以就有了下面的打印方式 ，部分解开命名空间：

这是一些练习：还有个别的注意要点

 

 下面讲解输入操作：

总结： 

1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时，必须包含< iostream >头文件 以及按命名空间使用方法使用std。 2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含< iostream >头文件中。 3. >是流提取运算符。 4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。 C++的输入输出可以自动识别变量类型。 5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识， 这些知识我们我们后续才会学习，所以我们这里只是简单学习他们的使用。

但是有些输入操作还是C更加好，例如空格的输出，明显感觉C写的更快

缺省参数：

定义：缺省参数是声明或定义函数时为函数的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。

全缺省参数：

 半缺省参数：

 重点：

1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给

2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

 

3. 缺省值必须是常量或者全局变量

4. C语言不支持（编译器不支持）

函数重载：

定义：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 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型 不同的问题。

参数类型不同：

 参数个数不同：

 参数类型顺序不同：

 但是我们要注意以下的使用：

 为什么C语言不支持函数重载呢？

因为我们都知道在编译之后链接之前会形成符号表，这就是函数的地址，C语言中的函数名就是地址，而在C++中，函数的地址是由函数+函数长度 +类型首字母

 

所以C++支持函数重载。

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，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。 比如：李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"。

引用特性：

1. 引用在定义时必须初始化

2. 一个变量可以有多个引用

3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

 交换函数的引用操作：

 之前我们在设计链表的时候因为头指针的改变而迫使我们不得不传二级指针去解决，但是学习了引用之后我们不使用二级指针，而且可以更好的理解：

//合理使用C++练习链表的插入
struct ListNode
{
	int data;
	struct ListNode* next;
};
//链表在头插的时候要传二级指针，这里可以使用引用的操作处理
struct ListNode* BuyNode(int x)
{
	struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
	newnode->next = NULL;
	newnode->data = x;
	return newnode;
}
void ListNodePush(struct ListNode*& phead, int x)
{
	struct ListNode* newnode = BuyNode(x);
	if (phead == NULL)
	{
		//头插
		phead = newnode;
	}
	else
	{
		struct ListNode* cur = phead;
		while (cur->next)
		{
			cur = cur->next;
		}
		cur->next = newnode;
	}
}
void ListNodePrint(struct ListNode* phead)
{
	struct ListNode* cur = phead;
	if (phead == NULL)
	{
		printf("NULL ");
	}
	while (cur)
	{
		cout << cur->data << endl;
		cur = cur->next;
	}
}
int main()
{
	struct ListNode* plist = NULL;
	ListNodePush(plist, 19);
	ListNodePrint(plist);
	return 0;
}

引用做返回值：（重点）

为什么要用引用做返回值呢？

因为正常返回的时候都是通过一个临时变量来存储我们的返回值，然后再返回回去，这里涉及了函数栈帧的问题，我们要知道如果没有这个临时变量存储的话，在函数栈帧销毁的同时数据也没有了，就不可能达到返回的目的。所以这就意味着时间的浪费。

下面这段代码可以通过比较两者的时间差，从而感受到引用返回确实更快：

 但是引用返回有一个缺陷就是返回的数据不能是栈区的，因为引用返回是返回它本身，如果数据被销毁了，那么返回的就是个随机值；

int& test()
{
	int n = 0;
	n++;
	cout << &n << endl;
	return n;
}
 
void test1()
{
	int x = 29;
}
void Fun()
{
	int x = 100;
	cout << &x << endl;
}
int main()
{
	int& n = test();
	cout << &n << endl;
	cout << n << endl;
	Fun();
	cout << n << endl;
	test1();
	cout << n << endl;
	return 0;
}

这段代码运行的结果：

 我们可以发现n的值都不相同，同时为什么3个地址都相同？

因为栈区结束的时候，又会在同一个地方开辟栈帧，所以地址可能是相同的，而下面对n的访问是非法的 ，但是也能访问到 ，值就是随机值，无法确定。

下面是正确的玩法：

常引用：（权限可以缩小，但是不能放大）

 

 引用其实也是一种数据类型；

其实在打印的时候打印的是临时变量，上述的例子就是，打印是不会改变原来的数值的。

引用与指针的区别：（涉及底层）

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。

 让我们看看反汇编就可以知道它的底层是怎么实现的：

 虽然我们看不懂，但是不难发现其实这两个的实现方式是一样的！

引用和指针的不同点:

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。

2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求

3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何 一个同类型实体

4. 没有NULL引用，但有NULL指针

5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32 位平台下占4个字节)

6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小

7. 有多级指针，但是没有多级引用

8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理

9. 引用比指针使用起来相对更安全

auto关键字(C++11)

随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在：

1. 类型难于拼写 2. 含义不明确导致容易出错

 C++11中，标准委员会赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型指示符，而是作为一 个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。

#include <map>
 
// C++11 小语法 
int main()
{
	int a = 10;
	// 根据a的类型推导b的类型
	auto b = a;
	//以下场景使用的更多
	std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange", "橙子" },
	{ "pear", "梨" } };
 
	// auto是方便类型下面的地方
	//std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
	//std::map<std::string, std::string>::iterator   这里体现了，auto自动识别类型的优势
	auto it = m.begin();
 
 
	return 0;
}

上面的代码就体现了auto的优越性。

auto的使用细则：

1.auto与指针和引用结合起来使用 用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须 加&

int main()
{
    int x = 10;
    auto a = &x;
    auto* b = &x;
    auto& c = x;
    cout << typeid(a).name() << endl;
    cout << typeid(b).name() << endl;
    cout << typeid(c).name() << endl;
    *a = 20;
    *b = 30;
     c = 40;
    return 0;
}

 

2.在同一行定义多个变量 当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译 器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。

 auto不能推导的场景

1. auto不能作为函数的参数 2.auto不能直接用来声明数组

范围for用法：

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。

2. 迭代的对象要实现++和==的操作。

int main()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
		cout << array[i] << " ";
 
	cout << endl;
 
	// 范围for遍历
	// 依次取array中数据赋值给e 自动判断结束，自动迭代
	for (auto e : array)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
 
	return 0;
}

先认识这么多，后面还会讲到。