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定义和初始化
**数据类型 引用名 目标名;**引用和目标共用同一片空间#xff08;相当于对一片空间取别名#xff09;。 引用的底层实现#xff1a;数据类型 * const p#xff1b; ------ 常指针 int const *p; ----- 修饰 *p const int *p; -----…引用
定义和初始化
**数据类型 引用名 目标名;**引用和目标共用同一片空间相当于对一片空间取别名。 引用的底层实现数据类型 * const p ------ 常指针 int const *p; ----- 修饰 *p const int *p; ----- 修饰 *p int *const p; ----- 修饰 p const int *const p; ----- 修饰 *p 和 p 的使用
1、取变量的地址 2、位与运算符 3、 逻辑与 4、定义引用如果 前面有数据类型就说明是在定义引用
常引用 const 数据类型 变量名 常数; 数据类型 const 变量名 常数; e.g. const int num 15;
作用保护目标不能通过引用修改。
#include iostream
using namespace std;int main()
{int a 90;const int r1 a; // 常引用 r1 引用了 aa 100; // 可以通过变量本身修改自身// r1 20; // 报错不能通过常引用修改目标cout a a endl; return 0;
}引用的性质
1、定义引用时必须初始化不能初始化为 NULL 2、访问引用相当于访问目标 3、引用的目标一旦指定不能修改 4、引用和目标占用同一片空间引用不会额外开辟空间
#include iostream
using namespace std;int main()
{int num1 30, num2 90;// int ref2; // 报错定义引用的同时必须初始化int ref1 num1; // 定义了一个引用 ref1目标是 num1// 此后访问 ref1 和访问 num1 是同一个效果// 尝试修改 ref1 的目标ref1 num2; // num1 num2; cout ref1 endl; // 结果为 90此时 num1 90cout num1 endl;cout ref1 endl; // 引用和目标占用同一片空间
}5、将变量的引用的地址赋值给一个指针此时指针指向的还是原来的变量
#include iostream
using namespace std;int main()
{int a 1;int b a;int *c b;cout a a endl; // 1 0x61fe84cout b b endl; // 1 0x61fe84cout *c c endl; // 1 0x61fe84return 0;
}6、可以对指针建立引用。
#include iostream
using namespace std;int main()
{int a 1;int b a;int *c b;int *d c; // d是对c的引用cout a a endl; // 1 0x61fe84cout b b endl; // 1 0x61fe84cout *c c endl; // 1 0x61fe84cout *d d endl; // 1 0x61fe84return 0;
}引用和指针的区别
1、引用定义必须初始化指针定义可以不初始化野指针 2、指针可以指向 NULL引用的目标不可以为空 3、可以改变指针的指向不能改变引用的目标 4、存在指针数组但是不存在引用数组 5、指针会额外开辟空间引用不会额外开辟空间 6、有多级指针没有多级引用
指针、数组的引用
指针的引用
数据类型 *(引用名) 指针名;
数组的引用
数据类型 (引用名)[数组长度] 数组名;
#include iostream
using namespace std;int main()
{int arr[5] {89, 12, 34, 0, 5};int *p arr;int *(r3) p; // 定义了一个指针 p 的引用 r3cout *r3 endl;cout *(r31) endl;// 定义一个指向整个一维数组的指针// int (*p)[5];// 定义了一个 arr 数组的引用 r2int (r2)[5] arr; // arr 的数据类型 int [5]cout *r2 endl; // r2[0]cout r2[1] endl;return 0;
}引用实现数组传参
利用引用实现数组的传参并冒泡排序。
#include iostream
using namespace std;void mysort(int (ref)[8])
{int temp;for (int i 0; i 8-1; i)for (int j 0; j 8-1-i; j){if (ref[j] ref[j1]){temp ref[j];ref[j] ref[j1];ref[j1] temp;}}
}int main()
{int arr[8] {8, 6, 2, 5, 7, 3, 1, 4};mysort(arr);for (int i 0; i 8; i)cout arr[i] ;cout endl;return 0;
}引用作为函数的形参
优点 1、不需要额外开辟空间 2、不涉及到值传递和地址传递的问题传到函数内部的就是实参本身。
