前言
本文为专栏【C转C++之路】第二篇,讲讲C++中输入输出(初步)、缺省参数和函数重载。
C++的输入与输出(初步)
初步认识
? 相信大部分人在初学编程语言的时候都试过向世界问好:hello world ,那C++中怎么向世界问好呢?
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout<<"Hello world!!!"<<endl;
return 0;
}
? 是不是感觉和C很不一样?这个cout是输出函数吗?<< 不是位运算符吗?endl又是什么呢?相信你此刻一定有着诸多困惑与好奇,只不过目前来看无法完全解答你的问题,一些问题我们在后面的学习中再一点一点解答,我们当前只需要先明白这些事:
-
使用cout(console out)标准输出对象(控制台)和cin(console in)标准输入对象(键盘)时,必须包含< iostream >头文件以及指定命名空间std。 -
cout和cin是全局的流对象,endl是特殊的C++符号,表示换行输出(相当于’\n’),他们都包含在包含< iostream >头文件中。 -
<<是流插入运算符,>>是流提取运算符。 -
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。 -
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知识,这些知识我们我们后续才会学习,所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还会更深入地学习IO流用法及原理。
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头文件区分,也为了正确使用命名空间,规定C++头文件不带.h。旧编译器(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 。
? 关于cout和cin还有很多更复杂的用法,比如控制浮点数输出精度,控制整形输出进制格式等等。只不过C++兼容C语言的用法(可以使用格式化输入输出函数scanf和printf),而这些又用得不是很多,我们这里就不展开学习了。
实例讲解
? 我们先来形象地理解一下cout和cin,cout原名console out意为控制台输出,cin原名console in意为控制台输入。cin对应流提取运算符>>,可以理解为输入到控制台的内容像水流似的“流”入指定的变量空间;cout对应流插入运算符<<,可以理解为变量或常量空间的内容像水流似的“流”出到控制台再输出。
? 一个<<或>>对应一个元素,可以一次输入或输出多个数据,endl和’\n’效果一样。
? 如果要输出字符串和值交替出现的话用cout就不太方便了,看起来也不直观。
int main()
{
int a = 5;
int b = 10;
int c;
int d;
cin >> c >> d;
cout << "The value of a is " << a << '\n' << "The value of b is " << b << endl;
return 0;
}
? 由于C++兼容C,这种情况下可以使用printf。所以要使用哪一个函数完全由个人需求决定,可以cin、cout和scanf。printf兼用,不同场景下选择最顺手的就行。
缺省参数
缺省参数概念
? 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(也叫默认值)。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。
void Func1(int a)
{
cout<<a<<endl;
}
void Func2(int a = 0)
{
cout<<a<<endl;
}
int main()
{
Func();
Func(10);
return 0;
}
缺省参数分类
全缺省参数
? 函数形参全部设置为缺省参数.
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}
int main()
{
Func(1, 2);
return 0;
}
? 要注意传参顺序是从左向右连续,就比如上面代码,只传了1、2,分别传给了a和b,不能发生跳跃传给c。
半缺省参数
? 部分参数是缺省参数。
void Func(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}
? 半缺省参数必须从右往左连续缺省,不能间隔着给,就比如不可以void Func(int a, int b = 10, int c) 。
缺省参数特点
-
缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现(多文件时只能在头文件的声明中出现) 原因:让声明与定义位置同时出现,若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。 -
缺省值必须是常量或者全局变量 -
C语言不支持(编译器不支持)
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真实的含义,即该词被重载了。 ? 比如:以前有一个笑话,国有两个体育项目大家根本不用看,也不用担心。一个是乒乓球,一个是男足。前者是“谁也赢不了!”,后者是“谁也赢不了!”
函数重载概念
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而数据类型不同的问题 。
参数类型不同
? Add函数,一个是参数类型为int的版本,另一个是参数类型为double的版本,会自动识别参数类型。
#include<iostream>
using namespace std;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
return left + right;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.1, 20.2);
return 0;
}
参数个数不同
#include<iostream>
using namespace std;
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "The value of a is " << a << endl;
}
int main()
{
f();
f(10);
return 0;
}
参数类型顺序不同
#include<iostream>
using namespace std;
void f(int a, char b)
{
printf("The value of a is %d\n", a);
printf("The value of b is %d\n", b);
}
void f(char b, int a)
{
printf("The value of a is %d\n", a);
printf("The value of b is %d\n", b);
}
int main()
{
f(10, 'a');
f('a', 10);
return 0;
}
带缺省参数的函数重载
? 带缺省参数的函数也能构成函数重载,毕竟缺省参数也是参数,只是多规定了一个缺省值。
? 看下面一段代码,因为带缺省参数不传参也没问题,所以f() 到底是调用哪一个函数就会存在二义性,调用就会报错。
#include<iostream>
using namespace std;
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a = 10, int b = 20)
{
cout << "The value of a is " << a << endl;
cout << "The value of b is " << b << endl;
}
int main()
{
f();
f(10, 20);
return 0;
}
C++支持函数重载的原理(初步)
? 原理是名字修饰(name Mangling),在这里不宜深入讲解,我们粗浅了解即可,深层的内容以后再讲。
? 为什么C++支持函数重载,而C语言不支持函数重载呢
? 还记得吗,以前讲过,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 。
具体过程
? 在形成符号表时,C直接把函数名原封不动放进去,而C++根据形参类型修饰函数名。
? 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,下面我们使用了g++演示了这个修饰后的名字。 ? 采用C语言编译器编译后结果
结论:在linux下,采用gcc编译完成后,函数名字的修饰没有发生改变。
采用C++编译器编译后结果
结论:在linux下,采用g++编译完成后,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,函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。
? 通过这里就理解了C语言没办法支持重载,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。 ? 如果两个函数函数名和参数是一样的,只有返回值不同是不构成重载的,因为调用时编译器没办法仅凭返回值不同来区分。
? 那是不是因为函数名修饰规则没有带上返回值才不构成重载呢?既然你可以根据参数类型修饰函数名来区分不同的重载函数,那是不是也可以根据返回值类型来修饰函数名来区分呢?乍一听好像是可以,这样不同返回值的函数也能构成重载了嘛,那为什么语法不支持呢?
? 不构成重载真正原因是调用时会具有二义性,因为调用时不能指定返回值类型,两个函数长得又一样,无法区分用的是哪个。
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