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C++缺省参数、缺省参数的概念、缺省参数的分类、函数重载、函数重载的概念、C++支持函数重载的原理、引用、引用概念、引用的特性、常引用、引用的使用场景、传值和传引用效率的比较、引用和指针的区别等的介绍

时间：2024-06-10 16:28:59浏览次数：24  
标签：10 函数 int 缺省 参数 引用 重载

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前言

C++缺省参数、缺省参数的概念、缺省参数的分类、函数重载、函数重载的概念、C++支持函数重载的原理、引用、引用概念、引用的特性、常引用、引用的使用场景、传值和传引用效率的比较、引用和指针的区别等的介绍。

一、缺省参数

1. 缺省参数的概念

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。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。

 #include <stdio.h>

void Func(int a = 0)
{
	int c = a + 10;
	printf("%d\n", c);
}


int main()
{
	Func();
	Func(10);

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 没有传参时，使用参数的默认值。
  • 传入参数时，使用传入的参数。

2. 缺省参数的分类

1. 全缺省参数

#include <stdio.h>

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	int sum = a + b + c;
	printf("%d", sum);
}


int main()
{
	Func(); // 10 + 20 + 30 = 60

	return 0;
}

2. 半缺省参数


#include <stdio.h>
// 两个缺省参数
void Func1(int a, int b = 20, int c = 30)
{
	int sum = a + b + c;
	printf("%d\n", sum);
}
// 一个缺省参数
void Func2(int a, int b, int c = 30)
{
	int sum = a + b + c;
	printf("%d\n", sum);
}
// 没有缺省参数
void Func3(int a, int b, int c)
{
	int sum = a + b + c;
	printf("%d\n", sum);
}


int main()
{
	// 两个缺省参数
	Func1(10);
	// 一个缺省参数
	Func2(10, 20);
	// 没有缺省参数
	Func3(10, 20, 30);

	return 0;
}
  • 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给。
  • 比如void Func(int a = 10, int b, int c = 30){}; 是错误的。因为若只传一个参数会传给缺省参数a。
// Stack.h
#include <stdio.h>

void Func(int a = 10, int b = 10);

// Stack.cpp
#include "Stack.h"

void Func(int a = 10, int b = 10)
{
	int c = a + b;
	printf("%d", c);
}

上述情况编译会报错。如下：
在这里插入图片描述

所以， 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

  • 主要是为了防止歧义（若生命和定义中缺省参数给定的默认值不一样，会产生歧义）。

缺省值必须是常量或者全局变量。
C语言（编译器）不支持缺省参数。

二、函数重载

1. 函数重载的概念

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数据类型不同的问题。

2. C++支持函数重载的原理

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。
在这里插入图片描述

c / c++编译链接的具体内容：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 如上图所示，链接时，面对Add函数，链接器会去找add.o中的Add地址。
  • 但是连接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。

由于windows环境下，函数名修饰规则比较复杂，可以使用Linux环境下的函数名规则来理解。

  • gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。

1. 在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

函数名没有发生变化。没有参数的类型。

2. 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。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 其中， 3 和 4 是函数名的长度。
  • Add和func是函数名
  • ii 是两个参数的类型的缩写（两个int类型的参数 int int ）。
  • idpi 是三个参数类型的缩写（一个int 类型的参数， 一个double类型的参数，p代表一个指针，pi代表指针指向的对象是int类型即： int double int*）。

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，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。

三、引用

1. 引用的概念

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。

引用的格式为：
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	cout << b << endl;

	cout << &a << endl;
	cout << &b << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

2. 引用的特性

  1. 引用在定义时必须初始化
  2. 一个变量可以有多个引用
  3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	
	int& c;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 引用在定义时必须初始化。
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;

	int& b = a;
	int& c = b;
	int& d = a;

	cout << b << endl;
	cout << c << endl;
	cout << d << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 一个变量可以有多个引用。
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;

	int& b = a;

	cout << a << " " << b << endl;
	

	int x = 0;
	b = x; // b 不会再重新称为x的引用 此语句的意义是 将 x 的值赋给 b

	cout << a << " " << b << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 引用一旦引用一个实体，不能再引用其他实体。

