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C++初阶（2）C++入门基础1

news 2025/8/24 15:55:21

C++是在C的基础之上，容纳进去了面向对象编程思想，并增加了许多有用的库，以及编程范式 等。熟悉C语言之后，对C++学习有一定的帮助。

本章节主要目标：

  1. 补充C语言语法的不足，以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的。
    比如：作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等。
  2. 为后续类和对象学习打基础。

C++初阶课程的核心就是类和对象，然后使用类和对象+模版，实现基础的一些数据结构。

在学类和对象之前，需要先学C++入门，C++的祖师爷觉得C语言很多地方设计得不好，于是开发了许多C++的小语法，去改进C语言的不足。

0. C++关键字（C98）

C++总计 63 个关键字，C语言32个关键字。

ps：下面我们只是粗略看一下C++有哪些关键字，不对关键字进行具体的讲解。后面我们学到以后再细讲。

1. 命名空间

1.1 namespace的价值

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、函数和类的名称若都存在于全局作用域中的话，则很可能会导致很多冲突。

使用命名空间的目的

  • 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。

c语言项目类似下面程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，C++引入namespace就是为了更好的解决这样的问题。（C的缺陷 / 不足）

#include <stdio.h?
#include <stdlib.h>    //不包含这个头文件，则不会报错
int rand = 10;
int main()
{// 编译报错：error C2365: “rand”: 重定义；以前的定义是“函数”printf("%d\n", rand);return 0;
}//头文件展开，里面的rand()函数和全局的rand变量——>命名冲突

即C语言中，变量不能和函数重名。

命名冲突——C的缺陷之一：存在于编码者与库、（一个大项目的）编码者之间。

C语言是解决不了这个问题的，两个都想叫rand，最终只能有一个在全局域取名为rand。

解决C语言第一个缺陷——命名冲突：同名xx不知道使用哪一个，的第一个C++语法namespace。

7.2 namespace的语法规则

（1）namespace定义

• 定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{ }即可。——和结构体不一样的是，后面不需要加分号。

{}中即为命名空间的成员，可以把日常定义的变量、函数、类型封装到命名空间里面。

  • 命名空间中可以定义变量/函数/类型等。
    命名空间中是各种标识符的定义：变量名、函数名、类型名……

命名空间中的变量、函数、类型不会和全局冲突，只有指定才会找到。

（2）域

• namespace本质是定义出一个域（命名空间域），这个域跟全局域各自独立，不同的域可以定义同名变量，所以下面的rand不再冲突了。

C++中域有函数局部域、全局域、命名空间域、类域；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 1. 正常的命名空间定义
// bit是命名空间的名字，⼀般开发中是用项⽬名字做命名空间名。
// 示例用的是bit，自己练习可以考虑用自己名字缩写，如张三：zs
namespace bit
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int rand = 10;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{// 这里默认是访问的是全局的rand函数指针printf("%p\n", rand);// 这里指定bit命名空间中的randprintf("%d\n", bit::rand);return 0;
}

代码编译时，遇到标识符——变量（名）、函数（名）、类型（名），编译器需要去找它的出处（定义），找不到会报错“未声明的标识符”。

编译默认查找顺序——

  1. 当前局部域（自留地）
  2. 全局域找——头文件包含的东西也在全局域（村子野地）

类比做菜摘葱，优先去自留地摘，没有再去村子野地摘。

命名空间相当于在全局域，划分出一些独立的域（命名空间域）
——将一些村子野地，划归成自家的自留地。

编译时不会到其他命名空间中去找（隔壁张大爷自留地）。

这样的话，加了命名空间，同时不包含 <stdlib.h>头文件，就会报错：errorC2065：未声明的标识符。

而指定查找域，则只会去这一个域里面找。

类比做菜摘葱，指定去张大爷地摘。

（3）域的作用

不同域可以定义同名的变量/函数/类型——域可以做到名字的隔离。

{ }括起来的都是域，全局域可以不用{ }括起来。

• 域影响的是编译时语法查找一个变量/函数/类型出处(声明或定义)的逻辑，所以有了域隔离，名字冲突就解决了。

  • 局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑，还会影响变量的生命周期。
  • 命名空间域和类域不影响变量生命周期。
    （命名空间域都是修饰全局的，只是把名字给隔离起来了）

