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本篇部分代码和文案来源#xff1a;百度文库#xff0c;知乎#xff0c;比特就业课 1.函数重载 自然语言中#xff0c;一个词可以有多重含义#xff0c;人们可以通过上下文来判断该词真…建议先看完上篇[C初阶]初识C(一)—————命名空间和缺省函数-CSDN博客
本篇部分代码和文案来源百度文库知乎比特就业课 1.函数重载 自然语言中一个词可以有多重含义人们可以通过上下文来判断该词真实的含义即该词被重 载了。 比如一个笑话国有两个体育项目大家根本不用看也不用担心。一个是乒乓球一个是国足。因为“谁也赢不了” 1.1 函数重载概念 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。 例: #includeiostream
using namespace std;
//参数类型不同
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;
} #includeiostream
using namespace std;
//参数个数不同
void f()
{cout f() endl;
}
void f(int a)
{cout f(int a) endl;
} #includeiostream
using namespace std;
//参数类型顺序不同
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;
} 我们来运行一下 #includeiostream
using namespace std;
// 1、参数类型不同
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;
}
// 2、参数个数不同
void f()
{cout f() endl;
}
void f(int a)
{cout f(int a) endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
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;
}
int main()
{Add(1, 2);Add(1.1, 1.2);f();f(1);f(1, a);f(a, 1);return 0;
} 结果: 那么这时候问题来了,为什么C支持函数重载,C却不支持呢? 这个问题我们得到底层来谈,我们都知道一个程序如果要运行起来,需要经过:预处理、编译、汇编、链接这四个过程。 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】编译后链接前 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 怎么办呢记不清楚的同学可以看 [C语言]编译和链接-CSDN博客 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。 我们从底层来看 我们现在有这样的C代码 #includeiostream
using namespace std;
int sub(int left, int right)
{cout int sub(int left, int right) endl;return left - right;
}
double sub(double left, double right)
{cout double sub(double left, double right) endl;return left - right;
}
int main()
{sub(1, 2);sub(1.1, 1.2);return 0;
} 我们对其反汇编我们会发现这两个sub的地址不同 但是这个用VS的修饰规则其实很难说清楚推荐使用Linux所以这里我们借用比特就业课的课件图片来详解。 现在我们有如下代码 int Add(int a,int b)
{return ab;
}
void func(int a, double b, int* p)
{}int main()
{Add(1,2);func(1,2,0);return 0;
} 如果我们采用C语言编译器来编译,我们会发现什么呢? -----------图片来源 比特就业课 (侵权必删) 我们发现在linux下采用gcc编译完成后函数名字的修饰没有发生改变。 但是如果我们采用g编译呢? 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。 看到这大家一定知道了为什么了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。 注意: 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。 大家感兴趣的可以去看看 Windows 下名字修饰规则 : 修饰名 | Microsoft Learn 也可以去看看大佬的解释: C/C 函数调用约定___declspec(dllexport) void test2();-CSDN博客 2.引用
2.1引用的定义 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。 我们可以举个例子: 比如李逵在家称为铁牛江湖上人称黑旋风。 铁牛黑旋风都是李逵的别名。 写法是用符号修饰类型 引用变量名(对象名) 引用实体 int a10;
int ba; 我们来测试一下: #includeiostream
using namespace std;
int main()
{int a 10;int b a;cout a endl;cout b endl;return 0;
} 运行结果: 注意引用类型必须和引用实体是同种类型的 2.2引用的特性 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 void TestRef()
{int a 10;// int ra; // 该条语句编译时会出错int ra a;int rra a;printf(%p %p %p\n, a, ra, rra);
} 下面这个也可以 int a 0;
int b a;
int c b;
int d c;我们来看一下这段代码,让我们思考一下这个是y变成z的别名呢? 还在y赋值为z呢? int x 10;
int z 20;
int y x;
yz;我们可以通过监视得到y还是x的地址,所以我们得到这样其实就是把z赋值给x,所以我们呢可以得到特性3. 2.3常引用 void TestConstRef()
{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; 2.4const修饰引用 现在我们给出这样的代码,思考可行性: const int n 0;
int m n; int n 0;
const int m 0; 这两段代码完全相反,一个是权力的放大,一个是权力的减小,但是哪个才能运行呢? 答案是第二个 第一个n是只读的那么m是n的别名所以不能修改n也只能是只读的这里的m的权力放大了我们因为n是只读的用m操作n是不行的 第二个是m是只读的m只对n进行只读这个操作是可以的所以这样是对的。 结论权力的放大时不允许的权力的减小时可行的 2.5使用场景 1. 做参数 void Swap(int left, int right)
{int temp left;left right;right temp;
} 我们可以通过引用来实现swap函数,这个相对于指针可能更好理解 2.做返回值 int Count()
{static int n 0;n;// ...return n;
} 2.6引用与指针的差别 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
1.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。 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。 2 .特性 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对于编译器而言只是一个建议不同编译器关于inline实现机制可能不同一般建 议将函数规模较小(即函数不是很长具体没有准确的说法取决于编译器内部实现)、不 是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰。 4.auto关键字 4.1 auto简介 在早期C/C中auto的含义是使用auto修饰的变量是具有自动存储器的局部变量但遗憾的是一直没有人去使用它。 C11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;
//auto e; 无法通过编译使用auto定义变量时必须对其进行初始化
return 0;
} 注意使用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 。 4.2auto的使用细则 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声明引用类型时加 int main()
{int x 10;auto a x;auto* b x;auto c x;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 auto a 1, b 2; auto c 3, d 4.0; // 该行会编译失败因为c和d的初始化表达式类型不同,c为实数,d为浮点数4.3 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 3. 为了避免与C98中的auto发生混淆C11只保留了auto作为类型指示符的用法 4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟C11提供的新式for循环还有 lambda表达式等进行配合使用 5.基于范围的for循环
1.范围for语法 在C98中如果要遍历一个数组可以这样进行 void For()
{
int array[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i 0; i sizeof(array) / sizeof(array[0]); i)array[i] * 2;
for (int* p array; p array sizeof(array)/ sizeof(array[0]); p)cout *p endl;
} 对于一个有范围的集合而言由程序员来说明循环的范围是多余的有时候还会容易犯错误。因 此C11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ”分为两部分第一部分是范围内用于迭代的变量第二部分则表示被迭代的范围 注意与普通循环类似可以用continue来结束本次循环也可以用break来跳出整个循环 。 5.2 范围for的使用条件 1. for循环迭代的范围必须是确定的 对于数组而言就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围对于类而言应该提供 begin和end的方法begin和end就是for循环迭代的范围 2. 迭代的对象要实现和的操作。 6.指针空值nullptr
6.1 C98中的指针空值 在良好的C/C编程习惯中声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值否则可能会出现 不可预料的错误。 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例 void f(int)
{coutf(int)endl;
}
void f(int*)
{coutf(int*)endl;
}
int main()
{f(0);f(NULL);f((int*)NULL);return 0;
} 这个程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数但是由于NULL被定义成0因此与程序的初衷不符合。 在C98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。 所以在C中我们引入了指针空值nullptr 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 C11 作为新关键字引入 的 。 2. 在 C11 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示指针空值时建议最好使用 nullptr 。 初识C也圆满完成了下一篇我们将进行对类的学习。
