【C++入门第一期】命名空间 缺省参数 函数重载 的使用方法及注意事项

简介

经过许久的C语言学习，前不久终于开始了c++的学习经过总结写下了这篇文章.
总结：C++总计63个关键字，C语言32个关键字

废话少说直接开始第一个知识点

命名空间

首先按照学习一门语言的惯例写一段 Hello world 入门代码.

刚开始学能你不清楚为什么我只打印一句 Hello world 包含头文件我理解但为啥还要带一句 using namespace std 。有人可能表示这是命名空间书上说过，对大致上可以这么理解。

但是你知道他为啥要这么定义吗？定义规则是什么吗？自己该如何定义吗？

如果都知道，很高兴的和你说您可以跳过本篇这个知识点了

为何会有命名空间

一个组，一起开发一个大型项目。但是他们但他们编写程序时就可能出现重名的函数，变量，结构体等,合并时就出现问题了大量的命名冲突。最初，人们就想了个办法，将名字取得更长更复杂来避免重复，可这样做却给编写和阅读带来了困难。后来，人们创造了命名空间这个概念，它能有效地指出某个标示符到底属于哪个库。

命名空间的定义

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。

如下 zgb 是命名空间的名字，大括号中的 sum 变量和 Add 函数及结构体 book 是 zgb 空间的成员。

namespace zgb
{
    
    
	int sum = 10;
	int Add(int x, int y)
	{
    
    
		return x + y;
	}
	struct book
	{
    
    
		char name[15];
	}mm;
}

嵌套定义

可如下嵌套定义命名空间

namespace binbang
{
    
    
	int a = 29;
	namespace binbin
	{
    
    
		int Add(int x, int y)
		{
    
    
			return x + y;
		}
	}
}

命名空间相同时如相互的成员名均不同则会合并相同的命名空间，但成员名相同时则会发生命名冲突从而报错。


总结：
1：命名空间中可以定义变量，函数，结构体等非常自由。
2：命名空间可以嵌套定义
3：注意若同一工程中，命名空间名字如果相同，相同空间名中的成员会合并为一个命名空间，但这就丧失了命名空间的作用，因为由于是合并而成的里面的命名可能冲突导致报错
4：只要命名空间名字不同，每个命名空间是互不干扰的就像局部变量一样

命名空间的使用

命名空间的使用有三种方式：

作用域限定符

使用方法：命名空间名 : : 该空间成员（变量函数结构体等），符号左边写命名空间名，右边写该该空间成员
举例如下：

嵌套时也是如图加作用域限定符即可

学会了使用现在咱验证一下不同命名空间中同名变量是否会冲突，答案是不会。如图

using 将命名空间中某个成员引入

使用方法：using 命名空间名 : : 该空间成员

如下图， using bb::sum;等于是声明了 bb 中的变量 sum,后面可以不加作用域限定符即可直接使用。注意如果该语句在全局中则该声明全局有效，如该语句在局部则该声明局部有效。

using namespace 将该空间所有成员引入

使用方法：using namespace 命名空间名称
作用：将该空间所有成员引入，如下面using namespace std,就是将命名空间 std 中的内容全部展开（声明/引入），其中就包括了cout 。所以可以之后cout可以直接使用；

注意：该命令如在全局中使用，那将使命名空间失去意义，如果全局中与 引入（声明/展开）成员同名的变量或函数等将发生冲突，不同命名空间均在全局或同一个局部空间使用using namespace 将该空间所有成员引入（声明/展开）时也可能发生冲突。

using namespace，一般在刷题，测试及局部中使用比较合适，工程和全局中可控性太低

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。

如下图，test7 函数中有一个缺省值 x = 10，当调用 test7 函数时传参为22则，x 等于22。当调用 test7 函数时参数为空则 x 默认等于缺省值10；

全缺省参数函数

概念：指函数的参数均为均有缺省值
如下

void test9(int x = 10, int  y = 20, int  z = 30)
{
    
    
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
	cout << z << endl;

