内联与宏:
C++新增的内联函数与普通函数一样是按值传递的,而宏是直接替换的。
#define SQUARE(X) X*Xint a;a = SQUARE(5+10) //相当于a = 5+10*5+10
C++的引用变量:
引用变量的最大用途是用作函数的形参,通过将引用变量作为参数,函数将使用原始数据而不是其副本。引用为处理大型结构提供了非常方便的途径。
将引用作为函数参数的参数传递方法称为按引用传递。
传递引用的限制更严格,引用只是得到了变量的别名,此时将不能传递表达式。
临时变量、引用参数和const
如果实参和引用参数不匹配,C++将生成临时变量。但是目前,仅当参数为const引用时,C++才允许这么做(以前不一样)。
下面两种情况将生成临时变量:
1. 参数的类型正确,但不是左值。
2. 参数的类型不正确但可以转换成正确的类型。
为什么要生成临时变量?
如果接受引用参数的函数的意图是修改作为参数传递的变量,那么创建临时变量将阻止这种意图的实现,其行为类似于按值传递;
如果接受引用参数的函数的目的只是使用传递的值,而不是修改他们,因此临时变量不会造成任何不利的影响,反而会使函数在可处理的参数种类方面更通用。
应尽可能将引用声明为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。
正常情况下接受引用参数的函数的实参是左值,若不是左值,但实参类型正确且为const引用的话,将生成临时变量。
C++11新增了另一种引用,右值引用,是使用&&声明的(把以前的引用称为左值引用):
double j = 15.0;double && jref = 2.0*j + 18.5; //不能使用double &声明jref
使用引用的主要目的是应用与结构和类的,而不是基本的内置类型。
将引用用于结构体
返回引用时,应避免引用函数终止时不再存在的内存单元(例如,返回临时变量的引用)。
函数返回结构体引用时,函数调用可以作为左值被赋值;为避免函数调用作为左值被赋值(防止返回的内存块被修改),一般返回const引用。
将引用用于对象
string类定义了一种char* 到string的转换功能,这使得可以使用C-风格字符串来初始化string对象。
基类引用可以指向派生类对象,而无需进行强制类型转换。
传递类对象的标准方式是按引用传递。
C++的输出格式化:
1 #include2 using namespace std; 3 int main() 4 { 5 ios_base::fmtflags inits;//数据类型ios_base::fmtflags声明的变量用于存储,给此变量赋值前的所有格式化设置 6 double x = 3333.0; 7 // cout.setf(ios_base::fixed);//定点表示法 8 // cout.setf(ios_base::showpoint);//将对象置于显示小数点的模式 9 cout.precision(2);//设置显示精度10 inits = cout.width(15);//设置字段宽度11 cout << x << endl;12 cout.setf(inits);//返回inits之前的所有格式化设置13 cout << x << endl;14 char str[4] = "abc";15 cout << str[3] << endl;16 system("pause");17 return 0;18 }
默认参数
函数重载:
默认参数让程序员能够使用不同数目的参数调用同一个函数,而函数多态(重载)使能够使用多个重名的函数。
函数重载的关键是函数的参数列表——也称函数特征标(function signature)。
C++允许定义名称相同的函数,条件是它们的特征标不同(返回类型可以相同也可以不同)。
如果参数类型和/或参数数目不同,则特征标也不同。
C++在检查特征标时,将类型和类型引用视为同一特征标,而不会将const和非const变量视为同一特征标。
若一个函数有多个重载版本的话,将调用最匹配的版本。
名称修饰:
C++编译器通过名称修饰(将函数名转换成内部表示,来描述接口,修饰时使用的约定随编译器而定),来跟踪每一个重载函数。
函数模板
函数模板使用泛型来定义函数。
定义普通模板的示例:
template//or "class T"void Swap(T &a, T &b){ pass; }
函数模板不能用来缩短可执行函数,最终代码不包含任何模板,而只包含程序生成时的实际函数。
使用模板的好处是,它使生成多个函数定义更简单、更可靠。
模板通常放在头文件中。
并非所有的模板都必须是模板参数类型,模板函数也可以重载。
模板的局限性:
有些类型并不支持一些函数内定义的运算,这时就对一些类型造成了限制。
有两种解决方案:1. 重载运算符; 2. 为具体类型提供具体化的模板定义。
模板的具体化:
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它们的重载版本;
2. 显示具体化的原型和定义以template <>开头;
3. 具体化优先于常规模板,而非模板函数优先于具体化和常规模板。
隐式实例化(implicit instantiation)、显式实例化(explicit instantiation)和显式具体化(explicit specialization)统称为具体化(specialization)。
在声明中使用前缀template和template <>以区分显式实例化和显式具体化。
重载解析:
C++有一个良好的策略,来决定使用哪一个函数定义。
使函数调用参数与可行的候选函数的参数匹配所要进行的转换,从最佳到最差的顺序如下所述:
1. 完全匹配,但常规函数优于模板函数;
2. 提升转换(例如,char和short自动转换为int,float自动转换为double);
3. 标准转换(例如,int转换为char,long转换为double)。
若是指针和引用指向的数据有const和非const之间的区别,不会产生二义性(ambiguous);若是普通常量,则没有const和非const的区别。
如果两个完全匹配的函数都是模板函数,则较具体的模板函数优先(执行的转换最少的优先)。
找出最具体的模板的规则被称为函数模板的部分排序规则。
创建自定义选择
如lesser(...)有模板函数和非模板函数两个版本,在调用中使用:
lesser<>(...);lesser (...)
将自定义选择模板函数。
C++11中模板函数的改善
1. C++11新增了关键字decltype,解决模板函数中类型定义的问题。
templatevoid ft(T1 x, T2 y){ ... decltype(x+y) xpy = x+y; ... }
2. C++11后置返回类型。
auto h(int x, float y) -> double{ /*function body*/}
其中auto是一个占位符,表示后置返回类型提供的类型。
//
#include<iostream>
using namespace std;struct ss{ double m;};template<typename T>
void print_f(T &);//
template<typename T1>void print_f(const T1 &);//显式具体化
template <> void print_f(ss &);//void print_f(const int);
int main(){ int s0 = 10; print_f(s0);//A使用非模板函数int s = 10;
print_f<>(s);//B显式实例化const double s1 = 10;
print_f(s1);//C隐式实例化const char sc = 10;
print_f<int>(sc);//C显式实例化ss s2;
s2.m = 10; print_f(s2);//D显式具体化system("pause");
return 0;}void print_f(const int f)
{ cout << "A print " << f << endl; cout << "size " << sizeof f << endl; cout << "***************************\n";}template<typename T>
void print_f(T &f){ cout << "B print " << f << endl; cout << "size " << sizeof f << endl; cout << "***************************\n";}template<typename T1>
void print_f(const T1 &f){ cout << "C print " << f << endl; cout << "size " << sizeof f << endl; cout << "***************************\n";}//显式具体化
template <> void print_f(ss &f){ cout << "D print " << f.m << endl; cout << "size " << sizeof f << endl; cout << "***************************\n";}