---

🥇命名空間

🏅存在原因

在C/C++中，變量、函數(shù)和后面要學(xué)到的類都是大量存在的，這些變量、函數(shù)和類的名稱將都存在于全局作用域中，可能會(huì)導(dǎo)致很多沖突。使用命名空間的目的是對(duì)標(biāo)識(shí)符的名稱進(jìn)行本地化， 以避免命名沖突或名字污染，namespace關(guān)鍵字的出現(xiàn)就是針對(duì)這種問題的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
// C語言沒辦法解決類似這樣的命名沖突問題，所以C++提出了namespace來解決
int main()
{printf("%d\n", rand);
return 0;
}
// 編譯后后報(bào)錯(cuò)：error C2365: “rand”: 重定義；以前的定義是“函數(shù)”

🏵命名空間定義

定義命名空間，需要使用到namespace關(guān)鍵字，后面跟命名空間的名字，然后接一對(duì){}即可，{}中即為命名空間的成員。

// 1. 正常的命名空間定義
namespace Q
{// 命名空間中可以定義變量/函數(shù)/類型int rand = 10;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}
//2. 命名空間可以嵌套
// test.cpp
namespace N1
{int a;int b;int Add(int left, int right){return left + right;}namespace N2{int c;int d;int Sub(int left, int right){return left - right;}}
}
//3. 同一個(gè)工程中允許存在多個(gè)相同名稱的命名空間,編譯器最后會(huì)合成同一個(gè)命名空間中。
// ps：一個(gè)工程中的test.h和上面test.cpp中兩個(gè)N1會(huì)被合并成一個(gè)(因此兩個(gè)命名空間也不能定義相同的變量)
// test.h
namespace N1
{int Mul(int left, int right){return left * right;}
}

🎧命名空間的3種使用方式

• 加命名空間名稱及作用域限定符

namespace N
{int a = 1;
}
int main()
{printf("%d\n", N::a);return 0;    
}

• 使用using將命名空間中某個(gè)成員引入

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

• 使用using namespace 命名空間名稱引入

namespace N
{int a = 1;int b = 2;void Add(int a, int b){printf("%d\n", a + b);}
}
using namespace N;
int main()
{printf("%d\n", N::a);printf("%d\n", b);Add(10, 20);return 0;
}

🏆C++輸入和輸出

std是C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的命名空間名，C++將標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的定義實(shí)現(xiàn)都放到這個(gè)命名空間中。如下代碼：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout<<"Hello world!!!"<<endl;return 0;
}

說明：

• 使用cout標(biāo)準(zhǔn)輸出對(duì)象(控制臺(tái))和cin標(biāo)準(zhǔn)輸入對(duì)象(鍵盤)時(shí)，必須包含<iostream>頭文件以及按命名空間使用方法使用std。
• cout和cin是全局的流對(duì)象，endl是特殊的C++符號(hào)，表示換行輸出，他們都包含在包含<iostream>頭文件中。
• <<是流插入運(yùn)算符，>>是流提取運(yùn)算符。
• 使用C++輸入輸出更方便，不需要像printf/scanf輸入輸出時(shí)那樣，需要手動(dòng)控制格式。 C++的輸入輸出可以自動(dòng)識(shí)別變量類型

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a;double b;char c;// 可以自動(dòng)識(shí)別變量的類型cin>>a;cin>>b>>c;cout<<a<<endl;cout<<b<<" "<<c<<endl;return 0;
}

std命名空間的使用慣例：

std是C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的命名空間，如何展開std使用更合理呢？

• 在日常練習(xí)中，直接using namespace std即可，這樣就很方便。
• using namespace std展開，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)就全部暴露出來了，如果我們定義跟庫(kù)重名的類型/對(duì)象/函數(shù)，就存在沖突問題。該問題在日常練習(xí)中很少出現(xiàn)，但是項(xiàng)目開發(fā)中代碼較多、規(guī)模大，就很容易出現(xiàn)。
• 所以建議在項(xiàng)目開發(fā)中使用像std::cout這樣使用時(shí)指定命名空間和using std::cout展開常用的庫(kù)對(duì)象/類型等方式。

🌝缺省參數(shù)

