C++内联函数：
内联函数的编译代码与其他程序代码 “内联” 起来了，编译器将使用相应的函数代码替换函数调用；
对于内联函数，程序无需跳到另一个位置处执行代码，再跳回来：
内联函数的运行速度比常规函数稍快；
但是需要占用更多的内存
使用内联函数：
1. 在函数声明前加上关键字 inline；
2. 在函数定义前加上关键字 inline；
3. 通常做法是省略原型，将整个定义（函数头和所有函数代码）放在本应提供原型的地方
内联函数与常规函数一样，也是按值传递参数
引用变量：
C++新增了一种复合类型——引用变量，引用是已定义的变量的别名；
引用变量的主要用途是用作函数的形参，通过引用变量用作参数，函数使用原始数据，而不是拷贝数据；
创建引用变量：
int rats；
int & rodents = rats； // 此处引用声明允许将 rats 和 radents 互换——他们指向相同的值和内存单元
int & 表示的是指向 int 的引用
记住：必须在声明引用时将其初始化（所以引用更接近与 const 指针）
将引用用作函数参数：
按引用传递允许被调用函数能够访问调用函数中的变量（C语言只能按值传递（还可以指针）——拷贝）；
参数传递对比：
调用：
swapr ( wallet1, wallet2)； // 引用传递调用
swapp ( &wallet1, &wallet2 )； // 指针传递调用
awapv （wallet1, wallet2）； // 按值传递调用
原型：
void ( int & a, int & b)； // 引用调用原型，变量a，b是 wallet1 和 wallet2 的别名
void ( int * a, int * b)； // 指针传递原型，需要在函数使用 p 和 q 的整个过程使用解除引用操作符 *
void ( int a, int b); // 按值传递原型，变量 a，b 是参数 wallet1 和 wallet2 的拷贝，互补影响
被调用函数中引用变量修改，会改变调用函数中的值，如不想修改则应使用常量引用：
double refcube ( const double &ra )； // 这样做，当编译器发现代码修改了 ra 的值时，将发生错误消息
临时变量、引用参数和 const：
如果实参与形参不匹配，C++将生成临时变量（仅当参数为 const 引用时）:
1. 实参的类型正确，但不是左值；
2. 实参的类型不正确，但可以转换成正确的类型
尽可能使用 const：
1. 使用 const 可以避免无意中修改数据的编程错误；
2. 使用 const 使函数能够处理 const 和非 const 实参，否则将只能接受非 const 数据；
3. 使用 const 引用使函数能够正确生成并使用临时变量
何时使用引用参数：
使用引用参数的原因：
1. 程序员能够修改调用函数中的数据对象；
2. 通过传递引用而不是整个数据对象，可以提高程序运行速度（数据对象较大时更重要）
对于使用传递的值而不作修改的函数：
1. 如果数据对象很小，如内置数据类型或小型结构，按值传递；
2. 如果数据对象是数组，则使用指针，因为这是唯一的选择，并将指针声明为指向 const 的指针；
3. 如果数据对象是较大的结构，则使用 const 指针或 const 引用，可以节省复制结构所需的时间和空间；
4. 若果数据对象是类对象，则使用 const 引用。传递类对象参数的标准方式是按引用传递
对于修改调用函数中数据的函数：
1. 如果数据对象是内置数据类型，则使用指针；
2. 如果数据对象是数组，则只能使用指针；
3. 如果数据对象是结构，则使用引用或指针；
4. 如果数据对象是类对象，则使用引用
将引用用于结构：
引用非常适用于结构和类（C++的用户自定义类型），引入引用主要是为了用于这些类型，而不是基本的内置类型；
例程：
1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 struct sysop { 4 char name[26]; 5 char quote[64]; 6 int used; 7 }; 8 const sysop & use(sysop & sysopref); 9 10 int main() 11 { 12 sysop looper = 13 { 14 "Rick \"Fortan\" Looper", 15 "I`m a goto kind of guy.", 16 0 17 }; 18 19 use(looper); 20 cout << "Looper: " << looper.used << " use(s)\n"; 21 22 sysop copycat; 23 copycat = use(looper); 24 cout << "Looper: " << looper.used << " use(s)\n"; 25 cout << "copycat: " << copycat.used << " use(s)\n"; 26 cout << "use(looper): " << use(looper).used << " use(s)\n"; 27 28 return 0; 29 } 30 31 const sysop & use(sysop & sysopref) 32 { 33 cout << sysopref.name << " says:\n"; 34 cout << sysopref.quote << endl; 35 sysopref.used++; 36 return sysopref; 37 }
函数说明:
1. 使用指向结构的引用
use ( looper )；
函数调用结构 looper 按引用传递给 use() 函数，使得 sysopref 成为 looper 的别名
2. 将引用作为返回值
通常，返回机制将返回值复制到临时存储区域中，随后调用程序将访问该区域；
返回引用意味着调用程序将直接访问返回值，而不需要拷贝；
通常，引用将指向传递给函数的引用，因此调用函数实际上是直接访问自己的一个变量
记住： 返回引用的函数实际上是被引用变量的别名
3. 使用函数调用来访问结构成员
cout << "use(looper): " << use(looper).used << " use(s)\n；
函数 use() 返回一个指向 looper 的引用，因此上述代码与下面两行代码等效：
use ( looper )；
cout << " use(looper): " << looper.used << " use(s) \n "；
返回引用时需要注意的问题：
避免返回当函数终止时不再存在的内存单元引用（返回引用时最重要的一点）
1. 返回一个作为参数传递给函数的引用，将指向调用函数使用的数据，因此返回的引用也指向这些数据
2. 使用 new 来分配新的存储空间：
sysop * psysop = new sysop；