域的作用是影响编译时的查找规则——先到局部域，再到全局域&展开的命名空间域。

局部优先原则： 默认优先访问局部变量。

C语言，在局部，访问同名全局变量的方法。

C++，在局部，访问同名全局变量的方法——作用域限定符（作用域解析运算符）

（4）嵌套定义

• namespace只能定义在全局，当然它还可以嵌套定义。
  变量rand还是全局变量，只是封装到了bit命名空间中。

命名空间内部可以定义变量、函数、类型，还可以定义其他的命名空间。

//2. 命名空间可以嵌套
namespace bit
{// 鹏哥namespace pg{int rand = 1;int Add(int left, int right){return left + right;}}// 杭哥namespace hg{int rand = 2;int Add(int left, int right){return (left + right)*10;}}
}int main()
{printf("%d\n", bit::pg::rand);printf("%d\n", bit::hg::rand);printf("%d\n", bit::pg::Add(1, 2));printf("%d\n", bit::hg::Add(1, 2));return 0;
}

嵌套的命名空间，在使用的时候也要使用多个域作用限定符来访问。

（5）多个同名namespace

• 项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是一个namespace，不会冲突。 

// 多⽂件中可以定义同名namespace，他们会默认合并到⼀起，就像同⼀个namespace⼀样
// Stack.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>namespace bit
{typedef int STDataType;typedef struct Stack{STDataType* a;int top;int capacity;}ST;void STInit(ST* ps, int n);void STDestroy(ST* ps);void STPush(ST* ps, STDataType x);void STPop(ST* ps);STDataType STTop(ST* ps);int STSize(ST* ps);bool STEmpty(ST* ps);
}// Stack.cpp
#include"Stack.h"
namespace bit
{void STInit(ST* ps, int n){assert(ps);ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));ps->top = 0;ps->capacity = n;}// 栈顶void STPush(ST* ps, STDataType x){assert(ps);// 满了， 扩容if (ps->top == ps->capacity){printf("扩容\n");int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity*2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,newcapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}ps->a = tmp;ps->capacity = newcapacity;}ps->a[ps->top] = x;ps->top++;}//...
}// Queue.h
#pragma once
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>namespace bit
{typedef int QDataType;typedef struct QueueNode{int val;struct QueueNode* next;}QNode;typedef struct Queue{QNode* phead;QNode* ptail;int size;}Queue;void QueueInit(Queue* pq);void QueueDestroy(Queue* pq);// 入队列void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);// 出队列void QueuePop(Queue* pq);QDataType QueueFront(Queue* pq);QDataType QueueBack(Queue* pq);bool QueueEmpty(Queue* pq);int QueueSize(Queue* pq);
}// Queue.cpp
#include"Queue.h"
namespace bit
{void QueueInit(Queue* pq){assert(pq);pq->phead = NULL;pq->ptail = NULL;pq->size = 0;}// ...
}// test.cpp
#include"Queue.h"
#include"Stack.h"// 全局定义了一份单独的Stack
typedef struct Stack
{int a[10];int top;
}ST;void STInit(ST* ps){}
void STPush(ST* ps, int x){}int main()
{// 调用全局的ST st1;STInit(&st1);STPush(&st1, 1);STPush(&st1, 2);printf("%d\n", sizeof(st1));// 调用bit namespace的bit::ST st2;printf("%d\n", sizeof(st2));bit::STInit(&st2);bit::STPush(&st2, 1);bit::STPush(&st2, 2);return 0;
}

