C++_基础_C与C++的区别2

内容：
(1)C++中的函数
(2)动态内存
(3)引用
(4)类型转换
(5)C++社区对C程序员的建议

1.C++中的函数
1.1 函数的重载
(1)重载的概念
在同一个作用域中，函数名相同，函数的参数列表不同构成重载关系，在不同的作用域中遵循标示符隐藏原则

(2)函数重载的方式
a.函数名相同，参数类型不同
b.函数名相同，参数个数不同
c.函数名相同，参数顺序不同
d.函数名相同，const修饰的常函数和普通成员函数构成重载(以后讲到)

(3)比较特殊的重载方式
(4)重载匹配的原则
完全匹配 > 常量转换 > 升级转换
> 标准转换 > 自定义类型转换(以后讲到) > 省略匹配

1.2 函数重载的原理
(1)C++编译器通过对函数进行换名，将参数表信息体现在新的函数名中，从而实现重载
如：
void show(int i,int j){}
=> _Z4showii; 换名之后的新名字
void show(int j,int i)
=> _Z4showii;

(2)C程序也可以通过C++编译器换名后的新函数名调用C++模块中的函数
(3)通过extern "C" 关键字可以明确要求C++编译器不要对函数进行换名的操作，以满足C程序可以直接调用C++模块中的函数

1.3 缺省参数
函数的参数有缺省值，也就是默认值
如：
void foo(int i,char c = 'A',char* p = NULL) {...}

foo(66,'B',"hello");
foo(66,'B'); // p = NULL;
foo(66); // c = 'A',p = NULL

注意：
(1)缺省参数必须靠右。如果某一个参数带有缺省值，那么该参数右边的所有参数都必须有缺省值
如：
void foo(int i,char c = 'A',char* p){} // error
foo(66,"hello");

(2)如果函数的声明和定义分开，那么缺省参数的值只能写在函数的声明部分
如：
void foo(int i,char c = 'A',char* p = NULL);

void foo(int i,char c,char* p){}

(3)注意防止由于缺省参数而引发的重载冲突问题

扩展：
(1)void fn(){}; 在C语言中表示可以接受任意多个任意类型的实参;在C++中表示不接受任何实参
(2)在C语言中可以不对函数进行声明，会自动做隐式声明;在C++中调用函数之前必须对所调用的函数进行声明，或者将被调用函数的定义放在调用函数之前

1.4 哑元
只有数据类型没有名称的参数叫哑元
如：
void fn(int){}
fn(); //error
fn(66); // ok

用途：
(1)为了兼容以前的代码
(2)用于运算符重载,主要用于区分前后缀自增减运算符(以后讲到)

1.5 内联
使用inline关键字修饰的函数叫做内联函数
类似于C语言中的宏函数，可以进行指令的替换，相对于宏函数有一定的优势，可以检查数据类型，可以计算表达式的值等等

注意：
inline关键字修饰函数，仅仅表示这是一种建议而不是要求，所有使用inline关键字修饰的函数不一定会做内联的处理;反之，没有使用inline关键字修饰的函数也可能根据编译器的优化策略进行内联处理

练习：
自定义一个计算int类型参数平方的函数，并且通过返回值返回计算的结果，分别使用inline修饰和不修饰去观察是否内联

扩展：
(1)多次调用的小而简单的函数适合内联
(2)调用次数极少并且大而复杂的函数不适合内联
(3)递归函数无法内联

2.动态内存
C语言中： malloc/calloc/realloc/free 函数

C++中：
除了提供对C的兼容之外，还提供了 new/delete运算符来管理动态内存

2.1 申请指定数据类型变量大小的内存
int* pi = new int;
delete pi; pi = NULL;

int* pi = new int(66);
delete pi; pi = NULL;

2.2 申请指定的数组大小的内存
int* pi = new int[10];
delete[] pi; pi = NULL;

//C++11/C++0x标准支持
int* pi = new int[10]{...};
delete[] pi; pi = NULL;

提问：
int* pi = new int; //ok
int* pi = new int[5]; //ok
int* pi = new int[3][4];//error
int** pi = new int[3][4]; error

2.3 使用new操作符分配N维数组时，返回N-1维的数组指针
如：
int (*pi)[4] = new int[3][4];
delete[] pi; pi = NULL;

int (*pi)[3][4]
= new int[2][3][4];
delete[] pi; pi = NULL;

在[]后面使用{}进行初始化，需要C++11/C++0x标准的支持

2.4 定位分配
new(指针) 数据类型(初始值);
|
这里的指针表示分配内存的起 始位置

功能：
主要用于在一个已经分配好的内存空间再次分配内存

3.引用

3.1 概念
引用并不是一种独立的数据类型，类似于C中的指针，其实是变量的别名

如：
int a = 10;
int& b = a;
=> 给a起了个别名叫b,b = 10;
int& c = b;
=> int& c = a; c = 10;

