网站建设前台和后台设计,招聘信息如何发布,语文建设网站,网站用户体验是什么1. C关键字(C98)
C总计63个关键字#xff0c;C语言32个关键字
2. 命名空间
在C/C中#xff0c;变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的#xff0c;这些变量、函数和类的名称都将存在于全局作用域中#xff0c;可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的就是对标识符的名…1. C关键字(C98)
C总计63个关键字C语言32个关键字
2. 命名空间
在C/C中变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的这些变量、函数和类的名称都将存在于全局作用域中可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的就是对标识符的名称进行本地化以避免命名冲突或名字污染namespace 关键字的出现就是针对这种问题的。
#include iostream
#include stdlib.h//using namespace std;//C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题所以C提出了namespace来解决
int rand 10;int main()
{//这里需要说明一点C是兼容C语言语法的printf(%d\n, rand);return 0;
}
// 编译后后报错error C2365: “rand”: 重定义以前的定义是“函数”
2.1 命名空间定义
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。
// 1. 正常的命名空间定义
// num 是命名空间的名字
namespace num
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型/结构体int rand 10;int Add(int a, int b){return a b;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
namespace N1
{int a;int b;int Add(int a, int b){return a b;}namespace N2{int c;int d;int Sub(int a, int b){return a - b;}}
}//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
// ps一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{int Mul(int a, int b){return a * b;}
}
注意一个命名空间就定义了一个新的作用域命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。
2.2 命名空间的使用
命名空间中成员该如何使用呢比如
namespace N
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int a 0;int b 1;int Add(int x, int y){return x y;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}
int main()
{// 编译报错error C2065: “a”: 未声明的标识符printf(%d\n, a);//那我们该如何修改呢return 0;
}
命名空间的使用有三种方式
① 加命名空间名称及作用域限定符
int main()
{printf(%d\n,N::a);return 0;
}
② 使用 using 将命名空间中某个成员引入
//使用域名N中成员b的声明
using N::b;int main()
{printf(%d\n, N::a);printf(%d\n, b);return 0;
}
③ 使用 using namespace 命名空间名称引入
//使用域名N的声明
using namespace N;int main()
{printf(%d\n, N::a);printf(%d\n, b);Add(10, 20);return 0;
}
3. C输入输出
我们学习C语言的时候是如何写自己的第一个程序的呢
#include stdio.hint main()
{printf(hello world!!!\n);return 0;
}
那么C又是如何写自己的第一个程序呢我们带着探索的好奇心来看一下。
#includeiostream// std是C标准库的命名空间名C将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;int main()
{cout Hello world!!! endl;return 0;
}
运行结果 说明 1. 使用 cout 标准输出对象控制台和 cin 标准输入对象键盘时必须包含iostream 头文件以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout 和 cin 是全局的流对象endl 是特殊的 C 符号表示换行输出它们都包含在 iostream头文件中。
3. 是流插入运算符 是流提取运算符。
4. 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控制格式。C的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上 cout 和 cin 分别是 ostream 和 istream 类型的对象 和 也涉及运算符重载等 一些问题。
注意早期标准库将所有功能在全局域中实现声明在 .h 后缀的头文件中使用时只需包含对应头文件即可后来将其实现在 std 命名空间下为了和 C语言的头文件区分开也为了正确使用命名空间规定C头文件不带 h 旧的编译器vc 6.0中还支持 iostream.h 格式后续编译器已不支持因此推荐使用 iostream std 的方式。
