【C++编程入门】:基本语法
上一篇提到了C++关键字和缺省参数以及命名空间域,这篇继续分享C++入门语法,把基本语法掌握扎实后面学习更才能更轻松一些。
目录
引用
引用的特性
常引用
内联函数
auto关键字
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。
在C语言中有指针来存储一个变量的地址,通过该地址来访问变量,在C++中则是使用别名的方法,而别名其实就是该变量只不过共用一块内存空间,和你的小名一样的意思,都是同一个人。
定义别名:类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体。
#include<iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;int& b = a;cout << a << endl;cout << b << endl;return 0;
}
改变变量b也a也会改变,因为两个变量为一体,需要注意的是:引用变量的类型要和引用实体的类型保持一致。
引用的特性
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。
引用定义时不初始化就会报错;一个变量可以有多个引用就像是一个人可以有都个小名;在指针中一个一级指针可以存储变量a的地址,也可以改为存储b的地址,而在引用中不允许引用变量a之后再引用变量b。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 10;//int& b; // 未初始化 报错int& b = a;int& c = a;//一个变量可以有多个引用 a变量的别名有b和ccout << b << endl;cout << c << endl;int x = 9;b = x;//这里是把x的值赋给了b,所以x等于acout << b << endl;return 0;
}
运行结果:
常引用
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{const int a = 10;//int& ra = a; // 该语句编译时会出错,a为常量const int& ra = a;// int& b = 10; // 该语句编译时会出错,b为常量const int& b = 10;double d = 12.34;//int& rd = d; // 该语句编译时会出错,类型不同const int& rd = d;return 0;
}
一个变量为常量则给其定义别名时需要引用对象为常量,这个叫权限平移,而引用对象不是常量就会权限增大,在别名的定义中权限只能平移或者缩小,不可以增大。
引用可以做参数也可以做为返回值:
做参数:
void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}
做返回值:
int& test()
{static int a = 0;a++;retrun a;
}
如果在定义a变量中不加static,那么a的值为多少?没有加上static则出了这个函数该函数栈帧就销毁了,所以访问该变量就会出现随机值,加上static就把该变量存在静态区,函数栈帧销毁时该变量不会销毁,所以可以访问到该变量的值。
注意:如果函数返回时,出了函数作用域,如果返回对象还在(还没还给系统),则可以使用引用返回,如果已经还给系统了,则必须使用传值返回。
引用和指针的区别:
在语法上引用没有额外开辟空间,而是和引用实体共用一块内存空间,但是在底层上是用空间的消耗的,因为引用是按照指针方式实现的。
两者不同点:
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
内联函数
概念: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。
内联函数在特定的地方可以有很好的效率提升,在代码少调用频率高的函数中使用,如果代码量多反而适得其反。总的来说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。
代码展示:
#include<jiostream>
using namespace std;
inline int add(int x,int y) {return x + y;
}int main()
{cout << add(10, 20) << endl;return 0;
}
运行结果:
当然并不是我们定义这个函数为内联函数就一定是内联函数,最后还是要通过编译器来判定该函数是否可以成为内联函数。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。
对于内联函数与宏比较
宏的优缺点?
优点:
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
缺点:
1.不方便调试宏。(因为预编译阶段进行了替换) 2.导致代码可读性差,可维护性差,容易误用。
3.没有类型安全的检查 。
这时候可以用内联函数来替代宏,内敛函数可以调试,可读性也不差容易维护。
auto关键字
在之前遇到比较长的类型名称就可以使用typedef来定义别名,当你认识了这个关键字就会觉得比typedef更好用,auto可以自动识别类型,完全不用考虑类型问题。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 10;double b = 3.14;auto x = a;auto y = b;cout << x << endl;cout << y << endl;return 0;
}
运行结果:
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不可以用来做函数参数和声明数组。