當(dāng)學(xué)習(xí)了C語(yǔ)言之后，很多的小伙伴都想進(jìn)一步學(xué)習(xí)C++，但兩者有相當(dāng)一部分的內(nèi)容都是重疊的，不知道該從哪些方面開(kāi)始入門(mén)C++，這篇文章羅列了從C到C++必學(xué)的入門(mén)知識(shí)，學(xué)完就算是踏入C++的大門(mén)了。

1. 命名空間

寫(xiě)C的時(shí)候，偶爾可能不小心就和庫(kù)函數(shù)沖突了，又或者當(dāng)兩個(gè)程序員以相同的名字命名變量或函數(shù)，就會(huì)發(fā)生沖突。C++就提出了一個(gè)很好的解決方案——命名空間。

命名空間的關(guān)鍵字是namespace，定義方式如下：

【定義方式】

namespace N1
{int a = 3;int b = 4;
?int Add(int x1, int x2){return x1 + x2;}
?struct Node{struct Node* next;int val;};
?namespace N2{int c = 0;int d = 0;}
}

從示例中可以看出，命名空間中可以包含變量、函數(shù)、類(lèi)型以及嵌套另一個(gè)命名空間

【使用方式】

1. 命名空間+作用域限定符

int main() {printf("%d\n", N1::a);return 0; 
}

2. using將命名空間中某個(gè)成員引入

using N1::b;
int main() {printf("%d\n", N1::a);printf("%d\n", b);return 0; 
}

3. using namespace 變量空間

using namespace N1;
int main() {printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0; 
}

2. 輸入輸出

其實(shí)C語(yǔ)言的printf/scanf在C++中還可以使用，不過(guò)C++有獨(dú)有的輸入輸出方式，就是cin/cout

【使用說(shuō)明】

1. 必須包含iostream頭文件，注意是<iostream>

2. 需要使用命名空間std，因?yàn)閏in/cout在其中的（日常練習(xí)可以這么做，但做項(xiàng)目的時(shí)候最好使用 std::cin 的方式展開(kāi)）

3. 使用時(shí)要用<<流插入操作符/>>流提取操作符，不知道是什么沒(méi)關(guān)系，看示例是怎么用的就行，cout用<<，cin用>> ?

4. 變量之間也是用<<或>>連接，如果需要換行用endl

【示例】

#include <iostream>
using namespace std;
?
int main()
{cout << "hello world!" << endl;return 0;
}

【解惑】

我們有了printf和scanf為什么還要學(xué)習(xí)cin和cout呢，因?yàn)槠淇梢?span style="background-color:#fefcd8;">自動(dòng)識(shí)別變量的類(lèi)型，相對(duì)來(lái)說(shuō)就方便了很多，不用考慮太多。不過(guò)cin/cout相對(duì)于前者慢一些，在大量數(shù)據(jù)需要輸入輸出時(shí)就會(huì)有較大的時(shí)間差距。

3. 缺省參數(shù)

聲明或者定義函數(shù)時(shí)為函數(shù)參數(shù)指定一個(gè)缺省值，當(dāng)函數(shù)沒(méi)有傳遞對(duì)應(yīng)的參數(shù)時(shí)，就用缺省參數(shù)來(lái)代替（有點(diǎn)像備胎的感覺(jué)doge）

#include <iostream> 
using namespace std;void Func (int a = 10)
{cout << a << endl；
}int main()
{Func(); //輸出10Func(100); //輸出100return 0;
}

【分類(lèi)】

全缺省參數(shù)：所有形參都加上了缺省參數(shù)

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl;
}int main()
{Func(9, 8, 5);Func(9, 8);return 0;
}

半缺省參數(shù)：只有部分參數(shù)給缺省值

void Func(int a, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl;
}//錯(cuò)誤寫(xiě)法
//void Func(int a = 10, int b, int c = 30)
//void Func(int a = 10, int b = 20, int c)
//void Func(int a = 10, int b, int c)int main()
{Func(9);Func(9, 8);Func(9, 8, 5);return 0;
}

注意：

1. 半缺省參數(shù)只能從右往左給，不能跳躍給，也是為了避免傳錯(cuò)參數(shù)，出現(xiàn)歧義

2. 缺省參數(shù)不能同時(shí)在定義和聲明中出現(xiàn)，一般在聲明中給

3. 缺省值必須是全局變量或常量

4.?函數(shù)重載

C++中允許在同一個(gè)作用域中出現(xiàn)參數(shù)列表不同（參數(shù)個(gè)數(shù)或類(lèi)型不同）的同名函數(shù)，稱(chēng)這種現(xiàn)象為函數(shù)重載

