【C++--09】命名空间，缺省参数，函数重载，引用和指针的优缺点；内联函数

目录

 

1.命名空间：

1.1命名空间的定义：

1.2命名空间的使用：

2.C++输入输出：

2.1 Hello World!

3.缺省函数

3.1概念：

           3.2.缺省参数分类：

4.函数重载

4.1.概念：

 4.2为什么要进行函数重载？

4.3重载函数的调用匹配：

5.函数调用约定：

・关键字 __stdcall、__cdecl和__fastcall(1-3)可以直接加在要输出的函数前。

 1, 修饰名(Decoration name)

　　2、名字修饰约定随调用约定和编译种类(C或C++)的不同而变化。

　　3、参数表以代号表示：

　　4、参数表的第一项为该函数的返回值类型，其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前

　　5、参数表后以“@Z”标识整个名字的结束，如果该函数无参数，则以“Z”标识结束。

6.引用：

6.1概念 ：

6.2 引用特性：

6.3使用场景：

6.4传值、传引用效率比较

7.引用和指针的区别：

7.1相同点：

7.2.区别：

7.3.性质定义区别：

7.4.指针和引用作为函数参数进行传递时的区别

7.5.引用传递和指针传递是不同的：

8.内联函数：

8.1.概念:

---

1.命名空间：

1.1命名空间的定义：

需要使用到namespase关键字，后面跟命名空间的名字，再接一对{ } ，{ }内为命名空间内的成员；命名空间内可定义变量，也可以定义函数；  命名空间可以嵌套，；同一个工程中可以允许存在多个相同名称的命名空间，编译器最后就会回合到一个命名空间中；一个命名空间就定义一个新的作用域，命名空间中所以内容都局限于该命名空间中； //普通命名空间： namespace N1 //N1为命名空间的名称 { //命名空间的内容，可以定义变量或者函数； int a ; int add(int left,int right) { return left+right; } } //可嵌套命名空间 namespace N2 { int a; int b; int add(int left,int right) { return left+right; } namespace N3 { int c; int d; int sub(int left,int right) { return left-right; } } }

1.2命名空间的使用：

 

namespace N { int a =10; int b = 30; int add(int left,int right) { return left+right; } int sub(int left,int right) { return left - right; } }

 

 加命名空间名称和作用域限定符：                                                                                                                                             int main() { printf("%d\n",N::a); return 0; }

 

使用using将命名空间成员引入：                                                    using N::b; int main() { printf("%d\n",b); return 0; }

 

 使用using namespace命名空间名称引入： using namespace N; int main() { printf("%d\n",b); add(10,20); return 0; }

2.C++输入输出：

2.1 Hello World!

#include<iostream> using namespace std; int main() { int a = 10; cout << "Hello World!" << endl; cout << a<<endl; cout << "a"; return 0; } 输出结果：                                                                                                                                                                                    Hello World                                                                                                                                                                               10                                                                                                                                                                                                a使用cout 标准输出和cin 标准输入时，必须包含头文件  <iostream>以及 std标准命名空间；

3.缺省参数

3.1概念：

 

 声明或定义函数时为函数的参数制定一个默认值，再调用该函数时，如果没有你指定实参，则采用默认值，否则使用指定实参； void TestFunc(int a=0) { cout<<a<<endl; } int main() { TestFunc(); //没有传参，使用参数默认值 TestFunc(10）； //传参时使用指定实参

           3.2.缺省参数分类：

全缺省参数：每个参数都带有默认值        ​void func(int a =10,int b=20,int c=30) { cout<<" a ="<<a <<endl; cout<<" b ="<<b <<endl; cout<<" c ="<<c <<endl; } ​

 

半缺省参数;  ​void func(int a,int b=20,int c=30) { cout<<" a ="<<a <<endl; cout<<" b ="<<b <<endl; cout<<" c ="<<c <<endl; } ​

 

半缺省参数必须从右往左来给出，不能间隔着给；缺省值参数不能再函数声明和定义中同时出现；

4.函数重载

4.1.概念：

同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，同名函数的形参列表（参数个数，类型，顺序）必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题；  int add(int left, int right) { return left + right; } double add(double left, double right) { return left + right; } long add(long left, long right) { return left + right; } int main() { cout<<add(10, 20)<<endl; cout<<add(10.2, 20.3)<<endl; cout<<add(10l, 20l); return 0; }

 4.2为什么要进行函数重载？

 