#include iostreamusing namespace std;int main()
{int a 0;double b 0;char c 0;// 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;
}
std 命名空间的使用惯例
std 是C标准库的命名空间如何展开std 使用更合理呢
1. 在日常练习中建议直接使用 using namesapce std; 即可这样就很方便。
2.using namespace std 展开标准库就全部暴露出来了如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现但是在项目开发中代码较多、规模大就很容易出现上面那些问题。所以建议在项目开发中使用像 std::cout 这样使用时指定命名空间 using std::cout 展开常用的库对象/类型/函数等方式。
4. 缺省参数
4.1 缺省参数的概念
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。
#include iostreamusing namespace std;void TestFunc(int a 0)
{cout a endl;
}int main()
{TestFunc(); // 没有传参时使用参数的默认值TestFunc(10); // 传参时使用指定的实参return 0;
}
4.2 缺省参数分类
全缺省参数
void TestFunc(int a 10, int b 20, int c 30)
{cout a a endl;cout b b endl;cout c c endl;
}
半缺省参数
void TestFunc(int a, int b,int c 20)
{cout a a endl;cout b a endl;cout c a endl;
}
注意
1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出不能间隔着给。 2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。
//test.h
void TestFunc(int a 10);//test.c
void TestFunc(int a 20)
{;
}// 注意如果生命与定义位置同时出现恰巧两个位置提供的值不同那编译器就无法确定到底该用那
个缺省值。 3. 缺省值必须是常量或者全局变量。
4. C语言不支持编译器不支持。
5. 函数重载
自然语言中一个词可以有多重含义人们可以通过上下文来判断该词的真实的含义即该词被重载了。
5.1 函数重载的概念
函数重载是函数的一种特殊情况C允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数这些同名函数的形参列表参数个数 或 类型 或 顺序必须不同常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
int Add(int a, int b)
{return a b;
}double Add(double a, double b)
{return a b;
}long Add(long a, long b)
{return a b;
}int main()
{Add(10, 20);Add(10.0, 20.0);Add(10L, 20L);return 0;
}
下面两个函数属于函数重载吗
short Add(short a, short b)
{return a b;
}int Add(short a, short b)
{return a b;
}
答案肯定不是
解释一下
如果我们在 gcc 的编译环境的 g 编译器运行我们的代码而被 g 的函数修饰后变成 【_Z函数长度函数名类型首字母】。则上面代码第一个函数修饰后变成了_Z3Addss 而第二个函数修饰后变成了 _Z3Addss 这时它们两者函数名修饰规则一样编译器在选择时无法判断所需要调用的函数所以编译它们时编译器无法编译通过会报错
5.2 extern C
有时候在C工程中可能需要将某些函数按照C语言的风格来编译在函数前加 extern C 意思是告诉编译器将该函数按照C语言规则编译。比如tcmalloc 是 google 用C实现的一个项目它提供了 tcmallc() 和 tcfree() 两个接口来使用但如果是C项目就没办法使用那么它就使用extern C 来解决。
extern C int Add(int a, int b);int main()
{Add(1, 2);return 0;
}
6. 引用
6.1 引用的概念
引用不是新定义一个变量而是给已存在的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 引用变量名对象名 引用实体
#include iostreamusing namespace std;void Test()
{int a 10;int ra a;//定义引用类型printf(%p\n, a);printf(%p\n, ra);
}int main()
{Test();return 0;
}
运行结果 注意引用类型必须和引用实体是同种类型的。
6.2 引用特性
1. 引用在定义时必须初始化。
2. 一个变量可以有多个引用。
3. 引用一旦引用一个实体再不能引用其他实体。
#include iostreamusing namespace std;void Test()
{int a 10;// int ra; // 该条语句编译时会出错int ra a;int rra a;printf(%p %p %p\n, a, ra, rra);
}int main()
{Test();return 0;
}
运行结果 6.3 常引用
void Test()
{const int a 10;//int ra a; // 该语句编译时会出错a为常量const int ra a;// int b 10; // 该语句编译时会出错b为常量const int b 10;double d 12.34;//int rd d; // 该语句编译时会出错类型不同const int rd d;