3.2 引用和指针的区别
(1)引用必须初始化，指针可以不初始化
int& a; // error
int* pa; // 野指针

(2)引用不可以为空，指针可以为空
int& a = NULL; //error
const int& a = NULL; //常引用
const int& a = 11; // ok
int* pi = NULL; //空指针

(3)引用不可以更换目标，指针可以
int a = 10;
int& b = a;
int m = 20;
b = m; => a = m; 赋值

int* pi = &a;
pi = &b;

(4)不能声明引用型数组，可以声明指针型数组
int& arr[10]; //error
int* arr[10]; //ok
int arr[10]; //ok
int (*arr)[10]; //ok

建议：
在C++程序尽量去使用引用，而少使用指针，因为指针容易出现野指针，容易出现段错误

作业：
查询signal函数，并且将signal函数的原型组合出来

明日预报：
(1)引用
(2)类型转换
(3)C++社区给C程序员的建议
(4)面向对象编程的概念
(5)类和对象
(6)构造函数
(7)初始化列表及其必要性

复习：
1.C++的简介和编程变化
1.1 C语言的简介
贝尔实验室 汤普逊 Ｂ语言，在B语言的基础上修改和扩展，New B语言，后来改名为 C语言，出生于1972年

1.2 C++简介
在C语言的基础上，BS扩展C语言，New C语言，改名为 C With Classes(带类的C),++运算符，C++

1.3 历史事件
1998年 出现C++的标准 C++98
2003年 C++98修订 C++03
2011年 C++11标准(C++0x)

1.4 C++和C语言的比较
(1)都是编译型语言
(2)属于强类型语言
(3)C++兼容C，提供了更多的特性
a.语言风格更加简洁
b.类型检查更加严格(void* int*)
c.支持面向对象编程
d.支持异常处理
e.支持运算符重载
f.支持泛型编程

1.5 用途
(1)用于游戏开发
(2)系统开发和驱动开发

1.6 编程变化
(1)文件的扩展名
源文件：.cc/.C/.cxx/.cpp
头文件：.hpp .h
(2)头文件
#include <iostream>
#include <cstdio>
(3)输入输出
cout << / cin >>
(4)编译器变化
g++/c++ xxx.cpp
gcc/cc xxx.cpp -lstdc++
(5)命名空间
using namespace std;

2.命名空间
2.1 自定义命名空间
namespace 命名空间名
{
变量、函数等等
}

2.2 使用命名空间的方式
(1)使用名字空间指令的方式
using namespace std;
(2)使用作用域限定符
std::cout << "大家好才是真的好" << std::endl;
(3)使用名字空间声明的方式
using std::cout;
using std::endl;
cout << "大家好才是真的好" << endl;

2.3 无名命名空间
如果一个标示符没有被放置于任何命名空间中，默认放在无名/匿名名字空间中，使用方式：
::标示符

2.4 扩展
(1)命名空间中的内容可以分开去写
(2)命名空间中的函数声明和定义分开
(3)命名空间可以嵌套

3.结构体、联合、枚举不同
3.1 结构体的不同
(1)定义结构体变量时可以省略struct关键字
(2)结构体中可以定义函数

3.2 联合的不同
(1)定义联合变量时可以省略union关键字
(2)支持匿名联合

3.3 枚举的不同
(1)定义枚举类型变量时可以省略enum关键字
(2)枚举是一种独立的数据类型，不能使用整型进行赋值

4.bool类型和运算符别名
4.1 bool类型
bool 是C++中的基本数据类型，数值有两种：true 和 false, 也就是1和0,
本质上是单字节的整数，对于任意的基本数据类型都可以隐式的转换为bool类型，使用boolalpha指定输出的格式为：true 和 false

bool类型可以定义变量，作为函数的返回值和参数，也可以定义指针

4.2 别名
&& and & bitand
|| or | bitor ...
----------------------------------
今天内容：
(1)C++中的函数
(2)动态内存
(3)引用
(4)类型转换
(5)C++社区对C程序员的建议

1.C++中的函数
1.1 函数的重载
(1)重载的概念
在同一个作用域中，函数名相同，函数的参数列表不同构成重载关系，在不同的作用域中遵循标示符隐藏原则

(2)函数重载的方式
a.函数名相同，参数类型不同
b.函数名相同，参数个数不同
c.函数名相同，参数顺序不同
d.函数名相同，const修饰的常函数和普通成员函数构成重载(以后讲到)

(3)比较特殊的重载方式
(4)重载匹配的原则
完全匹配 > 常量转换 > 升级转换
> 标准转换 > 自定义类型转换(以后讲到) > 省略匹配

1.2 函数重载的原理
(1)C++编译器通过对函数进行换名，将参数表信息体现在新的函数名中，从而实现重载
如：
void show(int i,int j){}
=> _Z4showii; 换名之后的新名字
void show(int j,int i)
=> _Z4showii;