为何将 const 用于引用返回类型：
const sysop & use(sysop & sysopref)；
const sysop & 表示不能使用返回的引用来直接修改它指向的结构
省略 const 的情况：
use ( looper ).used = 10；
由于 use() 返回一个指向 looper 的引用，上述代码将与下面的代等效：
use ( looper )；
looper.used = 1；
省略 const 后，可以编写更简短但含义更模糊的代码
通常，将返回类型声明为 const 引用，可以减程序的模糊特性
将引用用于类对象：
将类对象传递给函数时，C++通常做法是使用引用。例如可以通过使用引用，让函数将类 string、ostream、istream、ofstream和ifstream等类对象作为参数
将引用用于 string 类例程：
1 #include<iostream> 2 #include<string> 3 using namespace std; 4 5 string version1(const string & s1, const string & s2); 6 const string & version2(string & s1, const string & s2); 7 //const string & version3(string & s1, const string & s2); 8 9 int main() 10 { 11 string input; 12 string copy; 13 string result; 14 15 cout << "Enter a string: "; 16 getline(cin, input); 17 copy = input; 18 cout << "Your string as entered: " << input << endl; 19 result = version1(input, "***"); 20 cout << "Your string enhanced: " << result << endl; 21 cout << "Your original string: " << input << endl; 22 23 result = version2(input, "***"); 24 cout << "Your string enhanced: " << result << endl; 25 cout << "Your original string: " << input << endl; 26 27 return 0; 28 } 29 30 string version1(const string & s1, const string & s2) 31 { 32 string temp; 33 temp = s2 + s1 + s2; 34 return temp; 35 } 36 37 const string & version2(string & s1, const string &s2) 38 { 39 s1 = s2 + s1 + s2; 40 return s1; 41 }
可以将C-风格字符串用作 string 对象引用参数：
如果形参类型为 const string &，在调用函数时，使用的实参可以是 string 对象或C-风格字符串：
因此代码 result = version1(input, "***")； 将 "***" 赋给string对象是可行的
对象、继承和引用：
将特性从一个类传递给另一个类的语言特性被称为继承；
ostream 是基类，ofstream 是派生类，派生类继承了基类方法，意味着 ofstream 可以使用基类的特性，如格式化方法 precision()，setf()；
基类引用可以指向派生类对象，而无需进行强制类型转换：
可以定义一个接收基类引用作为参数的函数，调用该函数时，可以将基类对象作为参数也可以将派生类对象作为参数；
参数类型为 ostream & 的函数可以接受 ostream 对象（如 cout）或自己声明的 ofstream 对象作为参数
例程：
1 #include<iostream> 2 #include<fstream> 3 #include<cstdlib> 4 using namespace std; 5 6 void file_it(ostream & os, double fo, const double fe[], int n); 7 const int LIMIT = 5; 8 9 int main(void) 10 { 11 ofstream fout; 12 const char * fn = "ep-data.txt"; 13 fout.open(fn); 14 if (!fout.is_open()) 15 { 16 cout << "Can`t open " << fn << ". Bye.\n"; 17 exit(EXIT_FAILURE); 18 } 19 double objective; 20 cout << "Enter the focal length of your telescope objective in mm: "; 21 cin >> objective; 22 double eps[LIMIT]; 23 cout << "Enter the focal lengths, in mm, of " << LIMIT << " eyepieces:\n"; 24 for (int i = 0; i < LIMIT; i++) 25 { 26 cout << "Eyepiece #" << i + 1 << ": "; 27 cin >> eps[i]; 28 } 29 file_it(fout, objective, eps, LIMIT); 30 file_it(cout, objective, eps, LIMIT); 31 cout << "Done\n"; 32 return 0; 33 } 34 35 void file_it(ostream & os, double fo, const double fe[], int n) 36 { 37 ios_base::fmtflags initial; 38 initial = os.setf(ios_base::fixed); // save initial formatting state 39 os.precision(0); 40 os << "Focal length of objective: " << fo << " mm\n"; 41 os.setf(ios::showpoint); 42 os.precision(1); 43 os.width(12); 44 os << "f eyepiece"; 45 os.width(15); 46 os << "magnification" << endl; 47 for (int i = 0; i < n; i++) 48 { 49 os.width(12); 50 os << fe[i]; 51 os.width(15); 52 os << int(fo / fe[i] + 0.5) << endl; 53 } 54 os.setf(initial); // restore initial formatting state 55 }