【示例】

#include <iostream>
using namespace std;
?
//參數(shù)個(gè)數(shù)不同
void f1(int x, int y)
{cout << "void f1(int x, int y)" << endl;
}
?
void f1(int m)
{cout << "void f1(int m)" << endl;
}
?
//參數(shù)類(lèi)型不同
void f2(int m)
{cout << "void f2(int m)" << endl;
}
?
void f2(double m)
{cout << "void f2(double m)" << endl;
}
?
//參數(shù)類(lèi)型順序不同，本質(zhì)就是類(lèi)型不同
void f3(int x, double y)
{cout << "void f3(int x, double y)" << endl;
}
?
void f3(double x, int y)
{cout << "void f3(double x, int y)" << endl;
}
?
int main()
{f1(10, 20);f1(10);cout << endl;f2(10);f2(1.0);cout << endl;f3(10, 1.0);f3(1.0, 10);
?
?return 0;
}

【原理】

C++的編譯器會(huì)對(duì)函數(shù)進(jìn)行修飾，一種函數(shù)變量類(lèi)型對(duì)于一種編碼，所以不同的變量類(lèi)型或者個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)不同的匯編代碼，所以函數(shù)名相同并不影響其分別不同的函數(shù)。

而C語(yǔ)言中，相同的函數(shù)名是區(qū)分不開(kāi)的。

（此部分需要對(duì)程序的翻譯和執(zhí)行部分有一定的了解，可以暫時(shí)跳過(guò)）

5. 引用

引用是對(duì)已經(jīng)創(chuàng)建的變量起別名，操作符是&

【示例】

#include <iostream> 
using namespace std;int main()
{int a = 1;int& b = a;cout << a << endl;cout << b << endl;//打印結(jié)果都是1cout << &a << endl;cout << &b << endl;//打印出來(lái)是同一個(gè)地址，也就意味著在同一個(gè)空間return 0;
}

結(jié)果如下：

所以當(dāng)其中一個(gè)加的時(shí)候，另一個(gè)也加，效果如下：

注意：

1. 引用和實(shí)體的類(lèi)型要相同，魯迅和周樹(shù)人都是人

2. 引用在定義時(shí)必須初始化

3. 一個(gè)變量可以多個(gè)引用，也就是可以多個(gè)別名

4. 引用一個(gè)實(shí)體就不能再引用其他的實(shí)體，魯迅是周樹(shù)人的別名，就不能再用“魯迅”代指張三了

5. 引用不能作函數(shù)局部變量的返回值，因?yàn)榉祷刂档目臻g在退出函數(shù)之后就銷(xiāo)毀了，而引用與它共用一塊空間，所以此時(shí)為非法訪(fǎng)問(wèn)空間。當(dāng)然，如果是全局變量/函數(shù)外局部變量/靜態(tài)變量/堆上變量也是可以的作為返回值的。

???????

【使用方式】

1. 輸出型參數(shù)

#include <iostream>
using namespace std;
?
void Swap1(int& x, int& y)
{int temp = x;x = y;y = temp;
} //節(jié)省拷貝的空間，在傳大的對(duì)象時(shí)對(duì)比更加明顯
?
void Swap2(int* m, int* n)
{int temp = *m;*m = *n;*n = temp;
} //需要額外開(kāi)辟一塊空間存臨時(shí)變量
?
int main()
{int a = 1, b = 2;Swap1(a, b);cout << a << " " << b << endl;int c = 1, d = 2;Swap2(&c, &d);cout << c << " " << d << endl;
?return 0;
}

2. 函數(shù)返回值（注意返回局部變量時(shí)不可用）

#include <time.h>
#include <iostream>
using namespace std;struct A
{ int a[10000]; 
};A a; A TestFunc1() 
{ return a;
}A& TestFunc2()
{ return a;
}int main()
{size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;return 0;
}

這效率，贏麻了！

有小伙伴又要問(wèn)了，引用這么香，誰(shuí)還用指針呀？

那我們就得來(lái)看看指針和引用的區(qū)別了：【面試考點(diǎn)】

語(yǔ)法：

1. 引用是別名，不開(kāi)空間，指針是地址，需要開(kāi)空間存地址
2. 引用必須初始化，指針可以初始化也可以不初始化
3. 引用不能改變指向，指針可以（不可替代的關(guān)鍵）
4. 引用相對(duì)更安全，沒(méi)有空引用，但是有空指針，容易出現(xiàn)野指針，但是不容易出現(xiàn)野引用
5. sizeof（引用為引用類(lèi)型的大小，指針為地址的大小）、++（引用實(shí)體+1，指針偏移一個(gè)類(lèi)型的大小）、解引用訪(fǎng)問(wèn)（引用不用解引用）等方面的區(qū)別

底層：

匯編層面上，沒(méi)有引用，都是指針，引用編譯后也轉(zhuǎn)換成指針了

總結(jié)：C++的引用，對(duì)指針使用比較復(fù)雜的場(chǎng)景進(jìn)行一些替換，讓代碼更簡(jiǎn)單易懂，但是不能完全替代指針，因?yàn)橐枚x后，不能改變指向