(2)C程序也可以通过C++编译器换名后的新函数名调用C++模块中的函数
(3)通过extern "C" 关键字可以明确要求C++编译器不要对函数进行换名的操作，以满足C程序可以直接调用C++模块中的函数

1.3 缺省参数
函数的参数有缺省值，也就是默认值
如：
void foo(int i,char c = 'A',char* p = NULL) {...}

foo(66,'B',"hello");
foo(66,'B'); // p = NULL;
foo(66); // c = 'A',p = NULL

注意：
(1)缺省参数必须靠右。如果某一个参数带有缺省值，那么该参数右边的所有参数都必须有缺省值
如：
void foo(int i,char c = 'A',char* p){} // error
foo(66,"hello");

(2)如果函数的声明和定义分开，那么缺省参数的值只能写在函数的声明部分
如：
void foo(int i,char c = 'A',char* p = NULL);

void foo(int i,char c,char* p){}

(3)注意防止由于缺省参数而引发的重载冲突问题

扩展：
(1)void fn(){}; 在C语言中表示可以接受任意多个任意类型的实参;在C++中表示不接受任何实参
(2)在C语言中可以不对函数进行声明，会自动做隐式声明;在C++中调用函数之前必须对所调用的函数进行声明，或者将被调用函数的定义放在调用函数之前

1.4 哑元
只有数据类型没有名称的参数叫哑元
如：
void fn(int){}
fn(); //error
fn(66); // ok

用途：
(1)为了兼容以前的代码
(2)用于运算符重载,主要用于区分前后缀自增减运算符(以后讲到)

1.5 内联
使用inline关键字修饰的函数叫做内联函数
类似于C语言中的宏函数，可以进行指令的替换，相对于宏函数有一定的优势，可以检查数据类型，可以计算表达式的值等等

注意：
inline关键字修饰函数，仅仅表示这是一种建议而不是要求，所有使用inline关键字修饰的函数不一定会做内联的处理;反之，没有使用inline关键字修饰的函数也可能根据编译器的优化策略进行内联处理

练习：
自定义一个计算int类型参数平方的函数，并且通过返回值返回计算的结果，分别使用inline修饰和不修饰去观察是否内联

扩展：
(1)多次调用的小而简单的函数适合内联
(2)调用次数极少并且大而复杂的函数不适合内联
(3)递归函数无法内联

2.动态内存
C语言中： malloc/calloc/realloc/free 函数

C++中：
除了提供对C的兼容之外，还提供了 new/delete运算符来管理动态内存

2.1 申请指定数据类型变量大小的内存
int* pi = new int;
delete pi; pi = NULL;

int* pi = new int(66);
delete pi; pi = NULL;

2.2 申请指定的数组大小的内存
int* pi = new int[10];
delete[] pi; pi = NULL;

//C++11/C++0x标准支持
int* pi = new int[10]{...};
delete[] pi; pi = NULL;

提问：
int* pi = new int; //ok
int* pi = new int[5]; //ok
int* pi = new int[3][4];//error
int** pi = new int[3][4]; error

2.3 使用new操作符分配N维数组时，返回N-1维的数组指针
如：
int (*pi)[4] = new int[3][4];
delete[] pi; pi = NULL;

int (*pi)[3][4]
= new int[2][3][4];
delete[] pi; pi = NULL;

在[]后面使用{}进行初始化，需要C++11/C++0x标准的支持

2.4 定位分配
new(指针) 数据类型(初始值);
|
这里的指针表示分配内存的起 始位置

功能：
主要用于在一个已经分配好的内存空间再次分配内存

3.引用

3.1 概念
引用并不是一种独立的数据类型，类似于C中的指针，其实是变量的别名

如：
int a = 10;
int& b = a;
=> 给a起了个别名叫b,b = 10;
int& c = b;
=> int& c = a; c = 10;

3.2 引用和指针的区别
(1)引用必须初始化，指针可以不初始化
int& a; // error
int* pa; // 野指针

(2)引用不可以为空，指针可以为空
int& a = NULL; //error
const int& a = NULL; //常引用
const int& a = 11; // ok
int* pi = NULL; //空指针

(3)引用不可以更换目标，指针可以
int a = 10;
int& b = a;
int m = 20;
b = m; => a = m; 赋值

int* pi = &a;
pi = &b;

(4)不能声明引用型数组，可以声明指针型数组
int& arr[10]; //error
int* arr[10]; //ok
int arr[10]; //ok
int (*arr)[10]; //ok

建议：
在C++程序尽量去使用引用，而少使用指针，因为指针容易出现野指针，容易出现段错误