【C++基础语法】

1.重载函数

 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。

 重载函数特点：在同一个域定义的多个同名函数，它们的参数个数不同，或类型不用，或类型顺序不同就符合C++定义的语法，跟返回值无关

 <1>参数类型不同·

 <2>参数个数不同

 <3>参数类型顺序不同



 <C++支持重载函数的原理>
 1.实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？
 2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。
 3. 那么链接时，面对Add函数，链接接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
 4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们使用了g++演示了这个修饰后的名字。【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】


 采用C语言编译器编译后结果

 结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。


 采用C++编译器编译后结果

 结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
 6. 通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。
 7. 如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。
 8.函数在声明和定义分离时，缺省参数在声明给，不要在定义给，不然会报错

 9.命名空间补充。命名空间展开之后，现在局部域查找，在到全局域和展开的命名空间域查找

2、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。

 swap应用

 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



 面试题如下

int main()
{//权限的平移int x = 0;int& y = x;//权限的缩小，可以const int& z = x;//z++;  //z只能读，不可以写操作y++;//权限的方法//m只读//n变成我的别名，n的权限是可读可写//权限的放大，不可以const int m = 0;//int& n = m;const int& n = m;  //这样同等级就可以了//可以，不是权限的放大//m拷贝给p,p的修改不影响mint p = m;//权限的放大//p1可以修改，*p1不可以，const修饰的是*p1const int* p1 = &m; //const 修饰的是*p1,*p1的内容不可改变//p1++;  //p1++可以，只是把地址+1//int* p2 = p1; //不可以，把m的地址给p2,可以通过p2修改m的内容，属于权限的放大//权限的缩小int* p3 = &x;const int* p4 = p3;  //这个const修饰的是(*p4),不可以通过（*p4）来修改x的内容，其他可以x = 4;  //不报错
//权限可以平移/缩小  不能放大
double d = 13.34;//类型转换
int i = d;  //有double 转换成int会产生临时变量，临时变量赋给i,临时变量具有常性//int& r1 = d;
const int& r1 = d;int x = 0, y = 1;
const int& r2 = x + y; //临时变量具有常性 ,x+y产生临时变量，常性临时变量传给r2;return 0;
}

 传值，传引用的效率比较
 以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。


 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

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

int a = 10;
mov dword ptr [a],0Ah

mov：操作码，表示数据移动指令。
dword ptr：操作数大小前缀，指定操作数为双字（32位）。 [a]：内存操作数，表示变量a的内存地址。
0Ah：立即数，十进制值为10（十六进制0xA）。

int& ra = a;
lea eax,[a]
mov dword ptr [ra],eax

lea eax, [a]

操作码：lea（Load Effective Address）用于计算内存操作数的有效地址，但不进行实际的内存访问。 操作数：eax
是目标寄存器，[a] 是源操作数（内存地址符号）。 功能：将符号 a 对应的内存地址（而非该地址存储的值）加载到 eax 寄存器。例如，若
a 的地址为 0x00400000，执行后 eax = 0x00400000。
mov dword ptr [ra], eax
操作码：mov 用于数据转移。 操作数：dword ptr [ra] 是目标操作数（32位内存引用），eax 是源操作数。 功能：将 eax 中的值存入 ra 寄存器指向的内存地址。假设 ra 值为 0x00400000，则指令会将 eax 的内容写入内存地址 0x00400000开始的 4 字节（dword）。

ra = 20;
mov eax,dword ptr [ra]
mov dword ptr [eax],14h
int* pa = &a;
lea eax,[a]
mov dword ptr [pa],eax
*pa = 20;
mov eax,dword ptr [pa]
mov dword ptr [eax],14h

 
引用和指针的不同点:
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

3.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。

 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。

 1. 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。
 2. 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。

4.auto

 C++11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。

int TestAuto()
{return 10;
}
int main()
{int a = 10;auto b = a;auto c = 'a';auto d = TestAuto();cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;return 0;
}

typeid函数概述
typeid是C++中的一个运算符，用于获取对象的运行时类型信息（RTTI，Run-Time Type Identification）。它返回一个std::type_info对象的引用，包含类型名称、哈希值等，常用于动态类型检查。

 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使用细则
 1. 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&

int main()
{int x = 10;auto a = &x;auto* b = &x;auto& c = x;cout << typeid(x).name() << endl;cout << typeid(a).name() << endl;cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;*a = 20;*b = 30;c = 40;return 0;
}

 2. 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。

void TestAuto()
{auto a = 1, b = 2; auto c = 3, d = 4.0;  // 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不能推导的场景

1. auto不能作为函数的参数
2. auto不能直接用来声明数组


 范围for使用

 auto x 可以改成int x，这儿auto推导成int类型。

5、指针空值（nullptr）

 NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL   0
#else
#define NULL   ((void *)0)
#endif
#endif

 可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void*)的常量。不论采取何种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如：
 

 程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。
在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void )0。

 注意：1. 在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入的。
 2. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void)0)所占的字节数相同。
3. 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。