🌜缺省參數(shù)概念

缺省參數(shù)是聲明或定義函數(shù)時(shí)為函數(shù)的參數(shù)指定一個(gè)缺省值。在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，如果沒有指定實(shí)參則采用該形參的缺省值，否則使用指定的實(shí)參。

ps:之前聽到一位老師說過一個(gè)非常貼切的比喻，就說這個(gè)缺省參數(shù)就像是一只舔狗，當(dāng)我需要你的時(shí)候，你就趕緊過來，當(dāng)我不需要你的時(shí)候，你就一邊去吧你。（所以說咱們不要當(dāng)舔狗啊兄弟們！！！）

using namespace std;
void Func(int a = 0)
{cout << a << endl;
}
int main()
{Func();     // 沒有傳參時(shí)，使用參數(shù)的默認(rèn)值Func(10);   // 傳參時(shí)，使用指定的實(shí)參return 0;
}

??缺省參數(shù)分類

• 全缺省參數(shù)

using namespace std;
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl;
}
int main()
{Func();     return 0;
}

• 半缺省參數(shù)

using namespace std;
void Func(int a, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl;
}
int main()
{Func(10);     return 0;
}

注意:

• 缺省參數(shù)必須從右往左依次來給出，不能間隔著給
• 缺省參數(shù)不能在函數(shù)聲明和定義中同時(shí)出現(xiàn)
• 缺省值必須是常量或者全局變量
• C語言不支持（編譯器不支持）

//a.hvoid Func(int a = 10);// a.cppvoid Func(int a = 20){}// 注意：如果聲明與定義位置同時(shí)出現(xiàn)，恰巧兩個(gè)位置提供的值不同，那編譯器就無法確定到底該用那個(gè)缺省值。

??函數(shù)重載

函數(shù)重載：是函數(shù)的一種特殊情況，C++允許在同一作用域中聲明幾個(gè)功能類似的同名函數(shù)，這些同名函數(shù)的形參列表(參數(shù)個(gè)數(shù)或類型或類型順序)不同，常用來處理實(shí)現(xiàn)功能類似數(shù)據(jù)類型不同的問題。

#include<iostream>
using namespace std;
// 1、參數(shù)類型不同
int Add(int left, int right)
{cout << "int Add(int left, int right)" << endl;return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{cout << "double Add(double left, double right)" << endl;return left + right;
}
// 2、參數(shù)個(gè)數(shù)不同
void f()
{cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、參數(shù)類型順序不同
void f(int a, char b)
{cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{Add(10, 20);Add(10.1, 20.2);f();f(10);f(10, 'a');f('a', 10);return 0;
}

🔥引用

🌚引用概念

引用不是新定義一個(gè)變量，而是給已存在變量取了一個(gè)別名，編譯器不會(huì)為引用變量開辟內(nèi)存空 間，它和它引用的變量共用同一塊內(nèi)存空間。

🌓引用語法

類型& 引用變量名(對(duì)象名) = 引用實(shí)體；
注意：引用類型必須和引用實(shí)體是同種類型的

#include <iostream>
using namespace std;
void TestRef()
{int a = 10;int& ra = a;//<====定義引用類型printf("%p\n", &a);printf("%p\n", &ra);
}
int main()
{TestRef();return 0;
}

🧩引用特性

• 引用在定義時(shí)必須初始化
• 一個(gè)變量可以有多個(gè)引用
• 引用一旦引用一個(gè)實(shí)體，再不能引用其他實(shí)體

#include <iostream>
void TestRef()
{int a = 10;// int& ra;   // 該條語句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)int& ra = a;int& rra = a;printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}
int main()
{TestRef();return 0;
}

🚧常引用

權(quán)限可以縮小和平移，但是不能擴(kuò)大。

using namespace std;
void TestConstRef()
{//權(quán)限擴(kuò)大錯(cuò)誤const int a = 10;//int& ra = a;   // 該語句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，a為const修飾的常變量const int& ra = a;// int& b = 10; // 該語句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，b為常量const int& b = 10;double d = 12.34;//int& rd = d; // 該語句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，類型不同const int& rd = d;cout << "a = "<< a << endl << "ra = " << ra << endl;cout << "d = " << d << endl << "rd = " << rd << endl;
}int main()
{TestConstRef();return 0;
}