#include iostream
using namespace std;void my_swap(int x, int y)
{// 由于形参是引用变量所以该函数内对形参的修改也是对主函数实参的修改int temp;temp x;x y;y temp;
}
int main()
{int num1 30, num2 90;my_swap(num1, num2);cout 调用函数后 endl;cout num1 num1 endl;cout num2 num2 endl;return 0;
}引用作为参数进行定义的时候是不会产生副本的这样会提高代码的运行效率因此在正常编程中建议使用引用进行传递参数。 在 引用形参 不参与计算的情况下建议使用 const 修饰引用形参以达到引用的安全性。
引用作为函数的返回值
类比指针函数
以指针作为函数的返回值返回长生命周期的变量的地址。 1、全局变量静态区的地址 2、static 修饰的局部变量静态区的地址 3、申请的堆区空间的地址 4、常量区空间的地址 5、实参传递过去的地址。
推理引用作为函数的返回值
和指针函数一样将引用作为函数的返回值需要返回长生命周期的变量的引用。 引用作为函数的返回值是一个左值因为返回引用就是返回变量本身可被赋值和自增自减运算。
#include iostream
#include cstdlib
using namespace std;int num1 12;
int fun(int *p1) // fun(a); int *p a; p 指向 a
{ cout p1 endl;return (*p1); // p1 是一个 4 Bytes 的指针需要返回 4 Bytes 的整型
}int fun1()
{return num1; // 返回 num1 的引用
}int main()
{int a 90;int *p1 (int *)malloc(4);cout p1 endl;cout num1 endl; // 12fun1() ; // num1;cout num1 endl; // 13*p1 90;fun(p1);cout *p1 endl;return 0;
}动态内存分配
C 中的动态内存分配malloc 和 free 在 C 中可以继续使用。
new
单个内存空间的申请
申请 数据类型 *指针名 new 数据类型; // new 会按照数据类型申请空间 申请并初始化 数据类型 *指针名 new 数据类型(初始数据); // 申请到空间中的初始值就是 () 内的数据 多个内存空间的申请 数据类型 *指针名 new 数据类型[size]{若干初始数据}; // 使用 new 申请多个空间仍然可以使用不完全初始化的方式 // 未初始化的部分默认为 0 delete
单个内存空间的释放 delete 指针名; 多个内存空间的释放 delete [] 指针名; #include iostream
using namespace std;int main()
{int *p new int(3); // 指针 p 指向堆区申请的一个 int 的空间cout *p endl;string *ps new string(Hola~);cout *ps endl;float *ptr new float[5]{2.1, 3, 5, 6.2}; // 申请了 5 个 float 的空间int i;for (i 0; i 5; i)cout *(ptri) endl;delete p; // 释放单个的堆空间p NULL; // NULL 的 ASCII 是 0可能会满足整型 0 的情况最好不使用delete [] ptr; // 释放多个堆空间需要使用[][]内不需要写任何内容ptr nullptr; // C 中提供的 nullptr只表示指针为空的情况delete ps;ps nullptr;return 0;
}C 中不推荐使用 malloc 和 free
malloc / free 不会自动调用 构造函数 / 析构函数 new / delete 会自动调用 构造函数 / 析构函数。
new/delete 和 malloc/free 的区别
1、malloc 和 free 是库函数new 和 delete 是关键字 2、 使用 malloc 申请空间时需要强转还需要计算申请空间的大小 使用 new 不需要强转也不需要求大小 3、malloc 按字节申请空间new 按数据类型申请空间 4、malloc 申请时不能执行初始化操作new 可以申请的同时初始化 5、delete 在释放空间时需要考虑是单个空间还是多个空间free 不需要考虑空间问题 6、malloc 不会调用构造函数new 会调用构造函数 7、free 不会调用析构函数delete 会调用析构函数。
函数
函数重载
概念
实现一名多用解决同一功能的函数因为参数类型或个数不同需要多次定义不同名函数的问题。 函数重载属于静态多态的一种。
定义要求
1、函数名相同 2、形参不同可以是个数不同也可以是类型不同还可以是顺序不同 3、作用域相同 4、若函数仅有返回类型不同然而不满足前三条则不构成重载 5、若函数的参数列表中有参数被 const 修饰然而不满足前三条则不构成重载
#include iostream
using namespace std;int add(int x, int y)
{return x y;
}float add(float x, float y)
{return x y;
}string add(string x, string y)