【常引用】

如果我需要一個(gè)不可被修改的別名，就會(huì)使用到常引用

//代碼一：正常引用（權(quán)限平移）
int a = 10;
int& ra = a;
?
//代碼二：會(huì)報(bào)錯(cuò)，本來(lái)我設(shè)的變量不可被改，但是你的引用可以改，相當(dāng)于給它的權(quán)限過(guò)大了
const int b = 10;
int& rb = b;
?
//代碼三：常引用，相當(dāng)于創(chuàng)建了一個(gè)不可修改的別名（權(quán)限縮小）
int c = 10;
const int& rc = c;//代碼四：d轉(zhuǎn)換成int需要生成臨時(shí)變量，再將臨時(shí)變量賦給rd引用，
//而臨時(shí)變量是常量，所以rd要用常量引用，此代碼沒(méi)有const是編譯錯(cuò)誤的
double d = 3.14;
const int& rd = d;

6. 內(nèi)聯(lián)函數(shù)

一般來(lái)說(shuō)，函數(shù)調(diào)用都會(huì)建立棧幀，而如果有方式可以避免棧幀的調(diào)用，可以大大提高運(yùn)行的效率。

C++引入了一個(gè)關(guān)鍵字inline，以inline修飾的函數(shù)叫做內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯時(shí)C++編譯器會(huì)在調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)的地方展開(kāi)（函數(shù)調(diào)用替換為函數(shù)體），沒(méi)有函數(shù)調(diào)用建立棧幀的開(kāi)銷(xiāo)，從而大大提升運(yùn)行效率。

【示例】

inline int Add(int x, int y)
{return x + y;
}int main()
{int ret = Add(3, 4);cout << ret << endl;return 0;
}

其實(shí)沒(méi)什么好說(shuō)的，就是在函數(shù)前加上inline。

不過(guò)，編譯器會(huì)判斷此代碼是否大小合適，如果比較大的話(huà)還是會(huì)建立棧幀，避免在調(diào)用處展開(kāi)導(dǎo)致程序膨脹。

注意：

1. 不能是遞歸的函數(shù)，且最好規(guī)模較小、頻繁調(diào)用的函數(shù)。

2. 不建議聲明和定義分離，分離會(huì)導(dǎo)致鏈接錯(cuò)誤。因?yàn)閕nline被展開(kāi)，就沒(méi)有函數(shù)地址了，鏈接就會(huì)找不到。

【拓展】

【面試考點(diǎn)】如果在頭文件中包含了一個(gè)函數(shù)的聲明和定義，導(dǎo)致出現(xiàn)鏈接錯(cuò)誤，該如何處理？

1. 聲明和定義分離

2. 用static修飾函數(shù)，鏈接屬性只在當(dāng)前文件可見(jiàn)，不會(huì)進(jìn)符號(hào)表（大函數(shù)）

3. inline修飾，沒(méi)有進(jìn)符號(hào)表，不會(huì)出現(xiàn)鏈接沖突

有小伙伴就要問(wèn)了，好像C語(yǔ)言里的宏也可以做到類(lèi)似的效果(不建立棧幀就能調(diào)用)呀？

但是宏也是有缺點(diǎn)的，詳細(xì)的內(nèi)容可看這篇文章-鏈接

在C++中，有很多設(shè)計(jì)都可以替代宏：const，enum，inline

7. auto關(guān)鍵字

在C++中，有的類(lèi)型的名字會(huì)很長(zhǎng)，所以很容易會(huì)出錯(cuò)，而這就引出了auto關(guān)鍵字

這個(gè)關(guān)鍵字的作用就是自動(dòng)識(shí)別類(lèi)型

當(dāng)然，除了用在比較長(zhǎng)的類(lèi)型名上，還可以用于for循環(huán)，這個(gè)也是C++特有的

示例如下：

int main()
{int array[] = { 1,2,3,4,5 };for (auto& e : array){e *= 2;}
?for (auto e : array){cout << e << " ";}
?return 0;
}

上面這段代碼等價(jià)于：

int main()
{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 << " ";}
?return 0;
}

可見(jiàn)這里可以省去了不少的代碼，不過(guò)要注意如果不是遍歷數(shù)組就不能這么操作了

【注意點(diǎn)】

1.????????auto聲明指針類(lèi)型時(shí)，用auto和auto*沒(méi)有區(qū)別，但用auto聲明引用類(lèi)型時(shí)必須加&。

2.?auto不能作為函數(shù)參數(shù)和返回值，也不能用來(lái)聲明數(shù)組

8. 空指針nullptr

NULL可作常量0，也可作無(wú)類(lèi)型指針的常量，

一般情況下，NULL會(huì)被編譯器認(rèn)為是0常量，但是我們想用它的時(shí)候往往是當(dāng)作指針來(lái)用，為了避免會(huì)出現(xiàn)麻煩的情況，所以C++又設(shè)計(jì)了一個(gè)nullptr指針，就是表示指針空值，即(void*)0

這篇內(nèi)容很多，可以收藏下來(lái)慢慢看～感謝大家的點(diǎn)贊和支持👍