【C++】学完c语言后的c++基础知识补充！（命名空间、输入和输出、缺省函数、函数重载、引用、内联函数代替宏、nullptr代替NULL)

一. 命名空间

1. 定义

出现的意义：解决各种函数、关键词和类的名称冲突问题。

定义方式：namespace + 命名空间的名字 + { }

                       （注意！}后面不加；）                            

• namespace 是关键词
• 命名空间的内容成员，可以是变量，函数，类型
• 可嵌套定义
• 同一个项目（工程）中允许存在多个相同名称的命名空间，编译器最后会合并到一个命名空间中。

namespace N1 
{//变量int a=1;int b=2;//函数int Add(int a, int b) {return a + b;}//结构体类型struct Node{struct Node* next;int val;};//在N1命名空间中嵌套定义N2namespace N2{int a=3;}}

2. 访问

 命名空间内部可直接访问，外部需指定出他属于的命名空间。

法一 用访问限定符（::）直接访问

int main() {printf("%d\n", N1::a);//1printf("%d\n", N1::N2::a);//3return 0;
}

法二  用using展开命名空间里某个单独的成员

using N1::b;
int main() {//对比 ：printf("%d\n", N1::a);//1printf("%d\n", b);//2return 0;
}

法三 using展开命名空间的全部成员 

using namespace N1;
int main() {printf("%d\n", a);//1printf("%d\n", b);//2return 0;
}

3. 说明

工程项目中：可能会产生命名冲突，所以把常用库里面一些对象或者类型展出来。

比如：using std::cin、using std::cout 等。

日常练习中：不在乎跟库命名冲突，所以可以把库的命名空间全部展开。

比如：using namespace std;

 

二. C++ 中的输入和输出

• cin >> 标准输入
• cout << 标准输出
• 需要 <iostream>头文件 和 std的命名空间

#include <iostream>
using namespace std;//日常练习using namespace std::cin;//建议项目工程时这么定义
using namespace std::cout;

int main() {int a;cin >> a;//10cout << a;//10return 0;
}

三. 缺省参数

1. 概念

缺省参数是在定义或声明函数时为函数的参数指定一个默认值。

调用该函数时，如果没有传对应的实参的值，则该参数就使用之前设定好的默认值（缺省值）。

// Func 函数有一个缺省参数
void Func(int a = 0)
{cout<<a<<endl;
}int main()
{// 没有传参时，使用参数的缺省值Func();   // 传参时，使用指定的实参Func(10); 
}

2. 分类 

1、全缺省（形参全部给定缺省）

void Func(int a = 1,int b = 2,int c = 3) {cout << a << endl;//1cout << b << endl;//2cout << c << endl;//3
}

 2、半缺省参数（形参必须从右往左连续缺省，不可间隔缺省！）

void HalfFunc(int a, int b = 10, int c = 20) {cout << a << endl;//66cout << b << endl;//77cout << c << endl;//20
}int main() {HalfFunc(66,77);return 0;
}

 3. 注意事项

1. 参数缺省时，必须从右往左连续缺省。
2. 带缺省参数的函数调⽤，C++规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参
3. 缺省参数不能在函数的声明和定义中同时出现。如果声明和定义分离的话，建议在声明那里缺省，这样便于在头文件里查找修改。
4. 缺省值必须是常量或者全局变量。
5. C语言不支持缺省参数（编译器不支持）

四. 函数重载

c++允许实现功能类似，参数列表不同的同名函数。

这里的参数列表不同指的是参数的类型、顺序、个数不同

 构成函数重载的条件

1. 参数个数不同

void f(int a)
{ }
void f()
{ }

2. 参数类型不同 

int f(int a)
{ }
double f(double a)
{ }

3. 参数顺序不同

void f(int a,char b)
{ }
void f(char b,int a)
{ }

 注意事项

1. 返回类型不同不构成重载

// 返回值类型都为 int
int Add(int a, int b)    
{}// 返回值类型为double
double Add(int a, int b) 
{}

2. 函数重载不可用缺省函数 

void func(int a)
{}void func(int a,int b=10)
{}int main()
{// error：不明确到底是调用带缺省的还是不带缺省的func(10);
}

五. 引用

1. 概念

给已存在变量取别名，共用同一块内存空间，但编译器不会为该引用变量开辟内存空间。

（类似 林冲又叫豹子头，人民币又叫毛爷爷）

使用规则： 类型& 引用变量名 = 引用实体;

int main()
{int a = 10;int& ra = a;// ra 引用 a//也可以给别名取别名int& rra = ra;// rra 引用 ra//a和ra和rra地址相同printf("%p\n", &a);printf("%p\n", &ra);printf("%p\n", &rra);return 0;
}

 2. 注意事项  

• 引用变量在定义时必须初始化，即必须有引用实体。

• int& ra;//error
  

• 一个变量可以有多个引用。(人民币可以叫毛爷爷，也可以叫钞票）
• 一个引用对象只能引用一个实体。（毛爷爷只能是人民币的别名，不能是你爷爷）

3. 引用和const（访问权限的放大与缩小）

首先，我们知道的是 int 访问权限（可读可写）大于 const int（仅可读）。 

我们要知道一个概念，引用的访问权限只可缩小，不可放大。

int main()
{// error：权限放大const int a = 10;int& ra = a; //正常编译：允许权限缩小int b = 10;const int& rb1 = b;//权限缩小int& rb2 = b;//权限相等return 0;
}
v

 4. 使用及相比的优点

（1）代替指针传参

//减少了c语言中指针对地址的解引用操作，可以直接修改实参的值
void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}

（2）做返回值

//函数返回值就是实参本身，减少了临时变量的创建，提高效率//传引用返回
int& Count()
{static int n = 0；n++;//返回n本身return n;
}//传值返回
int Count()
{static int n = 0；n++;//返回n的值的一份临时拷贝对象return n;
}

特别说明，引用返回容易造成的非法访问

 

 5. 指针和引用的区别（精简三点！）

• 引用不能指向空值（null），而指针可以。
• 引用在使用时不需要解引用操作（不需要 * 符号），而指针需要。
• 引用在定义时必须初始化，而指针可以在后续指向不同的对象。

六. 内联函数

1. 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把函数内容展开，从而替换对函数的调用，没有函数压栈的开销，内联函数可以提升程序运行的效率。

//定义两个数相加的内联函数
inline int Add(int a, int b)
{return a + b;
}

• 代码很长或者有递归的函数不适宜使用作为内联函数。inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数栈帧的开销。
• inline不建议声明和定义分离，这样会导致链接错误。因为inline既要要被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到

 2. c++替代宏的方法

• 常量定义 ：换用const来修饰
• 函数定义： 换用内联函数

七. nullptr与NULL

NULL 预处理后：0 （可能被定义为字⾯常量0，使用需要类型转换）
nullptr 预处理后：(void*)0 （隐式地转换为指针类型，避免类型转换问题）

故在c++，可以使用nullptr代替NULL传递空指针。