{return x y;
}int main()
{int a 3, b 7;float c 2, d 1.2;string str1 Hello , str2 world!;cout add(a, b) endl;cout add(c, d) endl;cout add(str1, str2) endl;return 0;
}运行结果如下
可以通过 g -S xxx.cpp -o xxx.s -----查看 xxx.s 可以看到
函数的默认参数
C 函数参数的获取方式在函数被调用时获取传递过来的实参都是从主调函数处获取的。
C中支持函数的默认参数
在定义函数时可以给某一些形参添加默认值 调用函数时如果默认参数处有实参传过来则使用实参的值 调用函数时如果没有给默认参数传参则该参数使用默认值。
#include iostream
using namespace std;float add(float x, float y, float z 1.8)
{return x y z;
}int main()
{float c 2, d 1.2;cout add(c, d) endl; // 2 1.2 1.8 5cout add(c, d, 14) endl; // 2 1.2 14 17.2return 0;
}默认参数必须遵循靠右原则
若某一个参数有默认参数则该参数右侧的所有参数一定有默认参数。因为函数传参时遵循靠左原则。
// 错误示范float add(float x, float y 1.8, float z) // 报错
{return x y z;
}避免函数重载和默认参数同时出现
#include iostream
using namespace std;float add(float x, float y)
{return x y;
}float add(float x, float y, float z 1.8)
{return x y z;
}int main()
{float c 2, d 1.2;cout add(c, d) endl; // 报错cout add(c, d, 14) endl;return 0;
}默认参数尽量写在函数声明处
如果函数的定义和声明是分开的默认参数只能出现在一个位置。
#include iostream
using namespace std;namespace A {void fun(string str hello); // ①
}void A::fun(string str) // ②
{ // 默认参数只能设置在 ① 或 ② 处两处都写则报错cout str endl;
}int main()
{A::fun();A::fun(hey);return 0;
}哑元
在函数的参数列表中某个参数只有数据类型而没有变量名则称此参数为“哑元”。 虽然在函数内获取不到哑元参数但在调用函数时仍要对其传参。
#include iostream
using namespace std;float add(float x, float, float z 1.8) // 第二个参数是哑元
{return x z;
}int main()
{float c 2, d 1.2;cout add(c, d) endl; // 在 add函数 内接收不到 d 的值 cout add(c, d, 14) endl; // 在 add函数 内接收不到 d 的值 return 0;
}哑元的使用场合
1、保证代码的向下兼容
对大型的程序的某个功能进行更新且需要保证代码的向下兼容前面版本的代码仍然可以使用时就可以将某些参数设定为哑元。
2、运算符重载时自增自减运算符的重载。
3、用来区分函数重载
#include iostream
using namespace std;// 哑元函数
void print_show(int)
{cout (int) endl;
}void print_show(int i, int)
{cout (int i, int) endl;
}int main()
{print_show(5); // 调用第一个函数print_show(5, 1); // 调用第二个函数return 0;
}内联函数inline
内联函数用于取代 C 语言中宏定义的函数正确使用内联函数可以提升程序的执行效率。内联函数在编译时候直接把函数体展开到主函数中编译在运行期间可以减少调用的开销。以空间换时间 通常具有以下性质的函数可以写为内联函数 ● 代码长度5行以内 ● 不包含复杂的控制语句 ● 频繁被调用
inline 函数类型 函数名(参数列表);
把函数体在调用处展开。函数调用 —— 顺序执行
优缺点
可以提高运行效率函数调用时没有压栈和出栈的过程但可能会造成代码膨胀。
适用条件
函数被频繁调用函数体尽量小。
是否展开成内联函数
手动添加的 inline 关键字只是给编译器的一个建议 如果加了 inline 关键字但是编译器认为效率不会提高函数就不会被展开成内联函数 如果编译器认为展开为内联函数会提高效率则无论是否加 inline 都会将函数展开为内联函数。
结构体
C 中的结构体 和 C 中结构体 的区别
1、C 中定义结构体变量不需要加 struct 2、C 中结构体内可以定义函数 3、C 中结构体内可以给结构体成员初始化 4、C 中结构体内可以定义另一个结构体类型 5、C 中结构体成员可以设置访问权限默认为 public 6、C 中的结构体可以继承 7、当 C 结构体中有引用成员时有两种初始化方法 ① 给结构体中的引用成员一个初始值 ② 定义结构体变量时给引用成员初始化。