情景1：假设上述代码中，栈的队列的初始化函数，都希望叫作Init（不希望用名字来区分），那么就需要将栈和队列的代码，放入不同的命名空间中。

情景2：害怕自己的栈的STInit()和别人的冲突，就不能直接#include "Stack.h"，这样会直接暴露在全局域，需要先在头文件中，把代码都放到命名空间中，才能#include "Stack.h"

一个一般的项目有几十上百个头文件，定义多少个命名空间？
（不分命名空间的话因为变量、函数、类型……的名字就得拉扯很久理不清）

一般分组合作，一个组内几个头文件共用一个命名空间。

不同文件可以定义同名的命名空间，同名的命名空间可合并。

合并后（同一个域）有同名会报错——命名冲突——1改名，2嵌套

而同一个文件也没必要搞多个命名空间，一个足矣，即都放到一起——因为多个文件都可以共用一个命名空间。

（6）标准库——标准命名空间

• C++标准库都放在一个叫 std （standard的缩写）的命名空间中。

7.3 命名空间使用（3种方法）

编译查找一个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间里面去查找。所以下面程序会编译报错。

#include<stdio.h>
namespace bit
{int a = 0;int b = 1;
}int main()
{// 编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符printf("%d\n", a);return 0;
}

其他的例证：

原因：有两个rand，这里printf里的rand默认取库里面的rand，即函数rand()，代表一个函数指针，d%改成p%就可以打印出这个函数指针。

所以我们要使用命名空间中定义的变量/函数，有以下三种方式：

• 指定命名空间访问，项目中推荐这种方式。

• using将命名空间中某个成员展开，项目中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种方式。

• 展开命名空间中全部成员，项目不推荐，冲突风险很大，日常小练习程序为了方便推荐使用。
（只有一个命名空间，或只有少量命名空间且相互之间不冲突时，可以完全展开）

总结。

  • 指定域。
  • 展开命名空间。（不指定域也不会报错，会到展开的命名空间中去查找）
    • 展开某个成员。
    • 完全展开。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>namespace bit
{int rand = 0;int x = 0int y = 0
}
// 指定命名空间访问——最安全
int main()
{printf("%d\n", rand);        //默认全局——库函数rand()printf("%d\n", bit::rand);return 0;
}// using将命名空间中某个成员展开——某个频繁使用的成员
using bit::x;
int main()
{printf("%d\n", bit::y);printf("%d\n", x);printf("%d\n", x);printf("%d\n", x);printf("%d\n", x);printf("%d\n", x);        //x经常使用，y偶尔使用return 0;
}// 展开命名空间中全部成员——最危险
using namespce bit;
int main()
{printf("%d\n", rand);printf("%d\n", x);printf("%d\n", y);return 0;
}

展开命名空间后不指定域也不会报错的前提——和其他展开的命名空间域 or 全局域不冲突。

故虽然麻烦一点，尽量还是别展开。

展开头文件：把头文件的内容在预处理阶段拷贝过来。

展开命名空间：命名空间是一个域，域的展开是开放访问权限，域的作用是影响编译时查找——先到局部域，没有再到全局域，最后如果有展开的命名空间，就会到展开的命名空间内查找。

编译默认查找
a、当前局部域                        ： 自留地
b、全局域找                            ： 村子野地
b、到展开的命名空间中查找   ： 相当于张大爷在自己的自留地加了声明，谁需要就来摘

