一、关键字
C++总计63个关键字，C语言32个关键字。
二、命名空间域
1.命名空间域的作用
在C/C++中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称将都存 在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化， 以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
理解：一个作用域内不能同时存在变量名相同的两个变量，但是我们所包含的头文件，已经天然的在全局作用域中定义了一些变量。但是如果我们对此不清楚，定义了相同变量名的变量，就会导致命名冲突。
举例：
2.命名空间域可以定义变量、函数和类型
定义类型:
即使是类型定义，也只是自定义类型，也就是struct结构体这种，而不能定义像int这样的基本类型。
3.作用域访问优先顺序
访问几大作用域的优先顺序：局部域>全局域>展开的命名空间域。
对于未展开的命名空间域，访问不到
4.命名空间的使用方法
在命名空间外，无法直接访问到命名空间内的变量，函数或者类型。
如下
解决方法：
1.using 命名空间；可以将整个命名空间的内容暴漏在全局域之中。
2.using 命名空间：变量/函数/类型； 可以将对应的变量、函数或者类型暴露在全局域之中。如下
3.加上域作用限定符::
如下
注意事项
无论是using 命名空间；还是using 命名空间 变量;
上述操作是将对应的命名空间或者命名空间变量暴露在全局作用域。
如果已经将某个命名空间域的变量暴露在全局域中，再在全局域中定义相同的变量，就会出错，这也验证了前半句话的正确性。如下
在局部作用域中访问某个变量的搜索优先顺序，一定是局部域>全局域>=大于已经展开的命名空间域。除非通过具体的域作用限定符限定了访问某个域。如下
三、C++输入输出
在C语言中，使用scanf和printf进行输入输出，实际上，scanf和printf是包含在stdio.h里的两个函数，这也是为什么在使用时需要包含该头文件。
而C++有新的输入输出函数，也即cin和cout，其声明包含在头文件#include<iostream>中，只不过C++为了和C语言头文件不同，所以没有.h。而定义则是在命名空间std中，这是因为C++将C++标准库的定义放到了std中。
C++在C语言的基础上进行了改良。
在C++官网中，可以看到其中也有C语言的标准库C library，其中是各种头文件。只不过在C语言中写作#include<stdio.h>的写法在C++中也可以写作#include<cstdio>。如下
1.C++标准库
C++标准库包含了如下及部分内容，C语言的标准库，输入输出流，字符串，标准容器以及其他。
说明：
1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时，必须包含< iostream >头文件
以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含<
iostream >头文件中。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。
C++的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识，
这些知识我们我们后续才会学习，所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还有有
一个章节更深入的学习IO流用法及原理。
注意：早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应
头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，
规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持<iostream.h>格式，后续编译器已不支持。
四、缺省参数
1.缺省参数概念
缺省参数指的是在函数的声明或定义中，对参数指定默认的缺省值。在函数调用时，如果没有指定实参则采用默认的缺省值，否则使用指定传递的实参。
2、缺省参数分类
全缺省参数
半缺省参数
注意：
- 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给。为什么？
- 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。为什么？
如果声明和定义同时存在，并且给定的缺省参数不同，编译器无法正确识别该采用哪一个，所以规定不能同时出现，防止这一情况的出现。
3. 缺省值必须是常量或者全局变量。
4. C语言不支持（编译器不支持）。
五、函数重载
1.函数重载概念
函数重载指的是，允许同名函数的出现，但是函数的参数必须不同。这里的参数指的是：函数参数的类型，类型顺序，个数，与返回值无关。
<code class="language-plain has-numbering hljs" id="code_id_3">#include<iostream>
using namespace std;
// 1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{
cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
return left + right;
}
// 2、参数个数不同
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.1, 20.2);
f();
f(10);
f(10, 'a');
f('a', 10);
return 0;
}</code>
- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8.
- 9.
- 10.
- 11.
- 12.
- 13.
- 14.
- 15.
- 16.
- 17.
- 18.
- 19.
- 20.
- 21.
- 22.
- 23.
- 24.
- 25.
- 26.
- 27.
- 28.
- 29.
- 30.
- 31.
- 32.
- 33.
- 34.
- 35.
- 36.
- 37.
- 38.
- 39.
- 40.
- 41.
- 42.
- 43.
- 44.
- 45.
- 46.
- 47.