}
6.4 使用场景
1. 做参数
void Swap(int x, int y)
{int temp x;x y;y temp;
}
2. 做返回值
int Count()
{static int n 0;n;return n;
}
下面代码输出什么结果为什么
#include iostreamusing namespace std;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;
}
运行结果 注意如果函数返回时出了函数作用域如果返回对象还未还给系统则可以使用引用返回如果已经还给系统了则必须使用传值返回。
6.5 传值、传引用效率比较
以值作为参数或者返回类值型在传值和返回期间函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝因此用值作为参数或者返回值类型效率是非常低下的尤其是当参数或者返回值类型非常大时效率就更低。
#include iostream
#include time.husing namespace std;struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A a) {}
void TestFunc2(A a) {}void Test()
{A a;// 以值作为函数参数size_t begin1 clock();for (size_t i 0; i 100000; i)TestFunc1(a);size_t end1 clock();// 以引用作为函数参数size_t begin2 clock();for (size_t i 0; i 100000; i)TestFunc2(a);size_t end2 clock();// 分别计算两个函数运行结束后的时间cout TestFunc1(A)-time: end1 - begin1 endl;cout TestFunc2(A)-time: end2 - begin2 endl;
}int main()
{Test();return 0;
}
运行结果 6.5.1 值和引用的作为返回值类型的性能比较
#include iostream
#include time.husing namespace std;struct A { int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }
// 引用返回
A TestFunc2() { return a; }void Test()
{// 以值作为函数的返回值类型size_t begin1 clock();for (size_t i 0; i 100000; i)TestFunc1();size_t end1 clock();// 以引用作为函数的返回值类型size_t begin2 clock();for (size_t i 0; i 100000; i)TestFunc2();size_t end2 clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout TestFunc1 time: end1 - begin1 endl;cout TestFunc2 time: end2 - begin2 endl;
}int main()
{Test();return 0;
}
运行结果 通过上述代码的比较发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。
6.6 引用和指针的区别
在语法概念上引用就是一个别名没有独立空间和其引用实体共用同一块空间。
int main()
{int a 10;int ra a;cout a a endl;cout ra ra endl;return 0;
}
在底层实现上实际是有空间的因为引用是按照指针方式来实现的。
int main()
{int a 10;int ra a;ra 20;int* pa a;*pa 20;return 0;
}
我们来看下引用和指针的汇编代码对比 引用和指针的不同点:
1. 引用在定义时必须初始化指针没有要求
2. 引用在初始化时引用一个实体后就不能再引用其他实体而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
3. 没有NULL引用但有NULL指针
4. 在 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)
5. 引用自加即引用的实体增加1指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
6. 有多级指针但是没有多级引用
7. 访问实体方式不同指针需要显式解引用引用编译器自己处理
8. 引用比指针使用起来相对更安全
7. 内联函数
7.1 概念
以 inline 修饰的函数叫做内联函数编译时C编译器会在调用内联函数的地方展开没有函数压栈的开销内联函数提升程序运行的效率。
7.2 特性
1. inline 是一种以空间换时间的做法省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函 数不适宜使用作为内联函数。
2. inline 对于编译器而言只是一个建议编译器会自动优化如果定义为inline的函数体内有循环/ 递归等等编译器优化时会忽略掉内联。
3. inline不建议声明和定义分离分离会导致链接错误。因为inline被展开就没有函数地址了链 接就会找不到。
// test.h
#include iostream
using namespace std;
//声明
inline void Func(int i);// test.cpp
#include test.h
//定义
void Func(int i)
{cout i endl;
}// main.cpp
#include test.h
int main()
{Func(10);return 0;
}/*链接错误main.obj : error LNK2019 : 无法解析的外部符号 void __cdecl f(int) (?