file_it (fout, objective, eps, LIMIT)； // 将目镜数据写入到文件 ep-data.txt 中
file_it (cout, objective, eps, LIMIT)； // 将目镜数据显示到屏幕上
程序演示了如何使用 ostream 类中的格式化方法：
方法 setf() 能够设置各种格式化状态：
setf (ios_base::fixed) 将对象置于使用定点表示法的模式；
setf (ios_base::showpoint) 将对象置于显示小数点的模式
方法 precision() 指定此案时多少位小数（假定对象处于定点模式下）；
方法 width() 设置下一次输出操作使用的字符段宽度，只在显示下一个值时有效，然后将恢复默认设置。
每个对象都存储了自己的格式化设置，因此，当程序将 cout 或者 fout 传递给 file_it 时，先修改格式化设置再恢复
默认参数：
默认参数指的是当函数调用中省略了实参时自动使用的一个值：
char * left ( const char * str，int n = 1 )：
默认参数值是初始化值，因此原型将 n 初始化为 1，调用函数 left 如果省略参数 n，则它的值为1；
如果没有省略参数 n 的传递，则传递值将覆盖默认参数值
对于带参数列表的函数，必须从右向左添加默认值；
实参按从左到右的顺序依次被赋给相应的形参；
通过使用默认参数可以减少要定义的析构函数、方法以及方法重载的数量
函数重载：
函数多态（函数重载），让我们可以使用多个同名的函数：
可以通过函数重载来设计一系列函数——完成相同的工作，但使用不同的参数列表；
函数重载的关键是函数的参数列表——也称为函数特征标
需要注意，是特征标而不是函数类型使得可以对函数进行重载
函数重载例程：
1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 unsigned long left(unsigned long num, unsigned ct); // 处理整数 4 char * left(const char * str, int n = 1); // 处理字符串 5 6 int main() 7 { 8 char * trip = "Hawaii!! "; 9 unsigned long n = 12345678; 10 int i; 11 char *temp; 12 for (i = 1; i < 10; i++) 13 { 14 cout << left(n, i) << endl; 15 temp = left(trip, i); 16 cout << temp << endl; 17 delete[] temp; 18 } 19 return 0; 20 } 21 unsigned long left(unsigned long num, unsigned ct) 22 { 23 unsigned digits = 1; 24 unsigned long n = num; 25 26 if (ct == 0 || num == 0) 27 return 0; 28 while (n /= 10) 29 digits++; 30 if (digits > ct) 31 { 32 ct = digits - ct; 33 while (ct--) 34 num /= 10; 35 return num; 36 } 37 else 38 return num; 39 } 40 41 char * left(const char * str, int n) 42 { 43 if (n < 0) 44 n = 0; 45 char *p = new char[n + 1]; 46 int i; 47 for (i = 0; i < n && str[i]; i++) 48 p[i] = str[i]; 49 while (i <= n) 50 p[i++] = '\0'; 51 return p; 52 53 }
何时使用函数重载：
仅当函数基本上执行相同的任务，但不使用不同形式的数据时，才应采用函数重载
函数模板：
函数模板是通用函数描述——使用通用类型来定义函数；
通过将类型作为参数传递给模板，可以使编译器生成该类型的函数；
建立交换模板：
template <class Any> // template <typename Any>
void Swap (Any &a，Any &b)
{
Any temp；
temp = a；
a = b；
b = temp；
}
重载的模板：
并非所有的类型都使用相同的算法，可以像重载常规函数定义那样重载模板定义；
被重载的模板的函数特征标必须不同；
template <class Any>
void Swap (Any &a，Any &b)；
template <class Any>
void Swap (Any *a，Any *b，int n)；
显示具体化：
可以提供一个具体化函数定义——称为显示具体化；
当编译器找到与函数调用匹配的具体化定义时，将使用该定义，而不再寻找模板；
C++标准选择的具体化方法：
1. 对于给定的函数名，可以有非模板函数、模板函数和显示具体化模板函数以及他们的重载版本；
2. 显示具体化的原型和定义应以 template<> 打头，并通过名称来指出类型；
3. 具体化将覆盖常规模板，而非模板函数将覆盖具体化的原型
void Swap (job &，job &)； // 非模板函数原型
template <class Any>
void Swap (Any &，Any &)； // 模板函数原型
template <> void Swap<job> (job &，job &)； // 具体化原型
实例化和具体化：
模板并非函数定义，编译器使用模板为特定类型生成函数定义时，得到的是模板实例：
函数调用 Swap(i，j) 导致编译器生成一个 Swap() 的一个实例——隐式实例
还可以直接命令编译器创建特定的实例，如 Swap<int>() ——显示化实例
temeplate void Swap<int> (int，int)；
显示具体化使用下面两个等价声明之一：
template <> void Swap <int> (int &，int &)；
template <> void Swap ( int &，int &)；