2. C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)
函数重载的特点就是函数名相同，而参数不同。要想支持函数重载，就必须能区分这些不同的函数。如何区分？
函数名字修饰规则用来解决这一问题。
根据参数的不同，会将原本函数名相同的函数，再经过预处理和编译和链接之后，会形成新的不同的函数名，也就可以进行区分。
2.1程序的编译
程序的编译可以理解为是源文件经过操作之后变为可执行程序，操作分为编译和链接，其中编译又可以分为，预编译（预处理），编译和汇编。预编译的作用：展开#include的头文件，#define的宏替换，注释的删除，以及预处理指令的处理。
编译的作用:语义、语法、词法的检查，其实就是检查写的代码是否又错误，以及符号汇总，以及将代码转换为汇编代码。
汇编的作用：将汇编代码转换为二进制代码，也就是机器可以识别的代码。以及形成符号表。
2.2原理验证
test.cc
使用C++编译器g++对test.cc进行编译形成可执行程序test。如下
使用objdump -S test 对可执行程序进行反汇编
objdump -S:尽可能反汇编出源代码。
其中_ZN4test3addEii和_ZN4test3addEdd就是函数名修饰规则之后的产物，ii其实表明了参数的类型为int ,int,fff表明参数类型为double,double。
C++有函数名修饰规则可以区分函数重载的同名函数，所以才可以支持函数重载。
而C语言没有函数名修饰规则，所以不支持。如下
可以看到函数名还是函数名。
六、引用
1.引用概念
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。
比如：李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"。
语法：类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
示例：
注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的
2. 引用特性
1. 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
3. 常引用
<code class="language-plain has-numbering hljs" id="code_id_8">void TestConstRef()
{
const int a = 10;
//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量
const int& ra = a;
// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
const int& b = 10;
double d = 12.34;
//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
const int& rd = d;
}</code>- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8.
- 9.
- 10.
- 11.
- 12.
- 13.
- 14.
- 15.
- 16.
- 17.
- 18.
- 19.
4.使用场景
1. 做参数
2. 做返回值
注意事项：引用左返回值时，如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。
5. 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。
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。
来看下引用和指针的汇编代码对比
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
七、内联函数
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，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。
如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数，在编替换函数的用。
查看方式：
1. 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add
2. 在debug模式下，需 否则不会展开(因为debug模式下，编译器默认不会对代码进行优化，方式)
2. 特性
1. inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会
用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运 行效率。
2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建 议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不 是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。下图为 《C++prime》第五版关于inline的建议：
3.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。
<code class="language-plain has-numbering hljs" id="code_id_11">// F.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)
{
cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
f(10);
return 0;
}
//链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl
//f(int)" (?f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用</code>- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8.
- 9.
- 10.
- 11.
- 12.
- 13.
- 14.
- 15.
- 16.
- 17.
- 18.
- 19.
- 20.
- 21.
- 22.
- 23.
- 24.
- 25.
- 26.
- 27.
- 28.
- 29.
- 30.
- 31.
- 32.
- 33.
- 34.
- 35.
- 36.
3.内联函数和宏
内联函数的出现其实是为了代替宏
宏的优缺点？
优点：
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
缺点：
1.不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。
3.没有类型安全的检查 。
C++有哪些技术替代宏？
1. 常量定义 换用const enum
2. 短小函数定义 换用内联函数
【C++】 内联函数详解（搞清内联的本质及用法）_c++_赵大宝字-GitCode 开源社区 (csdn.net)
八、auto关键字
1.类型别名思考
随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在：
类型难于拼写 ，含义不明确导致容易出错
虽然可以使用typedef关键字进行类型重定义，将复杂的类型更改为简单。但是，其本身也会有新的问题。
使用typedef给类型取别名确实可以简化代码，但是typedef有会遇到新的难题：
在编程时，常常需要把表达式的值赋值给变量，这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。然而有时候要做到这点并非那么容易，因此C++11给auto赋予了新的含义。
2. auto简介
在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，但遗憾的是一直没有人去使用它，大家可思考下为什么？
C++11中，标准委员会赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型指示符，而是作为一 个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。
使用auto定义变量时必须对其进行初始化，在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto 的实际类型。因此auto并非是一种“类型”的声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译期会将auto替换为变量实际的类型。
3.auto的使用细则
1. auto与指针和引用结合起来使用
用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&
2. 在同一行定义多个变量
当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译 器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。
4. auto不能推导的场景
1. auto不能作为函数的参数
2.auto不能直接用来声明数组
3. 为了避免与C++98中的auto发生混淆，C++11只保留了auto作为类型指示符的用法
4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环，还有 lambda表达式等进行配合使用。
九、范围for循环
1.范围for的语法
在C++98中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式进行：
对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因 此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范 围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围。
注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。
2. 范围for的使用条件
1. for循环迭代的范围必须是确定的
对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；对于类而言，应该提供 begin和end的方法，begin和end就是for循环迭代的范围。
注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定
2. 迭代的对象要实现++和==的操作。
十、指针空值nullptr
1. C++98中的指针空值
在良好的C/C++编程习惯中，声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现
不可预料的错误，比如未初始化的指针。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下 方式对其进行初始化：
NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：
可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void*)的常量。不论采取何
种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，例如
程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。
在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量。
也就是说NULL被当作了整型常量，而不是一个指针。如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0。
注意：
1. 在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入
的。
2. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
3. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。