FuncYAXHZ)该符号在函数 _main 中被引用*/
8. auto关键字(C11)
8.1 auto简介
在早期C/C中auto的含义是使用auto修饰的变量是具有自动存储器的局部变量但遗憾的是一直没有人去使用它大家可思考下为什么 C11中标准委员会赋予了auto全新的含义即auto不再是一个存储类型指示符而是作为一个新的类型指示符来指示编译器auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。
#include iostreamusing namespace std;int TestAuto()
{return 10;
}int main()
{int a 10;auto b a;auto c a;auto d TestAuto();cout typeid(b).name() endl;cout typeid(c).name() endl;cout typeid(d).name() endl;//auto e; 无法通过编译使用auto定义变量时必须对其进行初始化return 0;
}
运行结果 注意
使用auto定义变量时必须对其进行初始化在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类型。因此auto并非是一种“类型”的声明而是一个类型声明时的“占位符”编译器在编译期会将auto替换为变量实际的类型。
8.2 auto的使用细则 1. auto与指针和引用结合起来使用 用auto声明指针类型时用auto和auto*没有任何区别但用auto声明引用类型时则必须加
#include iostreamusing namespace std;int main()
{int x 10;auto a x;auto* b x;auto c x;cout typeid(a).name() endl;cout typeid(b).name() endl;cout typeid(c).name() endl;//a 20;//err*b 30;c 40;return 0;
}
运行结果 2. 在同一行定义多个变量
当在同一行声明多个变量时这些变量必须是相同的类型否则编译器将会报错因为编译器实际只对第一个类型进行推导然后用推导出来的类型定义其他变量。
void TestAuto()
{auto a 1, b 2;auto c 3, d 4.0; // 该行代码会编译失败因为c和d的初始化表达式类型不同
}
8.3 auto不能推导的场景
1. auto不能作为函数的参数
// 此处代码编译失败auto不能作为形参类型因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{}
2. auto不能直接用来声明数组
void TestAuto()
{int a[] {1,2,3};auto b[] {456};
}3. 为了避免与C98中的auto发生混淆C11只保留了auto作为类型指示符的用法4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟C11提供的新式for循环还有lambda表达式等进行配合使用
9. 基于范围的for循环(C11)
9.1 范围for的语法
在C98中如果要遍历一个数组可以按照以下方式进行
#include iostreamusing namespace std;void TestFor()
{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 endl;
}int main()
{TestFor();return 0;
}
运行结果 对于一个有范围的集合而言由程序员来说明循环的范围是多余的有时候还会容易犯错误。因此C11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ”分为两部分第一部分是范围内用于迭代的变量第二部分则表示被迭代的范围。
void TestFor()
{int array[] { 1, 2, 3, 4, 5 };for (auto e : array)e * 2;for (auto e : array)cout e ;return 0;
}
注意与普通循环类似可以用continue来结束本次循环也可以用break来跳出整个循环。
9.2 范围for的使用条件
1. for循环迭代的范围必须是确定的
对于数组而言就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围对于类而言应该提供begin和end的方法begin和end就是for循环迭代的范围。
注意以下代码就有问题因为for的范围不确定
void TestFor(int array[])
{for(auto e : array)cout e endl;
}
2. 迭代的对象要实现和的操作。
10. 指针空值nullptr(C11)
10.1 C98中的指针空值
在良好的C/C编程习惯中声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值否则可能会出现不可预料的错误比如未初始化的指针。如果一个指针没有合法的指向我们基本都是按照如下方式对其进行初始化
void TestPtr()
{int* p1 NULL;int* p2 0;
}
NULL实际是一个宏在传统的C头文件(stddef.h)中可以看到如下代码
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif
可以看到NULL可能被定义为字面常量0或者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比如
#include iostreamusing namespace std;void f(int)
{cout f(int) endl;
}
void f(int*)
{cout f(int*) endl;
}int main()
{f(0);f(NULL);f((int*)NULL);return 0;
}
运行结果 程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数但是由于NULL被定义成0因此与程序的初衷相悖。
在C98中字面常量0既可以是一个整形数字也可以是无类型的指针(void*)常量但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量如果要将其按照指针方式来使用必须对其进行强转 (void *)0。
注意
1. 在使用nullptr表示指针空值时不需要包含头文件因为nullptr是C11作为新关键字引入。
2. 在C11中sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
3. 为了提高代码的健壮性在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。
