C++基礎（入門）缺省參數、函數重載、引用、內聯函數

命名空間

命名空間定義

定義命名空間，需要使用到namespace關鍵字，後面跟命名空間的名字，然後接一對{}即可，{}中即爲命名空間的成員。

一個命名空間就定義了一個新的作用域，命名空間中的所有內容都侷限於該命名空間中。

//1. 普通的命名空間
namespace N1 // N1爲命名空間的名稱
{
 // 命名空間中的內容，既可以定義變量，也可以定義函數
 int a;
 int Add(int left, int right)
 {
 return left + right;
 }
}
//2. 命名空間可以嵌套
namespace N2
{
 int a;
 int b;
 int Add(int left, int right)
 {
 return left + right;
 }
 
 namespace N3
 {
 int c;
 int d;
 int Sub(int left, int right)
 {
 return left - right;
 }
 }
}
//3. 同一個工程中允許存在多個相同名稱的命名空間,編譯器最後會合成同一個命名空間中。
namespace N1
{
 int Mul(int left, int right)
 {
 return left * right;
 }
}

命名空間使用

下列代碼中組函數中的無法打印出變量 a 的值，因爲無法識別其屬於哪一命名空間

namespace N {
 int a = 10;
 int b = 20;
 int Add(int left, int right)
 {
 return left + right;
 }
 int Sub(int left, int right)
 {
 return left - right;
 }
}
int main()
{
 printf("%d\n", a); // 該語句編譯出錯，無法識別a
 return 0; }

1、加命名空間名稱及作用域限定符

int main()
{
 printf("%d\n", N::a);
 return 0; 
}

2、使用using將命名空間中成員引入

using N::b;
int main()
{
 printf("%d\n", N::a);
 printf("%d\n", b);
 return 0; 
}

3、使用 using namespace 命名空間名稱引入

using namespce N;
int main()
{
 printf("%d\n", N::a);
 printf("%d\n", b);
 Add(10, 20);
 return 0; 
}

缺省參數（備胎）

缺省參數是聲明或定義函數時爲函數的參數指定一個默認值。在調用該函數時，如果沒有指定實參則採用該默認值，否則使用指定的實參。
沒有傳參時，使用參數的默認值；傳參時，使用指定的實參。

void TestFunc(int a = 0) {
 cout<<a<<endl; }
int main()
{
 TestFunc(); // 沒有傳參時，使用參數的默認值
 TestFunc(10); // 傳參時，使用指定的實參
}

全缺省參數

void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30) {
 cout<<"a = "<<a<<endl;
 cout<<"b = "<<b<<endl;
 cout<<"c = "<<c<<endl; }

半缺省參數

void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20) {
 cout<<"a = "<<a<<endl;
 cout<<"b = "<<b<<endl;
 cout<<"c = "<<c<<endl; }

注意

• 半缺省參數必須從右往左依次來給出，不能間隔着給；
• 缺省參數不能在函數聲明和定義中同時出現；
• 缺省值必須是常量或者全局變量；
• C語言不支持；

//a.h
void TestFunc(int a = 10);
// a.c
void TestFunc(int a = 20)
{}
// 注意：如果生命與定義位置同時出現，恰巧兩個位置提供的值不同，那編譯器就無法確定到底該用那個缺省值

函數重載

**:是函數的一種特殊情況，C++允許在同一作用域中聲明幾個功能類似的同名函數，這些同名函數的形參列表(參數個數 或 類型 或 順序)必須不同，常用來處理實現功能類似數據類型不同的問題
**
C語言沒辦法支持重載，因爲同名函數沒辦法區分。而C++是通過函數修飾規則來區分，只要參數不同，修飾出來的名字就不一樣，就支持了重載。

int Add(int left, int right) {
 return left+right; }
double Add(double left, double right) {
 return left+right; }
long Add(long left, long right) {
 return left+right; }
int main()
{
 Add(10, 20);
 Add(10.0, 20.0);
 Add(10L, 20L);
 
 return 0; }

在C/C++中，一個程序要運行起來，需要經歷以下幾個階段：預處理、編譯、彙編、鏈接。

引用

引用不是新定義一個變量，而是給已存在變量取了一個別名，編譯器不會爲引用變量開闢內存空間，它和它引用的變量共用同一塊內存空間。

類型& 引用變量名(對象名) = 引用實體；
引用類型必須和引用實體是同種類型的。

void TestRef()
{
 int a = 10;
 int& ra = a;//<====定義引用類型
 
 printf("%p\n", &a);
 printf("%p\n", &ra);
}

引用的特性

• 引用在定義時必須初始化；
• 一個變量可以有多個引用；
• 引用一旦引用一個實體，再不能引用其他實體；

void TestRef()
{
 int a = 10;
 // int& ra; // 該條語句編譯時會出錯
 int& ra = a;
 int& rra = a;
 printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra); 
}

