【零基础C++⼊门基本知识指导】
零基础C++⼊门基本知识指导
C++⼊门中包括最基本的⼀些知识,⽐如:C++关键字,命名空间,C++的输⼊输出、缺省参数、函数重载、引⽤、内联函数、auto关键字、基于范围的for循环、指针空值–nullptr等等。
1.C++关键字
C++关键字⼀共有63个,C语⾔有32个关键字,把所有的关键字以图⽚的形式呈现出来,⼤概混个眼熟就ok,没必要记住它们。
2.命名空间:namespace
在C/C++中,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。
命名空间定义:namespace 命名空间的名称
如:namespace N1
命名空间特性:
1.命名空间中的内容,既可以定义变量,也可以定义函数
2.命名空间可以嵌套。
3. 同⼀个⼯程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同⼀个命名空间中。
sizeof 指针注意的是: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。
命名空间使⽤⽅式:
1.命名空间加作⽤域限定符,如:N::a。
2.使⽤using将命名空间中成员引⼊,如:using N::b;
3.使⽤using namespace命名空间名称展开,如:using namespace N;
具体操作如下:
3.C++输⼊&输出
1. 使⽤cout标准输出(控制台)和cin标准输⼊(键盘)时,必须包含< iostream >头⽂件以及std标准命名空间。
2. C++的头⽂件没有.h后缀.
3. 使⽤C++输⼊输出更⽅便,不需增加数据格式控制⽐如:整形–%d,字符–%c。
4. cout⽀持连续输出,输出顺序是从左向右。
5. cin⽀持连续输⼊,输⼊顺序是从左向右。
需要注意的有如下图中红⾊标注:
4.缺省参数
C++中函数的参数也可以配备胎。
缺省参数:是声明或定义函数时为函数的参数指定⼀个默认值。在调⽤该函数时,如果没有指定实参则采⽤该默认值,否则使⽤指定的实参。
缺省参数分类:
全缺省参数:每⼀个参数都有⼀个默认值。
半缺省参数:部分参数设置默认值,半缺省参数必须从右往左依次来给出,不能间隔着给。
全缺省参数如蓝⾊框所⽰,半缺省参数如红⾊框所⽰:
5.函数重载
函数重载: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 顺序)必须不同,常⽤来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
具体如下图所⽰:
注意:只有返回值类型不同,不能构成函数重载,如下图所⽰:
extern “C”:有时候在C++⼯程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译,在函数前加extern “C”,意思是告诉编译器,将该函数按照C语⾔规则来编译。例如:extern “C” int Add(int a,int b);
6.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。
引⽤表⽰形式:类型& 引⽤变量名(对象名) = 引⽤实体;
例如:int &a1=a;表⽰给变量a取别名a1。
注意:引⽤类型必须和引⽤实体是同种类型的。
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。
常引⽤:引⽤指向的实体不能修改,即const类型的。
例如:const int a=10;
const int& a1=a; a是常量,必须⽤常引⽤起别名。
const int& b=10; 10是常量必须⽤常引⽤起别名。
常引⽤使⽤场景:
1.做参数,例如:
void Swap(int& left,int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
2.做返回值,例如:
int&Count()
{
static int n =0;
n++;
// ...
return n;
}
传值:以值作为参数或者返回值类型,在传参和返回期间,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值类型,效率是⾮常低下的,尤其是当参数或者返回值类型⾮常⼤时,效率就更低。
传引⽤:以引⽤作为参数或者返回值类型,⽐传值效率更⾼。
如下⾯的代码所⽰:
A a;
// 值返回
A TestFunc1(){return a;}
// 引⽤返回
A&TestFunc2(){return a;}
//值作为参数
void TestFunc1(A a){}
//引⽤作为参数
void TestFunc2(A& a){}
引⽤和指针的区别:
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。在底层实现上,引⽤实际是有空间的,因为引⽤是按照指针⽅式来实现的。他们区别如下:
1. 引⽤在定义时必须初始化,指针没有要求。
2. 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。
3. 没有NULL引⽤,但有NULL指针。
4. 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)。
5. 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。
6. 有多级指针,但是没有多级引⽤。
7. 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。
8. 引⽤⽐指针使⽤起来相对更安全。
7.内联函数:inline
内联函数:以inline修饰的函数叫做内联函数,
内联函数作⽤:编译时C++编译器会在调⽤内联函数的地⽅展开,没有函数压栈的开销,内联函数提升程序运⾏的效率。
内联函数特性:
1. inline是⼀种以空间换时间的做法,省去调⽤函数额外开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使⽤作为内联函数。
2. inline对于编译器⽽⾔只是⼀个建议,编译器会⾃动优化,如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等,编译器优化时会忽略掉内
联。
3. inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误。因为inline被展开,就没有函数地址了,链接就会不到。
8.auto关键字(C++11)
auto关键字(C++11):C++11中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。
需要注意:使⽤auto定义变量时必须对其进⾏初始化,在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类型。因此auto并⾮是⼀种“类型”的声明,⽽是⼀个类型声明时的“占位符”,编译器在编译期会将auto替换为变量实际的类型。
auto的使⽤细则:
1. auto与指针和引⽤结合起来使⽤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&。例如:
int a =10;
int b =20;
//定义指针:*可加可不加
auto pa =&a;
auto* pb =&b;
//定义引⽤:必须加&
auto& rb = b;
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 a =1, b =2;//a和b的类型都是int型
auto c =3, d =4.0;// 该⾏代码会编译失败,因为c和d的初始化表达式类型不同
3. auto不能作为函数的参数
// auto不能作为形参类型,因为编译器⽆法对a的实际类型进⾏推导,so编译不通过
void TestAuto(auto a)
4. auto不能直接⽤来声明数组
int a[]={1,2,3};//正确
auto b[]={4,5,6};//错误
5. 为了避免与C++98中的auto发⽣混淆,C++11只保留了auto作为类型指⽰符的⽤法
6. auto在实际中最常见的优势⽤法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环,还有lambda表达式等
进⾏配合使⽤。
9.基于范围的for循环(C++11)
范围for的语法:
for循环后的括号由冒号“ :”分为两部分:第⼀部分是范围内⽤于迭代的变量,第⼆部分则表⽰被迭代的范围。
int array[]={1,2,3,4,5};
for(int i =0; i <sizeof(array)/sizeof(array[0]);++i)
{
array[i]*=2;
}
//等价于上⾯的for循环
for(auto& e : array)
{
e *=2;
}
范围for的使⽤条件:
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。
10. 指针空值nullptr(C++11)
如果⼀个指针没有合法的指向,我们基本都是按照如下⽅式对其进⾏初始化:
int* p1 =NULL;
int* p2 =0;
NULL实际是⼀个宏,在传统的C头⽂件(stddef.h)中。
NULL可能被定义为字⾯常量0,或者被定义为⽆类型指针(void)的常量*。
注意:
1. 在使⽤nullptr表⽰指针空值时,不需要包含头⽂件,因为nullptr是C++11作为新关键字引⼊的。
2. 在C++11中,sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
3. 为了提⾼代码的健壮性,在后续表⽰指针空值时建议最好使⽤nullptr。
⼩结:
初⼊C++的门槛,需要注意的知识点,先罗列了⼀部分,以后再学习的过程中在补充,希望能给各位铁汁带来帮助,和各位⼤佬⼀起进步,⼀起向努⼒上。欢迎评论常⾔。
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