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【C++修行之道】（引用、函数提高）

article 2024/11/18 11:26:29

目录

一、引用

1.1引用的基本使用

 1.2 引用注意事项

1.3 引用做函数参数

1.4 引用做函数返回值

1.5 引用的本质

1.6 常量引用

1.7引用和指针的区别

二、函数提高

2.1 函数默认参数

2.2函数占位参数

2.3 函数重载

2.4函数重载注意事项

一、引用

1.1引用的基本使用

作用： 给变量起别名

语法： 数据类型 &别名 = 原名

引用是别名，即为某个变量提供的另一个名字。一旦引用被初始化为一个对象，它就不能被指向另一个对象。引用没有自己的内存地址，它与所引用的对象共享同一块内存地址。

示例：

int main()
{
	//引用基本用法
	//数据类型	&别名 = 原名

	int a = 10;
	//创建引用
	int& b = a;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "a = " << b << endl;

	b = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");
	
	return 0;
}

 

 1.2 引用注意事项

  • 引用必须初始化

  • 引用在初始化后，不可以改变

示例：

int main() {
    int a = 10;

    // 1.引用必须初始化
    // int &b;//错误,引用必须要初始化 
    int b = 20;

    // 2.引用在初始化后,不可以改变
    int& c = a; //一旦初始化后，就不可以更改
   
    c = b; //这是赋值操作，不是更改引用
    
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl;
    system("pause");
    
    return 0;
}

1.3 引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参

优点：可以简化指针修改实参

示例：

// 引用做函数参数
//1. 值传递
void mySwap01(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//2. 地址传递
void mySwap02(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
//3. 引用传递
void mySwap03(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main() {
    int a = 15;
    int b = 25;
    ​
    //mySwap01(a, b);//值传递,形参不会修饰实参
    //cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
    
    //mySwap02(&a, &b);//地址传递,形参会修饰实参
    //cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

    ​mySwap03( a , b );
    cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

1.4 引用做函数返回值

作用：引用是可以作为函数的返回值存在的

注意：不要返回局部变量引用

用法：函数调用作为左值

示例：

//引用做函数的返回值
//1.不要返回局部变量的引用
int& test01() {
	int a = 10; //局部变量存放在四区中的 栈区
	return a;
}


int main() {

	//不能返回局部变量的引用
	int& ref = test01();
	cout << "ref = " << ref << endl;//如果第一次结果正确,是因为编译器做了保留
	cout << "ref = " << ref << endl;//第二次结果错误,因为a的内存已经释放
	system("pause");

	return 0;
}
//引用做函数的返回值
//2.函数调用可以作为左值(赋值符的左边是左值)
//返回静态变量引用
int& test02() {
	static int a = 20;//静态变量,存放在全局区,全局上的数据在程序结束后系统是否
	return a;
}

int main() {

	//如果函数做左值，那么必须返回引用
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	test02() = 1000;//如果函数的返回值是引用,这个函数调用可以作为左值

	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

1.5 引用的本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.

讲解示例：

//发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref) {
	ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main() {
	int a = 10;

	//自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
	int& ref = a;
	ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;

	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;

	func(a);// 调用func函数，传递a的引用，此时a的值会被修改为100

	return 0;
}

引用的本质就是一个指针常量。

引用一旦初始化后，就不可以发生改变。

结论：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

1.6 常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

示例：

int main()
{
	//常量引用
	//使用场景：用来修饰形参,防止误操作
	
	int a = 10;

	const int& ref = 10;// 引用必须引一块的内存空间
	// 加上const之后 编译器将代码修改为 
	// int temp = 10; const int & ref = temp;

	//ref = 20;//加入const之后,变为只读,不可修改

	system("pause");

	return 0;
}
//引用使用的场景，通常用来修饰形参
void showValue(const int& v) {
	//v += 10;
	cout << v << endl;
}

int main() {

	const int& ref = 10;

	//ref = 100;  //加入const后不可以修改变量
	cout << ref << endl;

