当前位置: 首页 > news >正文

C++编程学习笔记:函数相关特性、引用与编译流程

目录

一、函数的缺省参数

(一)全缺省参数

(二)半缺省参数

二、函数重载

(一)参数类型不同

(二)参数个数不同

(三)参数类型顺序不同

三、引用相关问题

(一)引用的基本概念与初始化

(二)引用在函数中的应用 - 以Swap函数为例

1. 普通变量交换(值传递方式存在问题)

2. 使用指针引用实现交换

3. 使用普通引用实现交换(更简洁常用)

四、C++编译流程

(一)预处理

(二)编译

(三)汇编

(四)链接


在深入学习C++编程的过程中,函数特性、引用机制以及编译流程都是极为关键的知识点。通过学习,我对这些内容有了更为透彻的理解,在此进行详细梳理与记录。

 

一、函数的缺省参数

(一)全缺省参数

全缺省参数意味着函数的所有参数都具备默认值。以下是示例代码:

cpp

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)

{

    cout << "a = " << a << endl;

    cout << "b = " << b << endl;

    cout << "c = " << c << endl;

}

当调用此函数时,若不传入参数,函数会自动采用默认值。比如执行 Func()  ,将输出 a = 10  、 b = 20  、 c = 30  。这一特性在很多场景下能为函数调用提供便利,减少重复的参数输入。

(二)半缺省参数

半缺省参数是指函数部分参数拥有默认值。代码示例如下:

cpp

void Func(int a, int b = 10, int c = 20)

{

    cout << "a = " << a << endl;

    cout << "b = " << b << endl;

    cout << "c = " << c << endl;

}

需要特别注意的是,半缺省参数必须遵循从右至左的顺序依次给出,不能出现间隔的情况。并且,缺省参数不能在函数声明和定义中同时存在。这是C++语法的严格规定,违背此规则会导致编译错误。

二、函数重载

函数重载允许在同一作用域内,存在多个同名但参数列表(参数类型、个数、顺序)不同的函数。以下是具体示例:

(一)参数类型不同

cpp

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;

}





上述代码中,两个 Add 函数虽然名字相同,但一个处理 int 类型参数,一个处理 double 类型参数,构成了函数重载。

(二)参数个数不同


 

cpp

void f()

{

    cout << "f()" << endl;

}



void f(int a)

{

    cout << "f(int a)" << endl;

}



这里两个 f 函数,一个无参数,一个带有 int 类型参数,体现了因参数个数不同而形成的函数重载。

(三)参数类型顺序不同


 

cpp

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;

}



这两个 f 函数参数类型相同,但顺序不同,同样构成函数重载。

然而,函数重载也可能引发调用歧义问题。例如:


 

cpp

void f()

{

    cout << "f()" << endl;

}



void f(int a = 0)

{

    cout << "f(int a)" << endl;

}



int main()

{

    f(); // 此处调用会出现歧义,编译器无法确定调用哪个函数

    return 0;

}



在此情形下,编译器难以抉择要调用哪个 f 函数,从而报错。这就要求我们在使用函数重载时,要谨慎考虑,避免出现这种不明确的调用情况。

三、引用相关问题

(一)引用的基本概念与初始化

在C++中,引用实际上是给变量取的一个别名。示例如下:

cpp

int a = 0;

int& b = a;

int& c = b;

这里 b 和 c 均为 a 的引用。需要着重强调的是,引用在定义时必须进行初始化。像 int& d; 这种未初始化的引用是不符合语法规则的,编译器会报错,提示如 C2530 “d”: 必须初始化引用  。这是因为引用本质上是变量的别名,必须在定义时明确其关联的变量。

(二)引用在函数中的应用 - 以Swap函数为例

1. 普通变量交换(值传递方式存在问题)

最初尝试实现交换两个整数变量值的函数时,若采用值传递方式,代码如下:

cpp

void Swap(int a, int b)

{

    int tmp = a;

    a = b;

    b = tmp;

}



int main()

{

    int x = 0, y = 1;

    Swap(x, y);

    cout << x << " " << y << endl; // 输出结果仍为0 1,未实现交换

    return 0;

}

这种方式无法真正实现变量值的交换,原因在于函数内交换的只是形参 a 和 b 的值,而实参 x 和 y 并未受到影响,因为形参是实参的副本,函数结束后副本的改变不会反馈到实参上。

2. 使用指针引用实现交换

为解决上述问题,可使用指针引用的方式,代码如下:


 

cpp

void Swap(int*& a, int*& b)

{

    int* tmp = a;

    a = b;

    b = tmp;

}



int main()