}

半缺省参数函数

概念：指函数的部分参数有缺省值，注意参数必须从右往左连续缺省，简要记无缺省值参数不能在缺省值参数的右边。
如下是半缺省参数函数

void test9(int x , int  y = 20, int  z = 30)
{
    
    
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
	cout << z << endl;

}

为啥说无缺省值参数不能在缺省值参数的右边呢？

如下无缺省值参数出现在缺省值参数的右边，程序直接报错了。因为函数传参时是从左到右一 一对应的不能跳过中间参数进行传参，所以没有缺省值的参数需要在右边并且连续，达到优先及易区分等目的。

如何给缺省值

在实际使用中.c文件中的函数须在.h中声明时，如果要声明的函数带缺省值，应在.h文件中给缺省值，定义函数时不用给缺省值，如果两个都给缺省值那编译器将会报错，因为不知道该用那个

如下编译器将会报错

//a.h     (.h文件)
void zgb(int a = 10);
// a.cpp （.cpp文件）
void zgb(int a = 20)
{
    
    }

因为声明都没有缺省值那，函数的缺省值又从何而来呢
正确方式

//a.h     (.h文件)
void zgb(int a = 10);
// a.cpp （.cpp文件）
void zgb(int a )
{
    
    }

总结：

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
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）

函数重载

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 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

函数重载的三种类型

1：函数参数类型不同

如下函数同名，但函数参数类型不同，如下当函数调用时传参为int 类型则会调用函数参数为int类型的Add函数，反之则调用参数为double类型的Add函数;

//函数重载
int Add(int x, int y)
{
    
    
	cout << "Add(int x, int y)" << endl;
	return x + y;
}
double Add(double x, double y)
{
    
    
	cout << "Add(double x, double y)" << endl;
	return x + y;
}
void tese2()//函数重载，函数参数类型不同
{
    
    
	Add(1, 2);//编译时就链接好了对应函数
	Add(1.3, 1.5);
}

2：参数个数不同

如下函数同名，但函数参数个数不同，如下当函数调用时只传一个参数则使用一个参数Add函数，当函数调用时传两个参数则使用两个参数Add函数。（当然传参与函数参数需相同）

int Add( int y, char x)
{
    
    
	cout << "Add( int y, char x)" << endl;
	return y;
}
int Add(int x)
{
    
    
	cout << "Add(int x)" << endl;
	return x;
}
void tese4()//函数重载，函数参数个数不同
{
    
    
	Add(1);
	Add(2, 4);
}

3：参数类型顺序不同

如下函数同名，但函数各参数类型顺序不同，如下当调用函数传参时参数1为 char 类型参数二为 int 类型，则会调用 int Add(char x, int y)

当调用函数传参时参数1为 int 类型参数二为 char 类型，则会调用 int Add( int y, char x)

int Add(char x, int y)
{
    
    
	cout << "Add(char x, int y)" << endl;
	return x;
}
int Add( int y, char x)
{
    
    
	cout << "Add( int y, char x)" << endl;
	return y;
}
void tese3()//函数重载，函数参数顺序不同
{
    
    
	Add('a', 1);
	Add(1, 'a');
}

分析与总结

1：为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？
在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。

1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。
2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。
3. 链接时，面对Add函数，链接接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我会使用g++演示函数修饰后的名字。
5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。

linux下函数修饰规则

首先看看采用C语言编译器编译后结果，如下图在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。

在看看采用c++编译器编译后的结果，如下图在linux下，采用g++编译完成后，除main函数外的函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。

Windows下修饰规则

由于Windows下Vs编译时函数的修饰规则较为复杂还是直接看下图吧

对比Linux会发现，windows下vs编译器对函数名字修饰规则相对复杂难懂，但道理都是类似的，我们就不做细致的研究了。

总结

6. 通过上述举例应该理解了C语言没办法支持重载，是因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。
7. 注意：如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。
8. 重载函数在运行时被调用怎么找到对应函数？在程序链接时，每条函数调用指令就已经链接好了对应函数地址，所以运行时使用重载函数效率也不会降低。

C++入门第一期内容就这些了，下期会更新引用/内联函数/auot等