常引用

void TestConstRef()
{
 const int a = 10;
 //int& ra = a; // 該語句編譯時會出錯，a爲常量
 const int& ra = a;
 // int& b = 10; // 該語句編譯時會出錯，b爲常量
 const int& b = 10;
 double d = 12.34;
 //int& rd = d; // 該語句編譯時會出錯，類型不同
 const int& rd = d; }

引用的使用

做參數

void Swap(int& left, int& right) {
 int temp = left;
 left = right;
 right = temp; }

做返回值

int& Count()
{
 static int n = 0；
 n++;
 // ...
 return n; }

如果函數返回時，出了函數作用域，如果返回對象還未還給系統，則可以使用引用返回，如果已經還給系統了，則必須使用傳值返回。（）

int& Add(int a, int b) {
 int c = a + b;
 return c; }
int main()
{
 int& ret = Add(1, 2);
 Add(3, 4);
 cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
 return 0; }

這段代碼中，輸出的結果爲7，因爲Add(3,4)調用函數的時候改變了 ret 的值。
應將 int c = a + b; 改爲 static int c = a + b; 則可以正常處理。

傳值和傳引用的效率比較
以值作爲參數或者返回值類型，在傳參和返回期間，函數不會直接傳遞實參或者將變量本身直接返回，而是傳遞實參或者返回變量的一份臨時的拷貝，因此用值作爲參數或者返回值類型，效率是非常低下的，尤其是當參數或者返回值類型非常大時，效率就更低。

#include <time.h>
struct A{ int a[10000]; };
void TestFunc1(A a){}
void TestFunc2(A& a){}
void TestRefAndValue()
{
 A a;
 // 以值作爲函數參數
 size_t begin1 = clock();
 for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
 TestFunc1(a);
 size_t end1 = clock();
 // 以引用作爲函數參數
 size_t begin2 = clock();
 for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
 TestFunc2(a);
 size_t end2 = clock();
 // 分別計算兩個函數運行結束後的時間
 cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
 cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl; }

值和引用作爲返回值類型的性能比較

#include <time.h>
struct A{ int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a;}
// 引用返回
A& TestFunc2(){ return a;}
void TestReturnByRefOrValue()
{
 // 以值作爲函數的返回值類型
 size_t begin1 = clock();
 for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
 TestFunc1();
 size_t end1 = clock();
 // 以引用作爲函數的返回值類型
 size_t begin2 = clock();
 for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
 TestFunc2();
 size_t end2 = clock();
 // 計算兩個函數運算完成之後的時間
 cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;
 cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl; }

結論：傳值和指針在作爲傳參以及返回值類型上效率相差很大。（傳引用的效率更高，不需要臨時的拷貝）

引用和指針的區別

在語法概念上引用就是一個別名，沒有獨立空間，和其引用實體共用同一塊空間。在底層實現上實際是有空間的，因爲引用是按照指針方式來實現的。

引用和指針的不同點:

• .1. 引用在定義時必須初始化，指針沒有要求；
• .2. 引用在初始化時引用一個實體後，就不能再引用其他實體，而指針可以在任何時候指向任何一個同類型實體；
• .3. 沒有NULL引用，但有NULL指針；
• .4. 在sizeof中含義不同：引用結果爲引用類型的大小，但指針始終是地址空間所佔字節個數(32位平臺下佔4個字節)；
• .5. 引用自加即引用的實體增加1，指針自加即指針向後偏移一個類型的大小；
• .6. 有多級指針，但是沒有多級引用；
• .7. 訪問實體方式不同，指針需要顯式解引用，引用編譯器自己處理；
• .8. 引用比指針使用起來相對更安全；

內聯函數