C++：C与C++的衔接课（C++基础知识，还请点赞收藏❤）
一、前言
我们都知道，C++是C语言的前身，C++里面的很多语法，都来自于C语言，C++的语法是完全兼容于C语言的。可是，又有一个疑问？有什么问题是非C++不可的呢？
下面，我们将以不破不立的原则，进而铺垫C++的基础知识，并展开讲解。
二、命名空间
1.问题导向
#include
#include
int rand = 1314;
int main()
{
printf("%d\n", rand);
return 0;
}
/*
*这组代码中，就存在了一个不可避免的 会存在编译错误：
*error C2365: “rand”: 重定义；以前的定义是“函数”
*warning C4477: “printf”: 格式字符串“%d”需要类型“int”的参数，但可变参数 1
*拥有了类型“int (__cdecl *)(void)”
*/
不难理解，rand是生成随机数的函数名，其函数的声明存放于头文件中，而我们又定义了一个全局变量rand；这就导致了上面的错误，我们称为命名冲突；
- 问：自己写代码的时候，命名稍加注意一下，不就可以了吗？
- 回：虽然你自己写代码的时候，不会发生命名冲突的问题，但你不能保证，多人协作写一个项目的时候，不会出现命名冲突的问题，毕竟每个人的想法都是参差不齐的。
为了解决命名冲突的问题，C++引入了一个新的关键字——namespace，namespace后跟一对{}，中间用于变量的定义，函数的声明与定义，类的声明与定义等等；可以为我们在全局域生成一个命名空间域；主要用于解决命名冲突、组织代码、提高代码的可读性和可维护性。
下面的代码，是在域中定义一个malloc为函数名的交换函数，和以rand为变量名的变量。包含头文件后，编译器不会报上面的错误。
2.namespace的定义
- namespace的本质，在用途方面，可以类似于电脑分盘(新建文件夹)，在不同的盘符(文件夹)中可以定义相同的文件标识；
- 不同的域可以使用相同的标识符，如局部域和作用域，都可以定义变量a；
- 在同一域中，不能出现两个或两个以上的相同的标识符
- 多文件中，存在相同的命名空间域名的时候，编译的时候，会形成同一个域；
- namespace可嵌套使用；
- namespace只可在全局域中使用；
- C++的作用域主要有四种，函数局部域、全局域、命名空间域、类域。函数局部域、全局域会改变变量或函数的作用域和生命周期，而命名空间域、类域只改变其作用域，不改变其生命周期；
- C++的标准域，定义在 std 域中；
- 编译器找变量、函数、或类的出处，默认是局部域和全局域(先局部域，后全局域)；若找不到，则编译器报错；——由此更能体现命名空间对命名冲突问题的解决；
- 下面将对上面所说的某些现象，进行验证与反馈~，若无问题可直接跳转命名空间的使用
//.h文件 #include namespace zmh { void Print(); } //.cpp文件 #include"zmh.h" namespace zmh { void Print() { printf("残风也想永存：第一个C++代码\n"); } } //.main文件 #include"zmh.h" using namespace zmh; // 这里是对命名空间的一种使用方法 int main() { //验证：多文件中，存在相同的命名空间域名的时候，编译的时候，会形成同一个域； //若成功调用Print(),则验证成功！！！ Print(); return 0; }
3.命名空间的使用
我们已经知道，编译器找变量、函数、或类的出处，默认是局部域和全局域(先局部域，后全局域)；那我们就想，怎么才能告诉编译器，去全局域，去找出处呢？
答案是有的，这里将学习一个新的操作符 ‘::’——作用域解析操作符，而是用于指定某个标识符的所属作用域或命名空间的特殊符号。
‘::’，操作符前是全局域（双冒号前面什么都没有，则代表全局域）或者是命名空间的域名，后面则是我们要访问的变量，函数或类。
命名空间使用总结：
注： ‘::’不仅仅可以访问全局域和命名空间域，但目前们只需要掌握这两个用途即可
如果我们对命名空间域中某一个变量或函数的使用率更频繁的时候，每次都要通过上面的访问方式，是不是有点太过繁琐了？难到就没有其它的解决方法了吗？
是有的，C++为我们提供了一个using关键字，在全局域中使用using关键字，可以解决上面的问题。
其使用方法由以下两种：
using (命名空间域名)::(要访问的变量、函数或类);
// 对某个要频繁使用的变量、函数或类进行展开
using namespace (命名空间域名);// 对整个命名空间域进行展开
功效，可以让我们在使用某个变量、函数或类的时候，不再需要 (命名空间域名)::(要访问的变量、函数或类) ，而是直接(要访问的变量、函数或类)即可。
命名空间使用总结：
命名空间使用方法一：
(命名空间域名)::(要访问的变量、函数或类)
命名空间使用方法二：
using (命名空间域名)::(要访问的变量、函数或类);
// 对某个要频繁使用的变量、函数或类进行展开
命名空间使用方法三：
using namespace (命名空间域名);// 对整个命名空间域进行展开
三、C++的输入&输出流
- ：是C++的标准输出、输入流的库函数头文件；其函数的声明与定义在，命名空间std中。
- std::cout：是C++的标准输出函数；可以通过插入运算符 来读取各种类型的数据。
- std::endl：用于在输出流中插入一个换行符，并刷新输出缓冲区；这意味着它不仅仅是插入一个换行符（\n），还会确保所有等待在缓冲区中的输出都被发送到它们的目的地（如屏幕）。
- ：流提取符号，用于读取数据。