#include iostream
using namespace std;int global 100;
typedef struct A
{
private: // 区别 5int a 1; // 区别 3double b; // 不赋值则默认为 0int ref global; // 区别 7、①public: // 区别 5void set(int n1, double n2); void show(); struct B // 区别 4{char c;};
}A;void A::set(int n1, double n2) // 区别 2
{a n1;b n2;
}
void A::show() // 区别 2
{cout a a endl;cout b b endl;cout ref ref endl;
}int main()
{int var 90;// A::B b1; // 定义了一个包含在 结构体A中的 B结构体类型的 变量A a1; // 区别 1a1.show();a1.set(12, 9.8); // 调用公有函数set 给私有成员赋值a1.show(); // 调用公有函数show 打印私有成员的值cout sizeof(A) endl;// A a2 {12, 34, var}; // 区别 7、②return 0;
}字节对齐的规则
每一个结构体中成员都在其本身偏移量的整数倍上 自身偏移量 操作系统对齐数 自身所占字节数 ? 操作系统对齐数 : 自身所占字节; 结构体本身的大小最大成员偏移量的整数倍。 结构体练习 1
定义一个学生的结构体包含私有的private成员变量姓名、身高 公有的public成员变量成绩。 对于私有的成员变量提供公有的接口方法实现对身高和姓名的赋值输出身高、姓名和成绩 再实现一个函数完成对成绩的修改。定义结构体变量在主函数内对封装的函数进行测试。
#include iostream
using namespace std;typedef struct Student
{
private:string name;float height;public:float score;void show();void init(string x, float y, float z);}stu;void stu::show()
{cout Name: name endl;cout Height: height endl;cout Score: score endl;
}void stu::init(string x, float y, float z)
{name x;height y;score z;
}void modify(float z, stu s) // score 为公用权限所以此函数可以定义在结构体外
{ // 需要指定 是哪个结构体变量的 scores.score z;
}int main()
{stu s1;s1.init(Li Hua, 162.9, 0);cout Before: endl;s1.show();modify(59.9, s1);cout endl After: endl;s1.show();return 0;
}字节对齐练习 结构体练习 2
定义一个结构体数组给结构体数组中的各成员中的每个成员变量赋值并对结构体数组中所有成员的成绩进行排序。
#include iostream
using namespace std;int num;
struct Student
{
private:string name;float height;public:float score;void init(string x, float y, float z);void mySort(Student (ref)[3]);void show();
};void Student::init(string x, float y, float z)
{name x;height y;score z;
}void Student::mySort(Student (ref)[3])
{Student temp;int length sizeof(ref) / sizeof(ref[0]);for (int i 0; i length-1; i)for (int j 0; j length-1-i; j){if (ref[j].score ref[j1].score) // 只比较成绩但交换整个结构体成员的顺序{temp ref[j];ref[j] ref[j1];ref[j1] temp;}}
}void Student::show()
{cout Name: name \t;cout Height: height \t;cout Score: score endl;
}int main()
{Student s[3];string name;float height;float score;cout Input \name\, \height\ and \score\ in sequence: endl;for (int i 0; i 3; i){getline(cin, name);cin height score;getchar(); // 一定要在这里吞垃圾字符s[i].init(name, height, score);}s[0].mySort(s);for (int i 0; i 3; i)s[i].show();return 0;
}运行结果如下