3. 常引用

  1. 给常量取别名
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int& a = 10;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 变量和被修改，但是常量不能被修改。
  • 当给常量取别名时，相当于权限放大，所以会报错。
  • 在给常量取别名时，正确的做法是：
  • 别名用const修饰。
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	const int& a = 10;

	return 0;
}
  1. const修饰的变量取别名
  • 与给常量取别名类似，注意权限放大的问题
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	const int a = 10;

	int& b = a;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 给const修饰的变量取别名，正确的做法是：
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	const int a = 10;

	const int& b = a;

	return 0;
}
  1. 别名类型和变量类型不一致
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	double a = 1.11;

	int& b = a;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 当变量的类型不一致时，会发生整形提升和算数转换。
  • 整形提升和算数转换的本质上时产生了一个临时变量，临时变量具有常性。
  • 所以直接使用不一样的类型进行取别名，会发生权限放大的情况，会报错。

正确的做法是：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	double a = 1.11;

	const int& b = a;

	return 0;
}
  • 加const修饰。

4. 引用的使用场景

1. 做参数

#include <iostream>
using namespace std;

void Swap(int& x, int& y)
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;

	cout << "交换前:a = " << a << " b = " << b << endl;

	Swap(a, b);

	cout << "交换后:a = " << a << " b = " << b << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 使用交换函数交换两个变量时，可以直接将实参取别名作为形参。
  • 此时函数中的别名可以直接影响实参。

2. 做返回值

#include <iostream>
using namespace std;

int& Func(int x)
{
	static int n = x;
	n++;
	return n;
}

int main()
{
	int& ret = Func(10);

	cout << "ret =  " << ret << endl; // 11

	return 0;
}
  • 函数Func返回的是 静态区n的别名。并且将别名的值拷贝给ret，因此可以打印出11。
#include <iostream>
using namespace std;

int& Func(int x)
{
	int n = x;
	n++;
	return n;
}

int main()
{
	int a = 10;

	int& ret = Func(a);

	cout << "ret =  " << ret << endl;

	return 0;
}
  • 此时，n是局部变量，随之函数调用的结束，函数栈帧销毁，n会归还给操作系统。
  • 所以，若编译器在函数调用结束会清理函数栈帧，则ret为随机值。
  • 若编译器不清理函数栈帧，则可以侥幸访问到n的值。
  • vs2022下会侥幸访问到n的值。

也就是说，此时 ret 是n的别名，n归还给了操作系统，所以ret的值取决于编译器是否清理函数栈帧，若重新传入参数，调用Func函数，则 ret 又会称为一个新的返回值n的别名。

#include <iostream>
using namespace std;

int& Func(int x)
{
	int n = x;
	n++;
	return n;
}

int main()
{

	int& ret = Func(10);
	
	cout << ret << endl;

	Func(20);

	cout << ret << endl;

	return 0;
}
  • 编译器没有清理函数栈帧，所以ret的值有侥幸访问得到n，即21。

在这里插入图片描述

若在调用Func函数结束后，所以调用一个其他函数，会覆盖原来Func的函数栈帧，此时ret就会变成随机值。

#include <iostream>
using namespace std;

int& Func(int x)
{
	int n = x;
	n++;
	return n;
}

int main()
{

	int& ret = Func(10);
	
	printf("sssssssssssss\n"); // 随机调用一个函数
	cout << ret << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

5. 传值和传引用效率比较

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。

传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。

6. 引用和指针的区别

  • 在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
  • 在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

引用和指针的不同点：

  1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
  2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
  3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何
    一个同类型实体
  4. 没有NULL引用，但有NULL指针
  5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32
    位平台下占4个字节)
  6. 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
  7. 有多级指针，但是没有多级引用
  8. 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
  9. 引用比指针使用起来相对更安全

总结

C++缺省参数、缺省参数的概念、缺省参数的分类、函数重载、函数重载的概念、C++支持函数重载的原理、引用、引用概念、引用的特性、常引用、引用的使用场景、传值和传引用效率的比较、引用和指针的区别等的介绍。

标签：10,函数,int,缺省,参数,引用,重载
From： https://blog.csdn.net/Farewell_me/article/details/139575391

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