【C++】引用、内联函数、函数重载、函数默认参数（缺省参数）与占位参数、extern “C“ 浅析

柔情只为你懂 2023-09-28 09:16 131阅读 0赞

*端午继续~*

*C++对C的扩展*

**目录**

引用

普通变量名引用

对数组的引用

对指针的引用

对函数的引用

引用作为函数的参数

引用作为函数的返回类型

常引用

内联函数

函数重载

函数的默认参数（缺省参数）

默认参数和函数重载的二义性

占位参数

extern "C" 浅析

--------------------

# 引用 #

> 本质：给变量名取别名，可以通过别名间接操作变量
> 
> &：引用说明符（不是取地址符）
> 
> 给哪个变量取别名，就定义该变量

### 普通变量名引用 ###

void Test()
    {
    	int a = 0;
    	//给变量a取一个别名叫b 
    	//&修饰变量为别名，b就是a的别名 --- 引用
    	int& b = a;//必须初始化,这里&不是取地址，是引用
    }

*注意：系统并不会为引用开辟空间，a,b代表同一个空间。*

*我们可以看一下地址*

void Test()
    {
    	int a = 0;
    	//给变量a取一个别名叫b 
    	//&修饰变量为别名，b就是a的别名 --- 引用
    	int& b = a;//必须初始化
    
    	cout << "&a = " << &a << endl;
    	cout << "&b = " << &b << endl;
    }

运行结果：

![e1b276a48cf7442ca529a2deb7e61097.png][]

*操作b等价于操作a*

b = 10; 等价于操作了 a = 10;

### 对数组的引用 ###

void Test_2()
    {
    	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    	//给数组arr取别名my_arr
    	//注意这里要将&my_arr用括号括起来，否则my_arr会先于[10]结合
    	int (&my_arr)[10] = arr;
    	//访问的方式是一样
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < sz; i++)
    	{
    		cout << my_arr[i] << " ";
    	}
    }

### 对指针的引用 ###

void Test_3()
    {
    	int num = 6;
    	int* p = &num;
    	//给num取别名为 my_num 
    	int*& my_num = p;//这里&的优先级高于*，所以可以不用带括号
    	//访问时，与指针的访问方法是一样的
    	cout << "num = " << *my_num << endl;
    }

### 对函数的引用 ###

int main()
    {
    	//对函数Test_3取别名为My_Test_3
    	void(&My_Test_3)() = Test_3;//注意括号不可省略
    	//访问
    	My_Test_3();
    	return 0;
    }

*这么多例子，我们为什么要用引用，引用能解决什么问题?*

*咱往下走~*

### 引用作为函数的参数 ###

> 这是引用解决的主要问题，函数可以通过引用来操作外部变量

*这里学过C语言的小伙伴可能注意到了，引用和指针十分相似*

*确实如此~*

*指针有一些操作比较麻烦地方：*

*形参是带指针\*，并且实参要取地址，相对于来说比较麻烦。*

*所以在之后的学习中**需要用到指针的地方尽量换成用引用***

*我们来对比一下，指针操作和引用操作，交换两个变量:*

void My_exchange_1(int* x, int* y)
    {
    	int tmp = *x;
    	*x = *y;
    	*y = tmp;
    }
    void My_exchange_2(int& x, int& y)
    {
    	int tmp = x;
    	x = y;
    	y = tmp;
    }
    int main()
    {
    	int a = 6;
    	int b = 8;
    	cout << "交换前:a = " << a << " b = " << b << endl;
    	My_exchange_1(&a, &b);//指针
    	My_exchange_2(a, b);//引用
    	cout << "交换后:a = " << a << " b = " << b << endl;
    	return 0;
    }

### 引用作为函数的返回类型 ###

int& Ret()
    {
    	int num = 5;
    	return num;
    }
    int main()
    {
    	int& b = Ret();//由于函数返回类型为int&，所以应该用别名类型来接收
    	//这里相当于间接给num取了一个别名b
    	return 0;
    }

*但是，我们都知道，局部变量一旦出了函数，就销毁了，所以这里的相当于你给一个已经释放了的空间取别名，这是不因该的，（会出现段错误）所以函数返回时不应该返回局部变量 ！*

### 常引用 ###

> 简而言之就是给常量取别名
> 
> 注：不能通过常引用修改内容

![b003bcf399b14e168df6773dfa1dbc92.png][]

可以看到这里编译器会报错，为什么呢？

*给10这个常量取别名为num，10是一个常量，但num是一个变量， C++格式要求十分严格，所以这里会报错。*

如何解决呢？

**const修饰**以下即可

![cbeb137764d04b08a9fa47e170ae7a89.png][]

有什么用呢？

***防止函数内部修改外部的值***

观察以下代码:

void Print(const int& x)
    {
    	//x = 100 //err
    	cout << "num = " << x << endl;
    }
    int main()
    {
    	int num = 10;
    	Print(num);
    	return 0;
    }

*我们知道，用引用作为形参可以节省空间，x 和 num 表示一个空间，这里写一个函数，功能就是遍历，但同时我希望他的功能只是遍历，如果一不小心修改了形参 x，也意味着 num 被修改，很危险，所以这里可以用常引用修饰 x，使 x 不可被修改，既提高了安全性，有节省了空间。*

