一、命名空间

01）定义

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、函数和类的名称将都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 <stdio.h> 
 #include <stdlib.h>
 int rand = 10;
 int main()
 {
    // 编译报错：error C2365: “rand”: 重定义；以前的定义是“函数” 
    printf("%d\n", rand);
    return 0;
 }

简单来说，namespace能让我们用相同的函数或变量名字来做不同的事
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，所以上⾯的rand不在冲突了。

• 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。

namespace bit
 {
 // 命名空间中可以定义变量/函数/类型 
int rand = 10;
 int Add(int left, int right)
 {
 return left + right;
 }
 struct Node
 {
 struct Node* next;
 int val;
 };
 }

02）使用

编译查找⼀个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间⾥⾯去查找。所以下⾯程序会编译报错。所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种⽅式：
• 指定命名空间访问，项⽬中推荐这种⽅式。
• using将命名空间中某个成员展开，项⽬中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种⽅式。
• 展开命名空间中全部成员，项⽬不推荐，冲突⻛险很⼤，⽇常⼩练习程序为了⽅便推荐使⽤。

#include<stdio.h>
 namespace bit
 {
 int a = 0;
 int b = 1;
 }
 int main()
 {
  // 编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符 
 printf("%d\n", a);
 return 0;
  }
  
   // 指定命名空间访问 
int main()
 {
 printf("%d\n", N::a);
 return 0;    
}
 // using将命名空间中某个成员展开 
using N::b;
 int main()
 {
 printf("%d\n", N::a);
 printf("%d\n", b);
 return 0;    
}
 // 展开命名空间中全部成员
using namespce N;
 int main()
 {
 printf("%d\n", a);
 printf("%d\n", b);
 return 0;    
}

二、 C++输⼊&输出

• 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
• 这⾥我们没有包含<stdio.h>，也可以使⽤printf和scanf，在包含间接包含了。vs系列编译器是这样的，其他编译器可能会报错

 #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 %lf\n", 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;
 }

三、缺省参数

1、缺省参数类比于一个函数在调用时不给其传参，让他使用一个提前设定好的常量当作要传的的参数
2、• 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。
3、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，因为如果同时给的话，编译器不知道以哪个形参为主

#include <iostream>
 #include <assert.h>
 using namespace std;
 void Func(int a = 0)
 {
 cout << a << endl;
 }
 int 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;
 }

#include <iostream>
 using namespace std;
 // 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;
 }
 int main()
 {
 Func1();
 Func1(1);
 Func1(1,2);
 Func1(1,2,3);
 Func2(100);
 Func2(100, 200);
 Func2(100, 200, 300);
 return 0;
 }

四、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

#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;
 }
 double 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;
 }
 void 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;
 }
 void 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
 
  // 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 f(){
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a=10){
 cout << "f(int a)" << endl;
}

五、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;
这个引用相当于一级指针

#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;
 }

引用的特性

• 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

void Swap(int& rx, int& ry)
 {
 int tmp = rx;
 rx = ry;
 ry = tmp;
 }
 int main()
 {
 int x = 0, y = 1;
 cout << x <<" " << y << endl;
 Swap(x, y);
 cout << x << " " << y << endl;
 return 0;
 }

六、const引用

• 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 = a3; double d = 12.34; int& rd = d; 这样⼀些场景下a3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

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
//rb++;
 int b = 20;
 const int& rb = b;
 // 编译报错：error C3892: “rb”: 不能给常量赋值 
return 0;
 }

七、inline

• 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。

#include<iostream>
 using namespace std;
 inline int Add(int x, int y)
 {
 int ret = x + y;
 ret += 1;
 ret += 1;
 ret += 1;
 return ret;
 }
 int 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;
 }

八、nullptr

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    
  #else
     #define NULL    
   #endif
 #endif

• 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。

简单来说，就是在C++里面让nullptr来代替NULL