- C++的cout与cin，会自动识别数据格式，无需，我们再像C语言的printf，scanf一样，要注意每个数据类型对应的占位符。
三、缺省参数
- 定义：所谓缺省参数，是针对函数形参形式来讲的；在函数声明或定义的时候，我们可以直接给形参赋值。当函数调用的时候，如果对应的实参没有被提供，那么将使用这些缺省值；反之则使用被提供的实参。（缺省参数又叫默认参数）
- 函数声明与实现分离的时候，不能重复给缺省参数，且规定只能在函数声明的时候，给缺省参数。
- 缺省参数分为全缺省，或半缺省；全缺省就是函数每个形参都又缺省参数，半缺省就是函数每个形参不全部都是缺省参数。
- C++规定，半缺省参数，只能从右向左给；且函数调用的时候，必须从左向右给值，不能跳跃给值。
- 错误使用案例，还请大家敲入合适的代码，进行测试；下面只展示正确的使用方法，以及函数的行为。
四、重载函数
- 定义：在相同域中，函数名相同，但形参不同的两个或两个以上的函数构成重载函数；
- 重载函数特征1：函数名相同，形参个数不同；
- 重载函数特征2：函数名相同，形参类型不同；
- 重载函数特征3：函数名相同，形参顺序不同；
- 注意事项：不能通过返回值的不同来定义重载函数
- 优势：允许开发者通过相同的函数名，实现形参类型、个数不同，但功能类似的函数；这提高代码的可读性，增加了代码的灵活性；同时函数调用也会显得便利。
// 形参个数不同
void ZMH(int a, double b) { ; }
void ZMH(int a, double b, int c) { ; }
// 形参类型不同void ZMH(int a, double b) { ; }
void ZMH(int a, int b) { ; }
// 形参顺序不同void ZMH(int a, double b) { ; }
void ZMH(double b, int a) { ; }
// 不能通过返回值的不同来定义重载函数
void ZMH(int a, double b) { ; }
int ZMH(int a, double b) { ; }
// 重载函数与缺省参数不恰当的混用，可能存在歧义
void ZMH() { ; }
void ZMH(int a = 4) { ; }
问：上面两组函数，构成重载吗？
答：构成
问：调用ZMH();的时候，是执行哪一个函数呢？
答：编译器不知道执行哪一个函数，会报错。
五、引用
1.引用的意义
讲引用的之前，先插入一个话题：周树人与鲁迅的关系；在革命时期，周树人写的文章很多都是讽刺社会的黑暗，以及国民政党的昏庸，百姓思想的封建。可反动势力，会容忍别人的诋毁吗？当然不会，倘若周树人直接以本名去当文章的作者，说不定上午刚发布完文章，下午反动势力，就闯进家门逮捕了；于是周树人就想着，我能不能取一个别名，去发布文章呢？这样不但降低了被逮捕的风险，而且也能实现自己的目标。
而C++的引入的引用，其价值，与周树人使用“鲁迅”这一笔名来发表文章，在某种意义上是相似的——都是为了避免直接暴露身份或对象，从而达到更安全、更灵活地执行目的的效果。
2.引用的定义
- 引用并非是创建一个新变量，而是引用对象起一个别名，不占用内存空间
- 我们可以通过引用，直接去操作引用对象。
- 引用，可以用在函数的形参，函数的返回值，以及对某一局部变量直接使用引用。
- 一个引用对象，可以有多个引用。
- 引用必须初始化。（指针是推荐初始化，但可以不初始化）
- 引用只能选择一个实体对象。（指针可以随意更改所指向的对象）
3.引用的使用
我们在知道了引用的的重要性和概念之后，我们该如何正确使用引用呢？C++复用了C语言中的取地址操作符——&；在类型之后使用'&'则为引用。 type& 别名 = 引用对象；下面将通过代码例子进行进一步的理解。
4.const 引用
- const type& 别名 = 引用对象。
- const引用可以接受const对象，和普通对象，但普通的引用不能接受const对象——这遵从于权限不能放大，只能缩小。
- 临时对象：程序运行时，会在内存开辟一个临时空间，去存储表达式求值的结果，称为临时对象，且临时对象具有常数性。
- const引用可以接受临时对象，从而达到延长其生命周期的效果。
5.引用的优势
- 引用可以做函数参数和返回值，减少拷贝提高效率；
- 引用传参，可以实现指针传参一样的效果，但指针要通过解引用才能访问到对象；
- 引用，是对引用对象起别名，这使得代码更加的直观，和安全。
六、inline
- 函数声明与定义一起的时候，在其前面加上inline关键字，使得函数在调用的时候，并不会去建立函数栈帧，而是直接在调用函数的内部，将被调用函数的代码展开。这样减少了函数创建栈帧的效率，提高的代码运行效率，此函数称为内联函数。
- 在函数前面加上inline关键字，并非都被编译器所认可；递归函数、有些代码片段较长的函数，不触发内联函数的的机制。一般情况下，函数体小而简单，编译器才会进行内联函数的操作。
- inline不建议声明和定义分离到两个⽂件，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址，链接时会出现报错。
七、nullptr
- 在C语言中，C++98中，官方将宏NULL，当作空指针的符号，有些情况是void* 类型的0，而有些情况只是0。
- C++中，void* 类型指针，不能隐式转换为其它类型的指针。
- 因此在某些函数重载的时候，NULL是隐形转换为整型0时候，是对于调用重载函数是存在歧义的；而void* 类型的0，编译器会报错。
- 所以C++11引用的nullptr关键字，此关键字总能被转换为任意类型的指针。
- 所以nullptr当作空指针，比NULL更具有安全性。