没加这个声明时，默认不会到命名空间中去找。

  • 注意展开不是放到全局域，展开后仍然是两个域，只是展开的命名空间域、全局域在查找标识符的出处的时候，具有等价的优先级——局部域之后。

展开的命名空间域、全局域有同名函数不会报错——不调用就不会报错。

一旦调用就会产生调用歧义——调用哪个都可以，全局域、命名空间域都能去找。
（不指定的情况下，全局域、展开的命名空间域都会同等优先级地搜索）

但是指定域的方式去调用也不会出错

::func();        //指定全局域里面去找//或者bit::func()      //指定命名空间域里面去找

有了命名空间，就能很好地解决命名冲突的问题。

类型的“域限定符”放在类型名前面——Node前面。（标识符前面）

编译器的一个很智能的点：

应用：

总结——命名空间的价值

命名空间就是把某块空间圈起来， 圈起来之后影响了查找规则，以此解决了命名冲突。
（冲突的本质：不知道用哪一个）

2. C++输入&输出

c++搞了一套新的输入输出流——IO流  /  iostream。

新的头文件“iostream”    ——    相当于是stdio.h的进化版。

也可以继续包含stdio头文件使用 printf/scanf，但是c++更喜欢使用cout/cin——因为其在命名空间std内，产生隔离更安全。

这里的cout中的c不是c++的c，而是console（控制台）的 c。

windows下的控制台，相当于linux下的终端。

• <iostream> 是 Input Output Stream 的缩写，是标准的输入、输出流库，定义了标准的输入、输

出对象。

为什么头文件iosream没有.h——特别老的c++标准带.h（还没有命名空间），如老编译器vc6.0就可以用。

后来出了命名空间，就包到新的不带.h的头文件里了。

头文件.h只是一个标识，现在c++标准库的头文件几乎都不带.h。

C++对C兼容的时候，对C的头文件都封装了一个不带.h的版本。

不带.h的版本，就是用命名空间封装过中的版本。（<stdlib.h>    ==    <cstdlib>）

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，因
此推荐使用<iostream>+std的方式。

• std::cin 是 istream 类的对象，它主要面向窄字符（narrow characters (of type char)）的标准输

入流。

• std::cout 是 ostream 类的对象，它主要面向窄字符的标准输出流。

• std::endl 是一个函数，流插入输出时，相当于插入一个换行字符加刷新缓冲区。

• << 是流插入运算符， >> 是流提取运算符。
（C语言还用这两个运算符做位运算左移/右移）

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。

• 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，不需要手动指定格式，C++的输入输出可以自动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的，这个以后会讲到).

  • 其实最重要的是 C++的流能更好的支持自定义类型对象的输入输出。

• IO流涉及类和对象，运算符重载、继承等很多面向对象的知识，这些知识我们还没有讲解，所以这里我们只能简单认识一下C++ IO流的用法，后面我们会有专门的一个章节来细节IO流库。

• cout/cin/endl 等都属于C++标准库，C++标准库都放在一个叫std(standard)的命名空间中。

编译器查找的时候，默认先去局部，再去全局，全局域包含了头文件，头文件展开后按理来说应该有了，但是C++的标准库里面做了一件事——为了防止标准库里面的东西和程序员自己定义的东西冲突了，所以标准库里面的代码被封装进了一个命名空间——std。

直接使用cout，并不会到命名空间std中去查找。

所以要通过命名空间的使用方式去用他们——3种方式。

① 指定命名空间域

② 完全展开

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 0;double b = 0.1;char c = 'x';cout << a << " " << b << " " << c << endl;std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;scanf("%d%lf", &a, &b);printf("%d %lf\n", a, b);// 可以自动识别变量的类型cin >> a;cin >> b >> c;                    //可以连续提取——不需要取地址cout << a << endl;cout << b << " " << c << endl;    //可以连续插入cout << b << " " << c << '\n';    //换行有两种方式：//'\n'//endlreturn 0;
}

③ 指定展开

cin

  • 作用：从console里面把输入的数据拿出来放到这个对象（C习惯叫变量，c++习惯叫对象）里面。
  • 优点：不用指定格式；也不需要取地址。
  • cin不常用就不用指定展开。

• 一般日常练习中我们可以using namespace std，实际项目开发中不建议using namespace std。

• 这里我们没有包含<stdio.h>，也可以使用printf和scanf，在包含<iostream>间接包含了。vs系列 编译器是这样的，其他编译器可能会报错。

cout、cin优点

  • 可以“自动识别类型”（printf需要指定类型：%d、%s......），即可以随便插入，不用考虑占位符
  • 并且可以连续地输出cout<<i<<j；
  • 并且可以在中间自由插入。
    • cout<<i<<"abcd"<<j；（插入字符串）
    • cout<<i<<" "<<j；（插入空格隔开）

printf、scanf优点

  • 更高效（99%的场景都不需要考虑这个）——因为C++要兼容C语言，会有一定的效率的影响
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{// 在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，加上以下3⾏代码// 可以提⾼C++IO效率ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);cout.tie(nullptr);return 0;
}

