《C++ Primer Plus》学习笔记3

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第8章 函数探幽

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1、C++内联函数和常规函数
1)常规函数调用使程序跳到另一个地址(函数地址),并在函数结束时返回。具体过程是执行到函数调用指令时,程序将在函数调用后立即储存指令的内存地址,并将函数参数赋值到堆栈,跳到标记函数起点的内存单元,执行函数代码,之后跳回到地址被保存的指令处。
2)内联函数无需跳到另一个位置处执行代码,所以运行速度比较快,但是代价是占用更多的内存。用相应的代码替换函数的调用,只有在函数很短时才能采用内联方式。
要使用内联函数我要必须要采用下面措施之一:
①在函数声明前加上关键字inline
②在函数定义前加上关键字inline
通常我们都直接省略原型,直接放在最前面

inline double square(double x)
{
    return x * x;
}

3)内联和宏
inline是c++的新增的特性,C语言中通过使用预处理语句#define来提供宏,这个其实是内联代码的原始实现,这里需要注意宏并不是通过传递参数来实现的,而是通过文本替换来实现的。宏不能按值传递

#define SQUARE (x) X*X
改进:#define SQUARE (x) (X*X)

所以我们想到以后用宏的时候要想到装换为内联函数。
2、引用
1)引用不同于指针,出了写法不一样,还有其他的差别,例如引用必须在声明引用时将其初始化,而不能像指针那样,先声明再复赋值

int rats = 101;
int & rodents = rates;
int * prats = &rates;

下面错误写法:

int rat;
int & rodent;
rodent = rat;

3、按值、按引用、按指针传递的比较:

//按引用传递
void swapr(int &a, int  &b)
{
    int temp;

    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//按指针传递
void swapp(int *p, int *q)
{
    int temp;

    temp = *p;
    *p = *q;
    *q = temp;
}
//按值传递
void swapv(int a,int b)
{
    int temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

比较按引用传递和按值传递
①声明函数的方式不一样
②在引用传递中,因为我们a,b就是别名,所以变换a和b的值,也就相当于变调用函数的值,但是对于值传递中,变量a,b是属于复制了调用函数的变量,所以变换a,b的值并不会改变原调用函数的值,所以这种传送方式不行。
比较按引用传递和按指针传递
①声明方式不一样
②指针传递方式中需要在函数使用p,q的整个过程中使用解除引用操作符*
swapr(wallet1, wallet2); 即将形参a和b分别初始化为wallet1和wallet2;
4、临时变量、引用参数、const
下面三种情况要尽可能使用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是函数能够处理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,所以应该尽可能将引用形参声明为const.
5、使用引用参数的主要原因有两个:
1)程序员能够修改调用函数中的数据对象
2)通过传递引用而不是整个数据对象,可以提高程序的运行速度。
6、引用参数实际上是基于指针的代码的另一个接口
对于使用传递的值而不作修改的函数:
1)如果数据对象很小,如内置数据的类型或者小型结构,则按值传递
2)如果数据对象是数组,则使用指针,因为这是唯一的选择,并且将指针声明为指向const的指针。
3)如果数据对象是较大的结构,则使用const指针或const引用,以提高程序的效率,这样可以节省复制结构所需要的时间和空间。
4)如果数据对象是类对象,则使用const引用。传递类对象的标准方式是按引用传递
7、对于带参数列表的函数,必须从右向左添加默认值,也就是说要为某个参数设置默认值,则必须为它右边的所有参数提供默认值。

int harpo(int n, int m = 4, int j = 5); //有效
int chico(int n, int m = 6, int j);     //无效
int groucho(int k = 1, int m = 2, int n = 3); //有效

注意实参是按从左到右的顺序依次被赋给相应的形参,而不能跳过任何参数

beeps = harpo(3, ,8) //无效

8、默认参数
默认参数指的是当函数调用中省略了实参时自动使用的一个值,为1.

//返回一个新的字符串包含前字符串的n个字符.cpp
char *left(const char * str, int n)
{
    if(n < 0)
        n = 0;
    char *p = new char[n+1];
    int i;
    for(i = 0; i < n && str[i]; i++)
        p[i] = str[i];
    while(i <= n)
        p[i++] = ‘\0‘;
    return p;
}

9、函数重载
1)函数重载的关键是函数的参数列表,也称为函数特征标。定义名称相同的函数,条件就是它们的特征标不同。
(函数特征标指如果两个函数的参数数目和类型相同,同时参数的排列顺序也相同,则它们的特征标相同,而变量名是无关紧要的)如果参数数目和或者参数类型不用,那么特征标也不同。

void print(const char * str, int width);
void print(double d, int width)
void print(long l, int width)
void print(int i, int width)
void print(const char *str)

2)举例,前面我们讲了一个char left(const char str, int n)
所以我们编写一个与前面特征标不同返回整数前n个

//left()返回整数的前几位
unsigned long left(unsigned long num, unsigned ct)
{
    unsigned digits = 1;
    unsigned long n = num;

    if(ct == 0 || num == 0)
        return 0;

    //利用除法来计算数位
    while(n /= 10)
        digits++;

    //每除去10就删除数字的最后一位,要知道需要删除多少位,只需要将总位数减去要获得的位数就可以
    if(digits > ct)
    {
        ct = digits - ct;
        while(ct--)
            num /= 10;
        return num;
    }
    else
        return num;
}

3)虽然函数重载比较诱人,但是不要滥用,只有当函数基本执行相同任务,但使用不同形式的数据时,才采用函数重载。
10、函数模板
现在的C++编译器实现了C++新增的一项特性,叫做函数模板,函数模板是通用的函数描述,也就是说它使用了通用类型来定义函数。如果需要多个将同一个算法用于不同类型的函数,我们使用模板。

//交换模板1.cpp
template <class Any>  //temoplate <typename Any>
void Swap (Any &a, Any &b)
{
    Any temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//交换模板2——交换两个数组中的元素
template <class Any>
void Swap(Any a[], Any b[], int n)
{
    Any temp;
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        temp = a[i];
        a[i] = b[i];
        b[i] = temp;
    }
}

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