# 内联函数 #

> 必须在定义函数的时候使用inline关键字修饰，声明时不需要

string Print();
    
    int main()
    {
    	cout << Print() << endl;
    	return 0;
    }
    
    inline string Print()
    {
    	string s1 = "端午节";
    	string s2 = "快乐";
    	return s1+s2;
    }

直观感受是不是和普通函数差不多？

其实有很大滴作用！

*内联函数：在编译阶段，将内联函数中的函数体 替换 函数调用处 ，避免函数调用时的开销（类似于宏函数，内联函数只是编译阶段直接替换，宏函数在预处理阶段替换）。*

**注意事项：**

**1.不能存在任何形式的循环语句**

**2.不能存在过多的判断语句**

**3.函数体不能过于庞大**

**4.不能对函数取地址**

*所以，加上inline并不是使函数成为内联函数的充要条件，他只是必要条件*

*加上inline只是告诉编译器，希望使其成为内联函数，最终是不是，还是有编译器决定*。

# 函数重载 #

> 表示同一个函数在不同的场景下可以有不同的含义

同一个作用域，函数的参数类型，个数，顺序不同都可以重载（返回类型不能作为重载的条件）。

void print_1(int a)
    {
    	cout << "int" << endl;
    }
    void print_1(char a)
    {
    	cout << "char" << endl;
    }
    void print_1(int a, char b)
    {
    	cout << "int char" << endl;
    }
    void print_1(char b, int a)
    {
    	cout << "char int" << endl;
    }
    int main()
    {
    	print_1(50);
    	print_1('a');
    	print_1(60,'b');
    	print_1('c',70);//根据参数自动匹配
    
    	return 0;
    }

*可以看到这里，函数名都一样，只是参数的类型，个数，顺序不一样,只要一种或多种，都可以重载。*

*重载函数的底层原理：实际上这些函数在linux编译之后会产生不同的函数名，然后根据参数自动匹配不同函数的。*

# 函数的默认参数（缺省参数） #

#include<iostream>
    
    using namespace std;
    
    void test_1(int a = 10, int b = 20)//这里的int a = 10，被赋值10，说明只是一个默认参数
    {
    	cout << "a + b = " << a + b << endl;
    }
    
    //注意1
    //如果b设为默认参数，则从b往右的参数都必须设为默认参数
    //也就是说，此时a不受影响，c是必须设为默认参数
    //因为形参位置与实参位置保持一致，假设c没有默认参数
    //调用test_2(100,200)，这时，a,b都被赋值，c没有赋值，编译器就会报错（缺少参数）
    
    void test_2(int a, int b = 20, int c = 30)
    {
    	cout << "a + b = " << a + b << endl;
    }
    //还有值得注意的一点：如果函数声明与函数定义分开，想要设置默认参数，只需在声明里设置即可，函数定义无需再设。
    int main()
    {
    	test_1();//可以什么参数都不传，这里就会使用默认参数
    	test_1(30);//将30这个实参传给a，这时，函数就不会使用默认参数，而是a = 30；
    	test_1(40, 50);//同理，此时a,b的默认参数失效， a,b的值因为 40 , 50
    	return 0;
    }

### 默认参数和函数重载的二义性 ###

void fun(int a)
    {
    	cout << "a = " << a << endl;
    }
    
    void fun(int a, int b = 20)
    {
    	cout << "a = " << a << endl << "b = " << b << endl;
    }
    
    int main()
    {
    	fun(10);
    	return 0;
    }

此时编译器会报错：

![e5d99d0874fa4ecfa3171170c22569c7.png][]

什么意思呢？

*就是说，此时调用fun(10)传入一个参数，既可以传给第一个fun,也可以传给第二个fun（**第二个fun的第二个参数有默认参数，所以传入一个参数也正确**），编译器不知到传给哪个fun，所以就报错 ，但如果这样调用fun(10,20)就是正确的，他会自动匹配到第二个fun。*

# 占位参数 #

> 占位参数只有类型声明，没有参数名声明，一般情况下，函数体内部无法使用占位参数。

//形式一
    void test_1(int a , int)
    {
    	;//这里的int就是占位参数
    }
    //形式二
    void test_2(int a , int = 20)
    {
    	;//int = 20是占位参数，其实这里只是有一个隐形的参数名，但也只是表现形式，无法使用
    }
    int main()
    {
    	test_1(10, 20);//传参依然要传两个，并且类型对应，否则报错（缺少参数）
    	test_2(10);//占位参数有缺省值，所以可以只传一个参数
    	test_2(10, 20);//当然传两个也okk
    	return 0;
    }

***也就是说，占位参数位置必须要传入参数，除非有缺省值。***

至于怎么用，以后章节会细讲滴。

# extern "C" 浅析 #

> C++编译函数和C编译器编译函数的方式是不同的，假设定义一个Fun函数，经过C编译后会产生一个新的函数名叫Fun，而经过C++编译器编译后产生的新函数名可能(不同的C++编译器效果不一样)叫Funv，所以如果调用函数可能就会存在连接错误，那么为了能在C++的环境下调用C语言函数，就引入了extern "C"，这部分代码也将按照C语言的编译方式取运行。

使用如下：

#if __cplusplus //检测当前是否是C++工程
    extern "C"//满足则执行这里
    {
    #endif//不满足则执行这里，因为不满足说明就是C语言工程，直接引用以下就可以
    	extern//引入你想要实现的C语言的函数声明
    		//...
    		; 
    #if __cplusplus
    }
    #endif

**码字不易~**

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