系列文章目录基础语法篇类和对象篇上文章目录系列文章目录前言一、关键字二、命名空间1.定义2.使用三、输入 输出1. Hello World!2.输入流 输出流四、缺省参数1.概念2.分类五、函数重载1.概念2.原理六、引用1.概念2.特性3.常引用4.引用和指针的区别七、内联函数1.概念2.特性八、auto关键字(C11)1.引入2.概念3.使用规则九、范围的for循环(C11)1.语法2.使用条件十、指针空值nullptr(C11)前言C既可以进行C语言的过程化程序设计又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C擅长面向对象程序设计的同时还可以进行基于过程的程序设计。一、关键字C总计63个关键字C语言32个关键字二、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。1.定义命名空间:定义命名空间需要使用到namespace关键字后面跟命名空间的名字然后接一对{}即可{}中即为命名空间的成员。namespacecall{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型intscanf10;intprintf;inta0;intb0;intAdd(intleft,intright){returnleftright;}namespacetall{// 嵌套定义命名空间intscanf20;intprintf;namespacetalk{// 多重嵌套定义命名空间intAdd(intleft,intright){returnleftright;}}}}注意: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.使用命名空间的使用有三种方式加命名空间名称及作用域限定符intmain(){printf(%d\n,call::a);return0;}使用using将命名空间中某个成员引入usingcall::b;intmain(){printf(%d\n,call::a);printf(%d\n,b);return0;}使用using namespace命名空间名称引入usingnamespacecall;intmain(){printf(%d\n,a);printf(%d\n,b);return0;}三、输入 输出1. Hello World!#includeiostream// std是C标准库的命名空间名C将标准库的定义实现都放到这个命名空间中usingnamespacestd;intmain(){coutHello world!endl;return0;}2.输入流 输出流输入流 输出流: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。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。是流插入运算符是流提取运算符。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。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。后面我们还有有一个章节更深入的学习IO流用法及原理。#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){inta;doubleb;charc;// 输入cina;cinbc;// 输出coutaendl;coutb cendl;return0;}四、缺省参数1.概念缺省参数: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。#includeiostreamusingnamespacestd;voidFunc(inta0){coutaendl;}intmain(){Func();// 没有传参时使用参数的默认值Func(10);// 传参时使用指定的实参return0;}2.分类全缺省参数voidFunc(inta10,intb20,intc30){couta aendl;coutb bendl;coutc cendl;}半缺省参数voidFunc(inta,intb20,intc30){couta aendl;coutb bendl;coutc cendl;}注意事项:半缺省参数必须从右往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中同时出现缺省值必须是常量或者全局变量五、函数重载1.概念函数重载: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 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intAdd(intleft,intright){returnleftright;}longAdd(longleft,longright){returnleftright;}doubleAdd(doubleleft,doubleright){returnleftright;}参数个数不同voidF(){coutF()endl;}voidF(inta){coutF(int a)endl;}参数类型顺序不同voidF(inta,charb){coutF(int a,char b)endl;}voidF(charb,inta){coutF(char b, int a)endl;}2.原理在C/C中一个程序要运行起来需要经历以下几个阶段预处理、编译、汇编、链接。六、引用1.概念引用: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。格式:类型引用变量名(对象名)引用实体;voidTest(){inta0;intba;coutaendl;coutbendl;}注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的2.特性引用在定义时必须初始化一个变量可以有多个引用引用一旦引用一个实体再不能引用其他实体voidTest(){inta0;intb;//必须初始化否则编译会报错}3.常引用voidTest(){constinta10;//int ra a; // 该语句编译时会出错a为常量constintraa;// int b 10; // 该语句编译时会出错b为常量constintb10;doubled12.34;//int rd d; // 该语句编译时会出错类型不同constintrdd;}4.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。在底层实现上实际是有空间的因为引用是按照指针方式来实现的。汇编代码:引用和指针的不同点:引用概念上定义一个变量的别名指针存储一个变量地址。引用在定义时必须初始化指针没有要求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没有NULL引用但有NULL指针在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)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有多级指针但是没有多级引用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引用比指针使用起来相对更安全七、内联函数1.概念内联函数: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。如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。汇编代码:在release模式下查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add在debug模式下需要对编译器进行设置否则不会展开(因为debug模式下编译器默认不 会对代码进行优化)2.特性inline是一种以空间换时间的做法如果编译器将函数当成内联函数处理在编译阶段会用函数体替换函数调用。缺陷:可能会使目标文件变大优势:少了调用开销提高程序运行效率。inline对于编译器而言只是一个建议不同编译器关于inline实现机制可能不同一般建议将函数规模较小(即函数不是很长具体没有准确的说法取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰否则编译器会忽略inline特性。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找不到。八、auto关键字(C11)1.引入随着程序越来越复杂程序中用到的类型也越来越复杂难免会出现类型难以拼写或含义不明确从而导致出错。std::mapstd::string, std::string::iterator是一个类型在编程时常常需要把表达式的值赋值给变量这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。然而有时候要做到这点并非那么容易因此C11给auto赋予了新的含义。2.概念C11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。intTestAuto(){return10;}intmain(){inta10;autoba;autoca;autodTestAuto();//使用auto定义变量时必须对其进行初始化couttypeid(b).name()endl;couttypeid(c).name()endl;couttypeid(d).name()endl;return0;}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。3.使用规则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intmain(){intx10;autoax;auto*bx;autocx;couttypeid(a).name()endl;couttypeid(b).name()endl;couttypeid(c).name()endl;*a20;*b30;c40;return0;}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。voidTestAuto(){autoa1,b2;autoc3,d4.0;// 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}auto不能作为函数的参数voidTestAuto(autoa);auto不能直接用来声明数组voidTestAuto(){inta[]{1,2,3};autob[]{4,5,6};}为了避免与C98中的auto发生混淆C11只保留了auto作为类型指示符的用法auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C11提供的新式for循环还有lambda表达式等进行配合使用。九、范围的for循环(C11)1.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。voidTestFor(){intarray[]{1,2,3,4,5};for(autoe:array){e*2;}for(autoe:array){coute ;}}注意:与普通循环类似可以用continue来结束本次循环也可以用break来跳出整个循环。2.使用条件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。迭代的对象要实现和的操作注意以下代码就有问题因为for的范围不确定voidTestFor(intarray[]){for(autoe:array){couteendl;}}十、指针空值nullptr(C11)在使用nullptr表示指针空值时不需要包含头文件因为nullptr是C11作为新关键字引入的。在C11中sizeof(nullptr)与sizeof((void*)0)所占的字节数相同。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。
