C 的第一个程序
C 也就是 c语言plus plus版本 所以兼容很多C语言内容依然可以使用。
所以第一个程序可以是
代码语言：javascript复制#include<stdio.h>
int main()
{
printf("hello worldn");
return 0;
}这里甚至和C语言一摸一样
命名空间
命名空间是用来处理可能存在冲突的变量名字，函数名字而存在的，我们用namespace来解决这个
代码语言：javascript复制namespace a
{
int b = 10;
int Add(int left, int right)
{
return left right;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int val;
};
}
void main()
{
a::b = 1;//a是 namespac的划出来区域的名字
//::是调用的操作符
}• 定义命名空间，需要使⽤到namespace关键字，后⾯跟命名空间的名字，然后接⼀对{}即可，{}中 即为命名空间的成员。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。 • namespace本质是定义出⼀个域，这个域跟全局域各⾃独⽴，不同的域可以定义同名变量 • C 中域有函数局部域，全局域，命名空间域，类域；域影响的是编译时语法查找⼀个变量/函数/ 类型出处(声明或定义)的逻辑，所有有了域隔离，名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响 编译查找逻辑，还会影响变量的⽣命周期，命名空间域和类域不影响变量⽣命周期。 • namespace只能定义在全局，当然他还可以嵌套定义。 • 项⽬⼯程中多⽂件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace，不会冲突。 • C 标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。
C 输入输出
C 输⼊&输出 • <iostream>是InputOutputStream的缩写，是标准的输⼊、输出流库，定义了标准的输⼊、输 出对象。 • std::cin是istream类的对象，它主要⾯向窄字符（narrowcharacters(oftypechar)）的标准输 ⼊流。 • std::cout是ostream类的对象，它主要⾯向窄字符的标准输出流。 • std::endl是⼀个函数，流插⼊输出时，相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。 • <<是流插⼊运算符，>>是流提取运算符。（C语⾔还⽤这两个运算符做位运算左移/右移） • 使⽤C 输⼊输出更⽅便，不需要像printf/scanf输⼊输出时那样，需要⼿动指定格式，C 的输⼊ 输出可以⾃动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的，这个以后会讲到)，其实最重要的是 C 的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。 • IO流涉及类和对象，运算符重载、继承等很多⾯向对象的知识，这些知识我们还没有讲解，所以这 ⾥我们只能简单认识⼀下C IO流的⽤法，后⾯我们会有专⻔的⼀个章节来细节IO流库。 • cout/cin/endl等都属于C 标准库，C 标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中，所以要 通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们。 • ⼀般⽇常练习中我们可以usingnamespacestd，实际项⽬开发中不建议usingnamespacestd。 • 这⾥我们没有包含<stdio.h>，也可以使⽤printf和scanf，在包含<iostream>间接包含了。vs系列 编译器是这样的，其他编译器可能会报错。
代码语言：javascript复制#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 0;
double b = 0.1;
char c = 'x';
cout << a << " " << b << " " << c << endl;
std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;
scanf("%d%lf", &a, &b);
printf("%d %lfn", a, b);
// 可以⾃动识别变量的类型
cin >> a;
cin >> b >> c;
cout << a << endl;
cout << b << " " << c << endl;
return 0;
}sacnf 和 printf依然可以用 cout可以近似看作printf cin近似看作scanf
using namespace std 是展开标准库 平时可以随便用
代码语言：javascript复制#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，加上以下3⾏代码
// 可以提⾼C IO效率
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cout.tie(nullptr);
return 0;
}缺省参数
• 缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定⼀个缺省值。在调⽤该函数时，如果没有指定实参 则采⽤该形参的缺省值，否则使⽤指定的实参，缺省参数分为全缺省和半缺省参数。（有些地⽅把 缺省参数也叫默认参数） • 全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。C 规定半缺省参数必须从右往左 依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。 • 带缺省参数的函数调⽤，C 规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。 • 函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省 值。
代码语言：javascript复制#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;