 如果没有函数重载机制，在C中，如果是很多个的话，就需要为实现同一个功能的函数取很多个名字，如加入打印long型、char*、各种类型的数组等等。这样做很不友好！ 类的构造函数跟类名相同，也就是说：构造函数都同名。如果没有函数重载机制，要想实例化不同的对象，太过麻烦；操作符重载，本质上就是函数重载，它大大丰富了已有操作符的含义，方便使用，如+可用于连接字符串等；

4.3重载函数的调用匹配：

精确匹配：参数匹配而不做转换，或者只是做微不足道的转换，如数组名到指针、函数名到指向函数的指针、T到const T；提升匹配：即整数提升（如bool 到 int、char到int、short 到int），float到double使用标准转换匹配：如int 到double、double到int、double到long double、Derived*到Base*、T*到void*、int到unsigned int；使用用户自定义匹配；使用省略号匹配：类似printf中省略号参数 

5.函数调用约定：

  常见的函数调用约定[5]：cdecl,stdcall,fastcall,thiscall,naked call  MFC调用约定(VS6:Project Settings->C/C++ <Category:Code Generation> Calling convention:)

 

 __cdecl（C调用约定.The C default calling convention）C/C++ 缺省调用方式   压栈顺序:函数参数从右到左  参数栈维护:由调用函数把参数弹出栈,传送参数的内存栈由调用函数来维护（正因为如此，实现可变参数vararg的函数(如printf)只能使用该调用约定）  函数修饰名约定:VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀  每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码，所以产生的可执行文件大小会比调用_stdcall函数的大

 

__stdcall (Pascal方式清理C方式压栈，通常用于Win32 Api中)   压栈顺序:函数参数从右到左的压栈顺序  参数栈维护:被调用函数把参数弹出栈(在退出时清空堆栈)　函数修饰名约定:VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀，在函数名后加上"@"和参数的字节数    ex. VC: int f(void *p) (编译后)-> _f@4(在外部汇编语言里可以用这个名字引用这个函数)

 

 __fastcall (快速调用约定,通过寄存器来传送参数)   压栈顺序:用ECX和EDX传送前两个双字（DWORD）或更小的参数，剩下的参数仍旧自右向左压栈传送  参数栈维护:被调用函数在返回前清理传送参数的内存栈  函数修饰名约定:VC将函数编译后会在函数名前面加上"@"前缀，在函数名后加上"@"和参数的字节数

 

 thiscall (本身调用,仅用于“C++”成员函数)   压栈顺序:this指针存放于CX/ECX寄存器中，参数从右到左的压栈顺序  thiscall不是关键词，因此不能被程序员指定

 

naked call (裸调)   当采用1-4的调用约定时，如果必要的话，进入函数时编译器会产生代码来    保存ESI，EDI，EBX，EBP寄存器,退出函数时则产生代码恢复这些寄存器的内容   (这些代码称作 prolog and epilog code,一般，ebp,esp的保存是必须的)  naked call不产生这样的代码。naked call不是类型修饰符，故必须和_declspec共同使用

 

・关键字 __stdcall、__cdecl和__fastcall(1-3)可以直接加在要输出的函数前。

 它们对应的命令行参数分别为/Gz、/Gd和/Gr。缺省状态为/Gd，即__cdecl

・要完全模仿PASCAL调用约定首先必须使用__stdcall调用约定，函数名修饰约定可通过其它方法模仿

・WINAPI宏，Windows.h支持该宏，它可以将出函数翻译成适当的调用约定，

 在WIN32中，它被定义为__stdcall。使用WINAPI宏可以创建自己的APIs

 

引用:

 很多API函数就是象这样声明的:   int WINAPI MessageBoxA(HWND,LPCSTR,LPSTR,UINT);  而WINAPI实际上就是__stdcall.  大多数API都采用__stdcall调用规范,这是因为几乎所有的语言都支持__stdcall调用.

 相比之下,__cdecl只有在C语言中才能用. 但__cdecl调用有一个特点,就是能够实现可变参数的函数调用, 

  比如printf,这用__stdcall调用是不可能的.  __fastcall这种调用规范比较少见,但是在Borland C++ Builder中比较多的采用了这种调用方式.  如果有共享代码的需要,比如写DLL,推荐的方法是用__stdcall调用,因为这样适用范围最广.

 如果是C++语言写的代码供Delphi这样的语言调用就必须声明为__stdcall,

 因为Pascal不支持cdecl调用(或许Delphi的最新版本能够支持也说不定,这个不太清楚).

 在其他一些地方,比如写COM组件,几乎都用的是stdcall调用.

