C++在C语言基础上的优化

目录

一、命名空间

1、命名空间的定义

2、命名空间的使用

二、输入&输出

三、缺省参数

1、缺省参数的概念

2、缺省参数的分类

四、函数重载

五、引用

1.引用的概念

2.引用的特性

3、引用和指针的区别

六、内联函数

七、基于范围的for循环

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一、命名空间

        命名空间用来对标识符本地化，避免命名冲突。

1、命名空间的定义

        定义命名空间需要使用namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}里边为命名空间的成员。

        （1）、命名空间可以定义变量/函数/类型

//命名空间
namespace lbj
{//定义变量int rand = 10;//定义函数int Add(int left, int right){return left + right;}//定义类型struct Node{struct Node* next;int val;};
}

        （2）、命名空间可以嵌套定义

//2.命名空间的嵌套
namespace lbj
{int a;int b;int Add(int left, int right){return left + right;}namespace lbj_1{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，编译器会自动将所有同名命名空间合并成一个命名空间。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。

2、命名空间的使用

        命名空间有三种使用方式：

        （1）、加命名空间名称及作用于限定符

lbj::a

        （2）、使用using将命名空间中的某个成员引入

using lbj::a;

        （3）、使用using namespace +命名空间名称引入

using namespace lbj;

二、输入&输出

        C++的输入和输出分别是：cin和cout,cin是标准输入对象，cout 是标准输出对象，使用时必须包含头文件<iostream>以及按命名空间使用方法使用std。

        cin和cout可以自动识别变量类型，不需要手动控制格式。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int a;double b;char c;//可以自动识别变量类型cin >> a;cin >> b >> c;cout << a << endl;//endl表示换行输出cout << b << " " << c << endl;return 0;
}

三、缺省参数

1、缺省参数的概念

        缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个缺省值（即默认值）。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。

#include<iostream>
using namespace std;
void Func(int a = 0)
{cout << a << endl;
}
int main()
{Func();		//没有传参，使用参数的默认值（缺省值）Func(10);	//传参，使用指定的实参return 0;
}

2、缺省参数的分类

        （1）、全缺省参数：所有参数全部设定了缺省值

//全缺省参数
void Func(int a=1,int b=4,int c=7)

        （2）、半缺省参数：部分参数设定了缺省值

//半缺省参数
void Func(int a, int b, int c = 7)

        注意：半缺省参数必须从右往左依次给出，不能有间隔；缺省参数不能在函数的声明和函数定义中同时出现，一般采用设定在函数声明中，不设定在函数定义中；缺省值必须是常量或全局变量

四、函数重载

        C++允许在同一作用域中声明多个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表（参数个数或参数类型或参数类型的顺序）不同，常用来实现功能类似数据类型不同的问题。函数重载即函数名相同，参数不同。

        参数类型不同：

//1.参数类型不同
int Add(int left, int right)
{return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{return left + right;
}

        参数个数不同：

//2.参数个数不同
void f()
{cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}

        参数类型的顺序不同：

//3.参数类型的顺序不同
void f(int a, char b)
{cout << "f(int a, char b)" << endl;
}
void f(char a, int b)
{cout << "f(char a, int b)" << endl;
}

        C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载是因为C++是通过函数修饰规则来区分同名函数的，只要函数的参数不同，修试出来的名字也就不同，所以支持重载，而C语言没法识别同名函数，所以不支持函数重载。如果两个同名函数的参数是一样的，只有返回值不同是不能够成重载的。切记函数重载的关键是函数参数，不是返回值。

五、引用

1.引用的概念

        引用是给已经存在的变量取别名。引用变量和它所引用的实体变量共用一块内存空间，编译器不需要为引用变量开辟新的内存空间。

        类型+&+引用变量名=引用实体

void test()
{int a=10;int& ra=a;//引用变量ra是a的别名
}

2.引用的特性

        （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，就不能再引用其他实体；

        （4）引用的权限可以平移、可以缩小，但不能放大；

        （5）引用做函数参数，改变形参也会改变实参。引用在语法概念上是一个别名，和其引用实体共用同一快内存空间，但是在底层实现上，引用时按照指针的方式来实现的；

        （6）引用做返回值，如果函数返回，除了函数的作用域，返回对象还在（函数只运行了一次），则可以使用引用返回，如果返回对象已经还给系统（函数运行了不止一次），则必须使用传值返回，不能再使用引用返回。

3、引用和指针的区别

        （1）引用时一个变量的别名，指针存储变量的地址。

        （2）引用在定义时必须初始化，指针不用。

        （3）引用在引用一个实体之后就不能再引用其他实体，指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体。

        （4）没有空引用，有空指针。

        （5）引用自加即引用的实体加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小。

        （6）引用比指针使用起来相对更安全。

六、内联函数

        以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++会在调用内联函数的地方展开函数体，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数可以提升程序的运行效率。

        inline是一种以空间换时间的做法，在编译阶段会用函数体替换函数调用，少了调用开销，提高程序运行效率，但是可能造成目标文件变大。

        inline对于编译器而言只是一个建议、一个请求，编译器可以选择忽略这个请求。一般函数规模较小、不是递归、频繁调用的函数使用内联。

        inline不建议函数声明和定义分离（指的是不同文件），会导致连接错误。

七、基于范围的for循环

        C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号有冒号‘：’分为两部分，第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分是被迭代的范围。   

//基于范围的for循环
#include<iostream>
using namespace std;
void test_for()
{int arr[] = { 1,3,5,7,9 };for (auto& e : arr){e *= 2;}for (auto e : arr){cout << e << " ";}cout << endl;
}
int main()
{test_for();return 0;
}

         注意：基于范围的for循环中的continue和break和普通循环类似用法