void Func(int a = 0)
{
cout << a << endl;
} i
nt main()
{
Func(); // 没有传参时，使⽤参数的默认值
Func(10); // 传参时，使⽤指定的实参
return 0;
}// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl << endl;
} /
/ 半缺省
void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl << endl;
}缺省参数不能声明和定义同时给，会报错
函数重载
C ⽀持在同⼀作⽤域中出现同名函数，但是要求这些同名函数的形参不同，可以是参数个数不同或者类型不同。这样C 函数调⽤就表现出了多态⾏为，使⽤更灵活。C语⾔是不⽀持同⼀作⽤域中出现同名函数的。
代码语言：javascript复制#include<iostream>
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;
} d
ouble 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;
} v
oid 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;
} v
oid f(char b, int a)
{
cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
/ 返回值不同不能作为重载条件，因为调⽤时也⽆法区分
//void fxx()
//{}
//
//int fxx()
//{
// return 0;
//}
// 下⾯两个函数构成重载
// f()但是调⽤时，会报错，存在歧义，编译器不知道调⽤谁
void f1()
{
cout << "f()" << endl;
} v
oid f1(int a = 10)
{
cout << "f(int a)" << endl;
} i
nt main()
{
Add(10, 20);
Add(10.1, 20.2);
f();
f(10);
f(10, 'a');
f('a', 10);
return 0;
}引用
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。
类型&引⽤别名=引⽤对象;
C 中为了避免引⼊太多的运算符，会复⽤C语⾔的⼀些符号，⽐如前⾯的<<和>>，这⾥引⽤也和取地址使⽤了同⼀个符号&，⼤家注意使⽤⽅法⻆度区分就可以。
代码语言：javascript复制#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 0;
// 引⽤：b和c是a的别名
int& b = a;
int& c = a;
// 也可以给别名b取别名，d相当于还是a的别名
int& d = b;
d;
// 这⾥取地址我们看到是⼀样的
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
cout << &d << endl;
return 0;
}• 引⽤在定义时必须初始化 • ⼀个变量可以有多个引⽤ • 引⽤⼀旦引⽤⼀个实体，再不能引⽤其他实体 • 引⽤在实践中主要是于引⽤传参和引⽤做返回值中减少拷⻉提⾼效率和改变引⽤对象时同时改变被引⽤对象。 • 引⽤传参跟指针传参功能是类似的，引⽤传参相对更⽅便⼀些。 • 引⽤返回值的场景相对⽐较复杂，我们在这⾥简单讲了⼀下场景，还有⼀些内容后续类和对象章节中会继续深⼊讲解。 • 引⽤和指针在实践中相辅相成，功能有重叠性，但是各有特点，互相不可替代。C 的引⽤跟其他语⾔的引⽤(如Java)是有很⼤的区别的，除了⽤法，最⼤的点，C 引⽤定义后不能改变指向， Java的引⽤可以改变指向。 • ⼀些主要⽤C代码实现版本数据结构教材中，使⽤C 引⽤替代指针传参，⽬的是简化程序，避开复杂的指针
代码语言：javascript复制#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
// 编译报错：“ra”: 必须初始化引⽤
//int& ra;
int& b = a;
int c = 20;
// 这⾥并⾮让b引⽤c，因为C 引⽤不能改变指向，
// 这⾥是⼀个赋值
b = c;
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
return 0;
}void Swap(int& rx, int& ry)
{
int tmp = rx;
rx = ry;
ry = tmp;
} i
nt main()
{
int x = 0, y = 1;
cout << x <<" " << y << endl;
Swap(x, y);
cout << x << " " << y << endl;
return 0;
}#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
void STInit(ST& rs, int n = 4)
{
rs.a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));
rs.top = 0;
rs.capacity = n;
} /
/ 栈顶
void STPush(ST& rs, STDataType x)
{
assert(ps);
// 满了， 扩容
if (rs.top == rs.capacity)
{
printf("扩容n");
int newcapacity = rs.capacity == 0 ? 4 : rs.capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(rs.a, newcapacity *
sizeof(STDataType));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
return;
} r
s.a = tmp;
rs.capacity = newcapacity;
} r
s.a[rs.top] = x;
rs.top ;
} /
/ int STTop(ST& rs)
int& STTop(ST& rs)
{
assert(rs.top > 0);
return rs.a[rs.top];
} i
nt main()
{
// 调⽤全局的
ST st1;
STInit(st1);
