C++——关键字|命名空间|输入&输出|缺省参数|函数重载|引用(下)

简介: 笔记

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 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。

// 1、参数类型不同
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、参数个数不同
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
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;
}

extern “C”

由于C和C++编译器对函数名字修饰规则的不同,在有些场景下可能就会出问题,比如:

1. C++中调用C语言实现的静态库或者动态库,反之亦然

2. 多人协同开发时,有些人擅长用C语言,有些人擅长用C++

在这种混合模式下开发,由于C和C++编译器对函数名字修饰规则不同,可能就会导致链接失败,在该种场景

下,就需要使用extern "C"。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。


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。

比如:李逵,在家称为"铁牛",江湖上人称"黑旋风"。

1.png

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;

2.png


注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的


1. 引用在定义时必须初始化

3.png

2. 一个变量可以有多个引用

4.png


3. 引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体

5.png


修改b的值后,a的值也会发生变化


常引用

6.png


若直接对常量进行引用则会报错,这是因为 c是常量,只可读,而d是变量,可读也可写,int& d=c会把c的权限放大,权限放大会报错

7.png



此时不会 报错,是因为发生了权限的缩小,权限缩小不会报错,放大会报错

8.png9.png

double& rdd=i,会报错是因为,rdd接收到的是临时变量,而临时变量具有常属性,常属性只可读,不能写,而i是变量,可读可写,rdd权限会被放大,所以报错


类型转换不会改变原变量,中间都会产生一个临时变量


权限的放大和缩小,只针对引用和指针

10.png


对于a 发生了权限的放大,参数权限大

11.png12.png

如果使用引用传参,函数内如果不改变n,尽量用const引用传参


1. 做参数

13.png

C语言中需要传地址,C++采用引用即可对原参数进行改变


例子

14.png

线性表在插入数据时可采用,引用


单链表二级指针写法

15.png16.png17.png

引用作为函数返回值

18.png

struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A aa) {}
void TestFunc2(A& aa) {}
void TestRefAndValue()
{
  A a;
  // 以值作为函数参数
  size_t begin1 = clock();
  for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
  TestFunc1(a);
  size_t end1 = clock();
  // 以引用作为函数参数
  size_t begin2 = clock();
  for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
  TestFunc2(a);
  size_t end2 = clock();
  // 分别计算两个函数运行结束后的时间
  cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
  cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
  TestRefAndValue();
  return 0;
}

函数返回值

19.png

n在返回的时候先拷贝到方框,然后再返回,返回后那块空间还给操作系统,这里有越界

20.png


但如果返回值是引用的,则也要临时拷贝一份,引用值,实际就是tmp和n共用一个空间,

21.png22.png

再在使用静态变量时,可以用引用返回


用引用返回修改顺序表的修改


typedef struct Seqlist
{
  int* a;
  int size;
  int capacity;
}SL;
void SLInit(SL& s, int capacity = 4)
{
  s.a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
  s.size = 0;
  s.capacity = capacity;
}
void SLPushBack(SL& s, int x)
{
  s.a[s.size++] = x;
}
//修改顺序表数据的函数
int& SLAt(SL& s, int pos)
{
  assert(pos >= 0 && pos <= s.size);
  return s.a[pos];
}
int main()
{
  SL sl;
  SLInit(sl);
  SLPushBack(sl, 1);
  SLPushBack(sl, 2);
  SLPushBack(sl, 3);
  SLPushBack(sl, 4);
  for (int i = 0; i < sl.size; ++i)
  {
  cout << SLAt(sl, i) << " ";
  }
  cout << endl;
  SLAt(sl, 0)++;
  for (int i = 0; i < sl.size; ++i)
  {
  cout << SLAt(sl, i) << " ";
  }
  cout << endl;
  SLAt(sl, 0) = 10;
  for (int i = 0; i < sl.size; ++i)
  {
  cout << SLAt(sl, i) << " ";
  }
  cout << endl;
  return 0;
}

23.png引用做返回值


24.png


由于结构体里面的数组时动态开辟的,这块空间在堆上,即使SLAt函数栈帧销毁也不会,因为这段空间在堆上面


引用使用场景:


1.做参数--a.输出型参数 b.大对象传参,提高效率(上面算时间那个)


2.做返回值--a.输出型返回对象,调用者可以修改返回对象b.减少拷贝,提高效率


指针和引用区别

1. 引用概念上定义一个变量的别名,指针存储一个变量地址。

2. 引用在定义时必须初始化,指针没有要求

3. 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

4. 没有NULL引用,但有NULL指针

5. 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)

6. 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

7. 有多级指针,但是没有多级引用

8. 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

9. 引用比指针使用起来相对更安全

25.png

如在链表中,struct ListNode * next 不能改为引用


指针更强大,更危险,更复杂,引用局限一些,更安全,更简单


从语法的角度而言,引用没有开空间,指针开了4或8字节空间


26.png


在底层原理

27.png

mov dword ptr [a],0Ah 定义了一个变量a,把0A(10)赋值给a


lea eax,[a] 把a的地址取出来,放到eax


mov dword ptr [ra],eax 把a的地址放到ra的变量里面


mov dword ptr [eax],14h 把14h(20)赋值过去给eax


28.png


lea eax,[a] 把a的地址放到eax种


dword ptr [pa],eax 把eax放到pa变量里面去


mov eax,dword ptr [pa] 把pa的地址放到eax


mov dword ptr [eax],14h 把14h放到eax中[]是解引用


从底层实现的角度,引用底层使用指针实现的


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