{

    int x = 0, y = 1;

    int* px = &x, * py = &y;

    cout << px << " " << py << endl;

    Swap(px, py);

    cout << px << " " << py << endl;

    return 0;

}



这里函数参数是指针的引用,通过这种方式可以直接操作指针本身,实现指针所指向变量地址的交换。

3. 使用普通引用实现交换(更简洁常用)

更为简洁常用的方式是使用普通引用,代码如下:


 

cpp

void Swap(int& a, int& b)

{

    int tmp = a;

    a = b;

    b = tmp;

}



int main()

{

    int x = 0, y = 1;

    Swap(x, y);

    cout << x << " " << y << endl; // 输出1 0,成功实现交换

    return 0;

}



在这个版本中, Swap 函数接收的是变量的引用,函数内部对形参的操作等同于对实参的操作,从而顺利实现了两个整数变量值的交换。

四、C++编译流程

(一)预处理

预处理阶段承担着多项重要任务,包括头文件展开、宏替换、条件编译以及去掉注释等操作。假设有 Stack.h  、 Stack.cpp  、 Test.cpp 等文件,经过预处理后,会生成 Stack.i 和 Test.i 。这一阶段为后续的编译工作做了前期的准备,将代码整理成更便于编译器处理的形式。

(二)编译

编译阶段主要是对代码进行语法检查,并生成汇编代码。在此过程中,会生成 Stack.s 和 Test.s 文件。如果代码中存在语法错误,就会在这个阶段被编译器检测出来并报错。语法检查涵盖了对变量声明、语句结构、函数调用等多方面的规则校验,只有通过语法检查的代码才能顺利进入后续阶段。

(三)汇编

汇编阶段的任务是将汇编代码转换成二进制机器码,生成 Stack.o 和 Test.o 目标文件。这是将高级语言逐步转化为机器能够直接执行的指令的关键步骤,二进制机器码是计算机硬件能够直接理解和执行的指令形式。

(四)链接

链接阶段会把各个目标文件以及所依赖的库文件等进行链接,最终生成可执行程序(如 xxx.exe 或 a.out )。在链接过程中,会处理函数的声明和定义之间的关联,找到函数的具体实现位置。例如,在多个源文件中调用的函数,链接器会确保函数的声明和定义能够正确匹配,使得程序在运行时能够准确找到并执行相应的函数代码。

理解C++编程中的这些关键知识点,无论是函数特性、引用机制还是编译流程,对于编写高质量、无错误的代码至关重要。在实际编程过程中,不仅要牢记这些理论知识,更要通过大量的实践来加深理解和掌握,在遇到编译错误和运行时问题时,能够依据这些知识快速定位和解决问题,不断提升自己的编程能力。

http://www.dtcms.com/a/98959.html

相关文章:

  • TraeAI结合Proteus实现AI编程并仿真一个复杂工业物联网控制系统的开发(视频)
  • 力扣刷题494. 目标和
  • 【超详细教程】2025年3月最新Pytorch安装教程(同时讲解安装CPU和GPU版本)
  • Python3...(中国工信出版)读书笔记(1)python语言基础补充
  • 地下管线三维建模软件工具MagicPipe3D V3.6.1
  • Vue2 使用 v-if、v-else、v-else-if、v-show 以及 v-has 自定义指令实现条件渲染
  • [C++面试] 智能指针面试点(重点)续1
  • 飞书电子表格自建应用
  • JAVA反序列化深入学习(九):CommonsCollections7与CC链总结
  • 直接快速安装pytorch的cpu版本,在我的的 Python 3.8 + 虚拟环境 gdn 中安装
  • QT操作Word文档
  • The Rust Programming Language 学习 (七)
  • Windows 11系统下Kafka的详细安装与启动指南(JDK 1.8)
  • IvorySQL:兼容Oracle数据库的开源PostgreSQL
  • 【HTML 基础教程】HTML 链接
  • 多线程 - 线程安全引入
  • 什么是 实例化
  • Scala 数组
  • 排序算法2-选择排序
  • 07-SpringBoot3入门-整合druid连接池
  • Spring中的IOC及AOP概述
  • 高清电视 2.96| 免费高清电视直播
  • docker启动nacos+redis+seata
  • 【图像处理基石】什么是refocus?
  • 笔记本电脑更换主板后出现2203:System configuration is invalid,以及2201、2202系统错误的解决
  • AT24Cxx移植第三方库到裸机中使用
  • STM32单片机的桌面宠物机器人(基于HAL库)
  • Tomcat生产服务器性能优化
  • hi3516cv610编译sdk报错,解决方法
  • 深入理解Agentic Workflows