STPush(st1, 1);
STPush(st1, 2);
cout << STTop(st1) << endl;
STTop(st1) = 10;
cout << STTop(st1) << endl;
return 0;
}const引⽤
记住，const引用可以引用看起来不能引用的东西，比如常数，a b，甚至是不同类的东西
• 可以引⽤⼀个const对象，但是必须⽤const引⽤。const引⽤也可以引⽤普通对象，因为对象的访 问权限在引⽤过程中可以缩⼩，但是不能放⼤。 • 不需要注意的是类似 int& rb = a*3; double d = 12.34; int& rd = d; 这样⼀些场景下a*3的和结果保存在⼀个临时对象中， int& rd = d 也是类似，在类型转换中会产⽣临时对 象存储中间值，也就是时，rb和rd引⽤的都是临时对象，⽽C 规定临时对象具有常性，所以这⾥ 就触发了权限放⼤，必须要⽤常引⽤才可以。 • 所谓临时对象就是编译器需要⼀个空间暂存表达式的求值结果时临时创建的⼀个未命名的对象， C 中把这个未命名对象叫做临时对象
代码语言：javascript复制int main()
{
const int a = 10;
// 编译报错：error C2440: “初始化”: ⽆法从“const int”转换为“int &”
// 这⾥的引⽤是对a访问权限的放⼤
//int& ra = a;
// 这样才可以
const int& ra = a;
// 编译报错：error C3892: “ra”: 不能给常量赋值
//ra ;
// 这⾥的引⽤是对b访问权限的缩⼩
int b = 20;
const int& rb = b;
// 编译报错：error C3892: “rb”: 不能给常量赋值
//rb ;
return 0;
}#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
const int& ra = 30;
// 编译报错: “初始化”: ⽆法从“int”转换为“int &”
// int& rb = a * 3;
const int& rb = a*3;
double d = 12.34;
// 编译报错：“初始化”: ⽆法从“double”转换为“int &”
// int& rd = d;
const int& rd = d;
return 0;
}指针和引用
C 中指针和引⽤就像两个性格迥异的亲兄弟，指针是哥哥，引⽤是弟弟，在实践中他们相辅相成，功 能有重叠性，但是各有⾃⼰的特点，互相不可替代。 • 语法概念上引⽤是⼀个变量的取别名不开空间，指针是存储⼀个变量地址，要开空间。 • 引⽤在定义时必须初始化，指针建议初始化，但是语法上不是必须的。 • 引⽤在初始化时引⽤⼀个对象后，就不能再引⽤其他对象；⽽指针可以在不断地改变指向对象。 • 引⽤可以直接访问指向对象，指针需要解引⽤才是访问指向对象。 • 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，64位下是8byte) • 指针很容易出现空指针和野指针的问题，引⽤很少出现，引⽤使⽤起来相对更安全⼀些。
inline
内联函数，但是可以看作智能的宏，编译器会根据使用频次和宏的长度决定是否展开
• ⽤inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C 编译器会在调⽤的地⽅展开内联函数，这样调⽤内联函数就不需要建⽴栈帧了，就可以提⾼效率。 • inline对于编译器⽽⾔只是⼀个建议，也就是说，你加了inline编译器也可以选择在调⽤的地⽅不展开，不同编译器关于inline什么情况展开各不相同，因为C 标准没有规定这个。inline适⽤于频繁调⽤的短⼩函数，对于递归函数，代码相对多⼀些的函数，加上inline也会被编译器忽略。 • C语⾔实现宏函数也会在预处理时替换展开，但是宏函数实现很复杂很容易出错的，且不⽅便调 试，C 设计了inline⽬的就是替代C的宏函数。 • vs编译器debug版本下⾯默认是不展开inline的，这样⽅便调试，debug版本想展开需要设置⼀下以下两个地⽅。 • 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。
代码语言：javascript复制#include<iostream>
using namespace std;
inline int Add(int x, int y)
{
int ret = x y;
ret = 1;
ret = 1;
ret = 1;
return ret;
} i
nt main()
{
// 可以通过汇编观察程序是否展开
// 有call Add语句就是没有展开，没有就是展开了
int ret = Add(1, 2);
cout << Add(1, 2) * 5 << endl;
return 0;
}#include<iostream>
using namespace std;
// 实现⼀个ADD宏函数的常⻅问题
//#define ADD(int a, int b) return a b;
//#define ADD(a, b) a b;
//#define ADD(a, b) (a b)
// 正确的宏实现
#define ADD(a, b) ((a) (b))
// 为什么不能加分号?
// 为什么要加外⾯的括号?
// 为什么要加⾥⾯的括号?
int main()
{
int ret = ADD(1, 2);
cout << ADD(1, 2) << endl;
cout << ADD(1, 2)*5 << endl;
int x = 1, y = 2;
ADD(x & y, x | y); // -> (x&y x|y)
return 0;
}nullptr
nullptr相当于更好的NULL
• C 中NULL可能被定义为字⾯常量0，或者C中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，本想通过f(NULL)调⽤指针版本的 f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，调⽤了f(intx)，因此与程序的初衷相悖。f((void*)NULL); 调⽤会报错。 • C 11中引⼊nullptr，nullptr是⼀个特殊的关键字，nullptr是⼀种特殊类型的字⾯量，它可以转换 成任意其他类型的指针类型。使⽤nullptr定义空指针可以避免类型转换的问题，因为nullptr只能被 隐式地转换为指针类型，⽽不能被转换为整数类型。