 在VC或Delphi或C++Builder里面都可以从项目设置中更改默认的函数调用规范,

 当然也可在函数声明时加入__stdcall,__cdecl,__fastcall关键字来明确的指示本函数用哪种调用约定.

__declspec一般都是用来声明DLL中的导出函数.这个关键字也有一些其他的用法,不过非常罕见.

 __declspec主要是用于说明DLL的引出函数的,在某些情况下用__declspec(dllexport)在DLL中声明引出函数,

  比用传统的DEF文件方便.在普通程序中也可用__declspec(dllimport)说明函数是位于另一个DLL中的导出函数.

 以下是在dev-c++里建立自已的dll时的dll.h里面的代码,这里面有一个:_declspec(dllexport)

   #ifndef _DLL_H_    #define _DLL_H_//防重复定义

   #if BUILDING_DLL    # define DLLIMPORT __declspec (dllexport)    #else    # define DLLIMPORT __declspec (dllimport)    #endif    DLLIMPORT void HelloWorld (void);    #endif  上面代码里面的_delcspce(dllexport)被定义为宏,这样可以提高程序的可读性.

 这个的作用是将函数定义为导出函数,也就是说这个函数要被包含这个函数的程序之外的程序调用.

 本语句中就是:void Helloword(void):

 摘自msdn:在 32 位编译器版本中，可以使用 __declspec(dllexport) 关键字从 DLL 导出数据、

 函数、类或类成员函数。__declspec(dllexport) 将导出指令添加到对象文件

 若要导出函数，__declspec(dllexport) 关键字必须出现在调用约定关键字的左边（如果指定了关键字）

 例如：

  __declspec(dllexport) void __cdecl Function1(void);

 若要导出类中的所有公共数据成员和成员函数，关键字必须出现在类名的左边，如下所示：

  class __declspec(dllexport) CExampleExport : public CObject    { ... class definition ... };

 生成 DLL 时，通常创建一个包含正在导出的函数原型和/或类的头文件，并将 __declspec(dllexport)

 添加到头文件中的声明。若要提高代码的可读性，请为 __declspec(dllexport) 定义一个宏并对正在导出的

 每个符号使用该宏：#define DllExport __declspec( dllexport )

  __declspec(dllexport) 将函数名存储在 DLL 的导出表中。如果希望优化表的大小

附录>

 1, 修饰名(Decoration name)

　　“C”或者“C++”函数在内部（编译和链接）通过修饰名识别。修饰名是编译器在编译函数定义或者原

　　型时生成的字符串。有些情况下使用函数的修饰名是必要的，如在模块定义文件里头指定输出“C++”

　　重载函数、构造函数、析构函数，又如在汇编代码里调用“C””或“C++”函数等。

　　修饰名由函数名、类名、调用约定、返回类型、参数等共同决定。

　　2、名字修饰约定随调用约定和编译种类(C或C++)的不同而变化。

　　函数名修饰约定随编译种类和调用约定的不同而不同，下面分别说明。

　　a、C编译时函数名修饰约定规则：

　　__stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个“@”符号和其参数的字节数，

　　格式为_functionname@number。

　　__cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为_functionname。

　　__fastcall调用约定在输出函数名前加上一个“@”符号，后面也是一个“@”符号和其参数的字节数，

　　格式为@functionname@number。

　　它们均不改变输出函数名中的字符大小写，这和PASCAL调用约定不同，

    PASCAL约定输出的函数名无任何修饰且全部大写。

　　b、C++编译时函数名修饰约定规则：

　　__stdcall调用约定：

　　1、以“?”标识函数名的开始，后跟函数名；

　　2、函数名后面以“@@YG”标识参数表的开始，后跟参数表；

　　3、参数表以代号表示：

　　X--void ，

　　D--char，

　　E--unsigned char，

　　F--short，

　　H--int，

　　I--unsigned int，

　　J--long，

　　K--unsigned long，

　　M--float，

　　N--double，

　　_N--bool，

　　....

