[C++知识库]C++入门——上卷（&引用详解）

命名空间的探究

注：
命名空间必须是全局定义的
命名空间就是namespace +XXX
为什么要有这个？
在我们后续的学习中，*变量，函数和类的名称将都存在于全局作用域中，由于命名可能是相同的，所以可能会导致冲突，同时假设在日后大型工程的开发中，公司不同的程序员可能会命名相同的变量名，如果没有命名空间就会出错。
理解
命名空间可以理解成一个个独立的空间
eg：namespace+N1
namespace+N2
那么N1与N2都是互不干扰的，他们之间的变量名都是独立存在的，除非把空间打开，他们才可能互相干扰。

1，命名空间的定义

namespace N//N为命名空间的名称，可以自己定义
{
	//命名空间中的内容，可以是变量，也可以是函数，也可以嵌套
	int b;
	int Sub(int a, int b)
	{
		return a * b;

	}
	namespace N2
	{
		int d;
		int Add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
	}

}
//同一个工程中允许有相同的命名空间，编译器最后会将他们合并成一个命名空间
//eg
namespace N
{
	//这个命名空间与上面的名字相同，编译器在最后会将他们合并成在一起
	char arr[] = "abcdefg";
	int sq = 0;


}
//相当于是
namespace N
{

	char arr[] = "abcdefg";
	int sq = 0;
	int b;
	int Sub(int a, int b)
	{
		return a * b;

	}
	namespace N2
	{
		int d;
		int Add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
	}

}

注
*在学习C语言中，我们都知道有局部作用域和全局作用域，一个命名空间就相当于重新定义了一个全新的作用域，只有使用该命名空间，那么其中全新的作用域会部分打开或者全部打开变成全局作用域，具体看我们如何使用命名空间。

2，命名空间的使用

1。加命名作用域及作用域限定符
作用域限定符就是‘：：’

2，使用using将命名空间中成员引入
3，使用using+命名空间名称

所以
我们写c++的时候前面总是有一个using namespace std
中std是C++标准库中标准函数标准类等都在std中定义

缺省参数

1.什么是缺省参数

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该时，如果没有指定实参则采用该默认值，否则使用指定的实参
缺省参数中的默认值相当于是一个备胎，如果没有给他传参，那么就用这个备胎，也就是默认值，但如果给他传参的话，就不用备胎，用的就是传的参数了。
eg

void Test(int a = 3)
{
cout<<a<<endl;
}
int main()
{
Test(); // 没有传参时，使用参数的默认值输出3
Test(10); // 传参时，使用指定的实参输出10
}

2，全缺省与半缺省：

全缺省：

void TestF(int a = 5, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;

}
int main()
{
	Test();//输出5，10，20
	Test(2);//输出2，10，20
	Test(2, 9);//输出2，9，20
	Test(8, 9, 80);//输出8，9，80；

}

半缺省：

1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给

void Test(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}
int main()
{
Test();//报错，因为此时函数为半缺省，第一个参数一定得有
Test(8);//输出8 10 20
Test(2, 9);//输出2，9，20
Test(8, 9, 80);//输出8，9，80；

return 0;
}
//半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
void Test(int a = 20, int b , int c = 20)
{//这样定义的半缺省参数是错误的
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}
void Test(int a, int b = 10, int c)
{//这样定义的半缺省参数也是错误的
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}

2,缺省参数声明和定义不能同时出现

//a.h
void Test(int a = 10);
//a.c
void Test(int a = 20);

防止出现类似这种情况
若要缺省，只能是声明给缺省，定义不给缺省！
因为先编译阶段编译器就去找声明，定义的话是后面链接的时候才能去找的（大概是这样，hh）
没讲清楚的话就按函数是按先声明后定义的，所以要想该函数有缺省参数，只能在声明上操作，否则如果是定义上缺省，那么声明的时候该函数不是缺省函数，那么定义找到他的时候发现参数错误。所以只能是声明缺省，定义不缺省
具体深究请看下一篇博客，