🚏使用場(chǎng)景

• 做參數(shù)
  做參數(shù)可以省去傳地址

using namespace std;
void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}
int main()
{int a = 10;int b = 20;Swap(a, b);//Swap(&a, &b);cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;return 0;
}

• 做返回值

int& Count()
{static int n = 0;n++;return n;
}
int main()
{int ret = Count();cout << ret;return 0;
}

如果函數(shù)返回時(shí)，出了函數(shù)作用域，如果返回對(duì)象還在(還沒還給系統(tǒng))，則可以使用引用返回，如果已經(jīng)還給系統(tǒng)了，則必須使用傳值返回。

錯(cuò)誤示范:

int& Add(int a, int b)
{int c = a + b;return c;
}
int main()
{int& ret = Add(1, 2);Add(3, 4);cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;return 0;
}

??傳值、傳引用效率比較

以值作為參數(shù)或者返回值類型，在傳參和返回期間，函數(shù)不會(huì)直接傳遞實(shí)參或者將變量本身直接返回，而是傳遞實(shí)參或者返回變量的一份臨時(shí)的拷貝，因此用值作為參數(shù)或者返回值類型，效 率是非常低下的，尤其是當(dāng)參數(shù)或者返回值類型非常大時(shí)，效率就更低。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <time.h>
struct A 
{ int a[10000]; 
};
void TestFunc1(A a) 
{
}
void TestFunc2(A& a) 
{
}
void TestRefAndValue()
{A a;// 以值作為函數(shù)參數(shù)size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc1(a);size_t end1 = clock();// 以引用作為函數(shù)參數(shù)size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc2(a);size_t end2 = clock();// 分別計(jì)算兩個(gè)函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后的時(shí)間cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestRefAndValue();return 0;
}

💧值和引用的作為返回值類型的性能比較

#include <iostream>
using namespace std;
#include <time.h>
struct A 
{ int a[10000]; 
};
A a;
// 值返回
A TestFunc1() 
{ return a; 
}
// 引用返回
A& TestFunc2() 
{ return a; 
}
void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作為函數(shù)的返回值類型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作為函數(shù)的返回值類型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 計(jì)算兩個(gè)函數(shù)運(yùn)算完成之后的時(shí)間cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}

通過上述代碼的比較，可以發(fā)現(xiàn)傳值和指針在作為傳參以及返回值類型上效率相差很大。

??引用和指針的區(qū)別

在語法概念上引用就是一個(gè)別名，沒有獨(dú)立空間，和其引用實(shí)體共用同一塊空間。

在底層實(shí)現(xiàn)上實(shí)際是有空間的，因?yàn)橐檬前凑罩羔樂绞絹韺?shí)現(xiàn)的。

int main()
{int a = 10;int& ra = a;ra = 20;int* pa = &a;*pa = 20;return 0;
}

運(yùn)行上面的代碼，對(duì)比引用和指針的匯編代碼

引用和指針的不同點(diǎn):

• 引用概念上定義一個(gè)變量的別名，指針存儲(chǔ)一個(gè)變量地址。
• 引用在定義時(shí)必須初始化，指針沒有要求
• 引用在初始化時(shí)引用一個(gè)實(shí)體后，就不能再引用其他實(shí)體，而指針可以在任何時(shí)候指向任何一個(gè)同類型實(shí)體
• 沒有NULL引用，但有NULL指針
• 在sizeof中含義不同：引用結(jié)果為引用類型的大小，但指針始終是地址空間所占字節(jié)個(gè)數(shù)(32 位平臺(tái)下占4個(gè)字節(jié),64位平臺(tái)占8個(gè)字節(jié))
• 引用自加即引用的實(shí)體增加1，指針自加即指針向后偏移一個(gè)類型的大小
• 有多級(jí)指針，但是沒有多級(jí)引用
• 訪問實(shí)體方式不同，指針需要顯式解引用，引用編譯器自己處理
• 引用比指針使用起來相對(duì)更安全

??總結(jié)

本篇博客主要對(duì)C++的一些入門必備知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)介紹，希望可以幫助到準(zhǔn)備學(xué)習(xí)C++的同學(xué)，由于作者水平有限，寫作途中難免會(huì)有一些紕漏，還望大家多多包涵指正。