　　PA--表示指针，后面的代号表明指针类型，如果相同类型的指针连续出现，以“0”代替，一个“0”代

　　表一次重复；

　　4、参数表的第一项为该函数的返回值类型，其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前

　　；

　　5、参数表后以“@Z”标识整个名字的结束，如果该函数无参数，则以“Z”标识结束。

　　其格式为“?functionname@@YG*****@Z”或“?functionname@@YG*XZ”，例如

　　int Test1（char *var1,unsigned long）-----“?Test1@@YGHPADK@Z”

　　void Test2（） -----“?Test2@@YGXXZ”

　　__cdecl调用约定：

　　规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的“@@YG”变为“@@YA”。

　　__fastcall调用约定：

　　规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的“@@YG”变为“@@YI”。

　　VC++对函数的省缺声明是"__cedcl",将只能被C/C++调用

 

转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_499cff3f0100mw9r.html

6.引用：

6.1概念 ：

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& 引用变量名(对象名) = 引用实体； void TestRef() { int a = 10; int& ra = a;//<====定义引用类型 printf("%p\n", &a); printf("%p\n", &ra); } 引用类型必须和引用实体是同种类型的。

6.2 引用特性：

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

6.3使用场景：

做参数：  void Swap(int& left, int& right) { int temp = left; left = right; right = temp; }

 

 做返回值： int& TestRefReturn(int& a) { a += 10; return a; }

 

 如下代码： int& Add(int a, int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int& ret = Add(1, 2); Add(3, 4); cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl; return 0; }

 

运行结果：Add(1, 2) is :7

6.4传值、传引用效率比较

 

以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实 参或者返回变量的一份临时的拷贝。因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返 回值类型非常大时，效率就更低。

 

#include <time.h> struct A { int a[10000]; }; void TestFunc1(A a) {} void TestFunc2(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) TestFunc1(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) TestFunc2(a); size_t end2 = clock(); // 分别计算两个函数运行结束后的时间 cout << "TestFunc1(int*)-time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2(int&)-time:" << end2 - begin2 << endl; } // 运行多次，检测值和引用在传参方面的效率区别 int main() { for (int i = 0; i < 10; ++i) { TestRefAndValue(); } return 0; }

 

  TestFunc1(int*)-time:12 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:13 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:12 TestFunc2(int&)-time:1 TestFunc1(int*)-time:12 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:14 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:12 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:14 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:12 TestFunc2(int&)-time:1 TestFunc1(int*)-time:12 TestFunc2(int&)-time:0 TestFunc1(int*)-time:13 TestFunc2(int&)-time:0 通过上述代码的比较，根据运行结果，发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。

7.引用和指针的区别：

7.1相同点：

都是地址的概念；指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；引用是某块内存的别名。

7.2.区别：

7.3.性质定义区别：

指针：指针是一个变量，只不过这个变量存储的是一个地址，指向内存的一个存储单元，即指针是一个实体，有自己的内存，在32份操作系统下是4个字节；而引用跟原来的变量实质上是同一个东西，只不过是原变量的一个别名而已，没有自身的内存空间，所指向的内存是原来变量的内存。可以有const指针，但是没有const引用；可以有多级指针，但是只要一级引用（int **p；合法； 而 int &&a是不合法的）指针的值可以为空，但是引用的值不能为NULL，并且引用在定义的时候必须初始化； 指针的值在初始化后可以改变，即指向其它的存储单元，而引用在进行初始化后就不会再改变了，从一而终。”sizeof引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小，而”sizeof指针”得到的是指针本身的大小；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指针和引用的自增(++)运算意义不一样；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

7.4.指针和引用作为函数参数进行传递时的区别

指针传递参数本质上是值传递的方式，它所传递的是一个地址值。指针值传递过程中，被调函数的形式参数作为被调函数的局部变量处理，即在栈中开辟了内存空间以存放由主调函数放进来的实参的值，从而成为了实参的一个副本。值传递的特点是被调函数对形式参数的任何操作都是作为局部变量进行，不会影响主调函数的实参变量的值。引用传递过程中，被调函数的形式参数也作为局部变量在栈中开辟了内存空间，但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参的任何操作都被处理成间接寻址，即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量。正因为如此，被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。

7.5.引用传递和指针传递是不同的：

虽然它们都是在被调函数栈空间上的一个局部变量，但是任何对于引用参数的处理都会通过一个间接寻址的方式操作到主调函数中的相关变量。而对于指针传递的参数，如果改变被调函数中的指针地址，它将影响不到主调函数的相关变量。如果想通过指针参数传递来改变主调函数中的相关变量，那就得使用指向指针的指针，或者指针引用。 所以，引用常常被用作函数的形参。  以引用代替拷贝作为形参的优点：  引用避免了传递大型数据结构带来的额外开销  .引用无须象指针那样需要使用*和->等运算符.

8.内联函数：

8.1.概念:

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销， 内联函数提升程序运行的效率。特性：inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数。inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有循环/递归等 等，编译器优化时会忽略掉内联。 inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会 找不到。