引用

1，什么是引用

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。
eg：

	int a = 7;
	int& c = a;
	int& d = a;
	printf("%d\n", a);//7
	printf("%d\n", c);//7
	printf("%d\n", d);//7
    printf("%p\n", &a);//008FFE54
	printf("%p\n", &c);//008FFE54
	printf("%p\n", &d);//008FFE54
	c = 6;
	printf("%d\n", a);//6
	printf("%d\n", c);//6
	printf("%d\n", d);//6
	return 0;

上述代码中，我们将a取了另外两个名字，c和d，当我们改变c或者d的时候会影响a，因为此时三者本质上是一样的，只是叫法不同

2，引用的特性

1. 引用在定义时必须初始化//int& b;直接这样写会报错
2. 一个变量可以有多个引用
   就好比一个人在不同的环境中可能是有不同的小名的。
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

int a = 7;
	int c = 8;
	int& x = a;
	int&x = c;
	//这样写也是错误的！

3，常引用

什么是常引用？
也就是与常量有关的引用。

假设此时有
const int a = 7;
int &c = a;
发现会报错，但是改成
const int&c = a；
这个时候就不会报错
同时假设有
int a = 8;
const int&c = a;
这个时候也是不会报错的

经过上述的一些代码，总结一下：
取名原则对原引用变量，权限只能缩小不能发大；

解释一下：
如果只是一个简单的int a = 3；
我们可以理解为此时a是既可以读又可以改写的，但假设我们此时是const int a = 3；
那么我们此时的a是只能读不能改的，如果加了const那么我们便不能改这个值，那么这个时候可以理解为此时的a是一个常量了


根据vs的调试可以发现，此时就算是改变了a的值，但是c的值也不会改变，因为c此时相当于就是一个常量的名称。（具体用法）以后的博客会更新hh

4,使用场景

1，做参数

eg:

void Swap(int&a,int&b)

之前在语言中如果是用自己的交换函数的话此时我们得用Swap(&c,&d),
必须将a和b的地址传进去才可以交换，否则会出现形参只是实参的一种临时拷贝，形参的改变不影响实参 但此时我们可以直接Swap(c,d),因为我们此时函数的参数是引用，相当于此时a是c的别名b
是d的别名,交换a,b就是直接交换c和d了。

引用做参数可以减少拷贝，提高效率

#include<iostream>
#include <time.h>
using namespace std;

struct A { int zjt[50000]; };
void Test1(A a) {}
void Test2(A& a) {}
void TestRefAndValue()
{
	A a;
	// 以值作为函数参数
	size_t begin1 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
		Test1(a);
	size_t end1 = clock();
	// 以引用作为函数参数
	size_t begin2 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
		Test2(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;
	
}

上述代码的输出值：Test1(A)-time:39 Test2A&)-time:0
可以因为引出做参数的时候是不需要额外空间的，只相当于是取了另外一个名字，但是上述第一个函数是每次都需要拷贝几万个字节，所以对比下来引用可以大大的提高效率，但其实如果我们用指针传参的话所消耗的时间跟引用差不多，因为引用的底层和指针是类似的，但是指针没有引用来的直观，对比下来，还是引用传参比较好一点。

引用做返回值详解！

先看一串代码

int test1()
{
	static int n = 0;
	n++;
	return n;
}
int main()
{
	cout << test1() << endl;
	cout << test1() << endl;
	cout << test1() << endl;
	return 0;
    	
}

上述代码的输出是:1,2,3
因为上述函数用了static int 只有第一次会初始化n，之后不会了

证明一下临时变量的存在：

传值返回差不都了，下面是传引用返回了。

有代码可以发现，结果是正确的。
总结：
1，传值返回：会有一个拷贝
2，传引用返回：函数返回的就是返回变量的别名。
但此时会出现一个大问题！！！
如果是传引用返回的话，是返回对象的别名，但是一般情况下，我们调用结束函数之后，该函数的空间会被系统回收，此时无法在使用原来函数的空间了，同时我们如果在调用完函数后，由调用了其他的函数，那么原来函数的空间便会被覆盖，那么此时返回对象的值便会变成随机值。此时用传引用返回是非常危险的一个行为，上面的函数安全是因为用的是静态变量，返回值n的空间即使调函数后也不会被回收。或者是在调用完函数后没有调用其他函数，函数原来的空间值没改变，此时返回值也不会变的。

所以有一个规定：
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，否则会出现越界的问题！

引用与指针的区别

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
   

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