• cin、cout也有相关的精度控制函数，默认是有多少输出多少。

c++.ostream

cout需要控制精度、宽度时非常麻烦，涉及一系列函数——>能兼容printf就用printf。

但是VS下的iostream是包含了printf、scanf，Linux下就不一定了，可能会报错，就需要多包一个头文件。

竞赛的2个tips

① C++IO效率

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{// 在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，加上以下3⾏代码// 可以提⾼C++IO效率ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);cout.tie(nullptr);return 0;
}

② 万能头文件

万能头文件<bits/stdc++.h>：把c++常见的基本都包进来了——但是VS不支持。

但是一展开就会导致程序变大很多，日常、项目都不建议使用，竞赛可用。

展开头文件有极大的销耗。

3. 缺省参数

• 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。

（有些地方把缺省参数也叫默认参数）

缺省参数分为：全缺省参数、半缺省参数。

• 全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。

• C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。

（从左往右缺省带有歧义）

从右往左给缺省值，函数调用就不存在歧义——调用函数的实参按形参列表从左往右依次给到形参

• 带缺省参数的函数调用，C++规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。

• 函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定只能由函数声明给缺省值。——如果声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那个缺省值。

• 缺省值必须是常量或者全局变量。

• C语言不支持（编译器不支持）。

#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;void Func(int a = 0)
{    cout << a << endl;
}int main()
{Func();     // 没有传参时，使用参数的默认值Func(10);   // 传参时，使用指定的实参return 0;
}

缺省参数的优势：

可以不传参数，函数调用按默认值运行——可传，可不传，提高了程序的灵活度。

#include <iostream>
using namespace std;// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;    cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl << endl;
}// 半缺省——从右往左缺省 && 不能间隔着给
void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl << endl;
}int main()
{//带缺省参数的函数，函数调用就有多种方式了Func1();Func1(1);Func1(1,2);      //规定是按顺序传，传一个参数就是给a，传两个参数就是给a，b——所以不允许间隔着给缺省值 //Func1(1, ,3)   //不能跳跃着传Func1(1,2,3);     Func2(100);Func2(100, 200);Func2(100, 200, 300);return 0;
}

缺省参数的用途——C的栈的初始化（开0个空间）是实现得不太好的。

在首次插入时开4个空间，后续扩容2倍。

// Stack.h
#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;
void STInit(ST* ps, int n = 4);// Stack.cpp
#include"Stack.h"
// 缺省参数不能声明和定义同时给
void STInit(ST* ps, int n)
{assert(ps && n > 0);ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));ps->top = 0;ps->capacity = n;
}// test.cpp
#include"Stack.h"
int main()
{ST s1;STInit(&s1);// 确定知道要插⼊1000个数据，初始化时⼀把开好，避免扩容ST s2;STInit(&s2, 1000);return 0;
}

定义一个栈——>对栈初始化——>插入1000个数据 这个时候会导致一个问题——>这个程序会有大量的扩容——>而且扩容到后面，异地扩容消耗很大（如果没有足够的空间：开新的空间——拷贝数据——释放旧的空间），而且越往后消耗越大（拷贝空间、拷贝时间）

C语言传统的解决方案：

（1）定义一个宏N，一开始就先开一堆空间。

这样写死的方式都是不太好的，因为当初始数据较小时就会造成比较大的空间浪费。

（2）增加一个参数n，灵活一点，能够帮助我们去控制，即要初始化多少你直接给我
（最好不要使用宏——>不好用）

（3）在C++，如果一开始不知道要初始化多大的空间，就可以给参数一个官方指导值（缺省值）

有了缺省参数，就能在初始化时不去指定具体开辟多大的空间，不指定就默认申请4字节的空间。

——体现半缺省的价值：知道要开多大就传多大，不知道就开默认值。

4. 函数重载

4.1 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、类型、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。