	//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
	int a = 10;
	showValue(a);

	system("pause");

	return 0;
}

1.7引用和指针的区别

对比了引用和指针在C++中的基本性质、初始化要求、空值、操作灵活性、可复制性、安全性和取地址操作等方面的特点：

特性引用 (Reference)指针 (Pointer)
基本性质别名，共享内存地址存储另一个变量地址的变量
初始化要求必须初始化，且不能更改所引用对象可以不初始化，初始化后可更改指向
空值不能指向空值可以指向nullptr或NULL
操作灵活性类似普通变量，无算术操作可进行算术操作，改变指向地址
可复制性不可复制，不能重新赋值可复制，可赋值
安全性更高，不易出错，无空指针问题更易出错，如空指针解引用
取地址操作不能直接取引用对象的地址可以取指针本身的地址，可解引用

总的来说，引用和指针在语法和用法上有明显的区别。引用提供了更高级别的抽象和安全性，但牺牲了灵活性；而指针则提供了更低级别的操作和更大的灵活性，但也需要更多的注意来避免潜在的问题。在设计程序时，应根据具体需求和上下文来选择使用引用还是指针。

二、函数提高

2.1 函数默认参数

在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。

语法：返回值类型 函数名 （参数= 默认值）{}

示例：

//函数默认参数
//在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
//如果我们自己传入数据,就用自己的数据,如果没有,那么用默认值
//语法: 返回值类型 函数名(形参 = 默认值)
int func(int a, int b = 10, int c = 10) 
{
	return a + b + c;
} 

//注意事项
//1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值
//int func2(int a = 10, int b, int c, int d = 10) //error
int func2(int a, int b, int c, int d = 10)
{
	return a + b + c;
}

// 2. 声明和实现只能有一个默认参数
// (如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数)
// (如果函数实现有默认值，函数声明的时候就不能有默认参数)
int func2(int a = 10, int b = 10);
int func2(int a, int b)
{
	return a + b;
}

int main() {
	
	//cout << func(10) << endl;
	cout << "ret = " << func(20, 20) << endl;

	cout << "ret = " << func(100) << endl;
	system("pause");

	return 0;
}

2.2函数占位参数

C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置

语法： 返回值类型 函数名 (数据类型){}

在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术

示例：

//占位参数
//返回值类型 函数名(数据类型){}

//函数占位参数 ，占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int) {
	cout << "this is func" << endl;
}

int main() {

	func(10, 10); //占位参数必须填补

	system("pause");

	return 0;
}

2.3 函数重载

作用：函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件：

  • 同一个作用域下

  • 函数名称相同

  • 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件

示例：

//函数重载
//可以让函数名相同,提高服用型

//函数重载的满足条件
//1.同一个作用域下
//2.函数名称相同
//3.函数参数类型不同,或者个数不同,或者顺序不同
void func()
{
	cout << "func 的调用！" << endl;
}
void func(int a)
{
	cout << "func (int a) 的调用！" << endl;
}
void func(double a)
{
	cout << "func (double a)的调用！" << endl;
}
void func(int a, double b)
{
	cout << "func (int a ,double b) 的调用！" << endl;
}
void func(double a, int b)
{
	cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
}

//注意事项
//函数返回值不可以作为函数重载条件(无法重载仅按返回值类型区分的函数)
//int func(double a, int b)
//{
//	cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
//}

//根据不同的参数运行不同的代码片段
int main() {

	func();
	func(10);
	func(3.14);
	func(10, 3.14);
	func(3.14, 10);

	system("pause");

	return 0;
}

2.4函数重载注意事项

  • 引用作为重载条件

  • 函数重载碰到函数默认参数

示例：

//函数重载注意事项
//引用作为重载条件
//函数重载碰到函数默认参数
//函数重载注意事项
//1、引用作为重载条件

void func(int& a) // int &a = 10; 不合法
{
	cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}

void func(const int& a) //const int &a = 10; 合法
{
	cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}


//2、函数重载碰到函数默认参数

void func2(int a, int b = 10)
{
	cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}

void func2(int a)
{
	cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}

int main() {

	int a = 10;
	func(a); //调用无const
	func(10);//调用有const


	//func2(10); //当函数重载碰到默认参数,出现二义性,报错,尽量避免这种情况
	//写函数重载的时候尽量不要写默认参数

	system("pause");

	return 0;
}

今天就先到这了！！！

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