函数重载的要点

  • 同一作用域：同名函数——>形参不同（个数不同、类型不同）。

这样C++函数调用就表现出了多态行为，使用更灵活。

C语言是不支持同一作用域中出现同名函数的。

error C2084：“函数“int Add(int,int)”已有主体

#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;
}

c++可根据形参匹配同名函数
（同一作用域内的同名函数——都在同一命名空间、或都在全局）
（不同域本就允许同名函数）。

之前是在不同作用域，即使有“不去访问未展开的命名空间”的规定，也可以根据参数去调用命名空间内的函数。

原理都是参数匹配。

4.1.1 不构成函数重载的情况

（1）返回值不同
void fxx()
{//……
}int fxx()
{return 0;
}

返回值不同是不构成重载的，函数重载根本就不看返回值，有返回值没有返回值都没关系，只看参数列表。

因为看返回值的不同，无法区分函数调用，调用时会根据参数去匹配函数。

换一个角度看，返回值在调用的时候并不是必须的，返回值可以不接收，但是参数必须传递。

上述代码结果：报错。

（2）缺省值不同
void f(int a = 10)
{//……
}void f(int a = 20)
{//……
}

上述代码结果：报错。

（3）不同的（命名空间）域
//情景1：两个同名函数——不构成重载，但是可以同时存在
namespace bit1
{void func(int a){//……}
}namespace bit2
{void func(int b){//……}
}

情景2：若是都叫bit1——不构成重载，不能同时存在。

还是在同一命名空间（会合并），那同一作用域函数要同名存在，必须满足重载规则。

4.1.2 函数重载的调用歧义

// 下⾯两个函数构成重载
// f()但是调用时，会报错，存在歧义，编译器不知道调用谁
void f1()
{cout << "f()" << endl;
}void f1(int a = 10)
{cout << "f(int a)" << endl;
}int main()
{f1();return 0;
}

不调用就不会报错

全缺省和无参的同名函数，构成函数重载，但是调用f()会存在歧义。

调用全缺省的函数时给参数，也不会发生调用歧义。

4.1.3 非函数重载的调用歧义

调用歧义：两个swag(int*，int*)都可以调——swag（&a,&b)不知道调哪一个 。    

但是swag(&c,&d)知道——只有全局域有其定义swag（double*，double*）

展开命名空间，两个swap还是在各自的域中，不构成函数重载。
（不构成函数重载但是都可以存在，不调用就不会出错，这里的错误在于调用歧义）

命名空间都展开——不构成重载关系——还是在各自的作用域，同一个域内才有重载的概念。

重载：同一个菜地。
展开：菜地旁插了块牌子。

4.1.4 隐式类型转换

//只有一个函数的时候——才存在隐式类型转换
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()
{int a = 0, b = 1;double c = 0.1, d = 1.1;f(1, 'a');f('a', 1);                //只有一个f(int,char)，调用f(char，int)会有转换return 0;
}//存在多个函数同名：只有匹配的问题，没有转换的问题——不让转
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()
{int a = 0, b = 1;double c = 0.1, d = 1.1;f(1, 'a');f('a', 1);//两个同名函数，这个调用就存在歧义f('a', 'a')//这个调用是带有条件的，条件就是隐式类型转换//调用第一个f(int,char)就是一参char——>int//调用第二个f(char,int)就是二参char——>int//这里的调用就存在歧义，不知道调哪一个——调用必须得没有歧义return 0;
}

4.2 函数重载的原理

C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？

——函数名修饰规则

注意点：只要函数调用去匹配函数声明的时候，在参数上是匹配的，那么这个调用就是合法的，即函数调用的合法性与函数定义无关，只与函数声明有关。

声明和定义分离时，就会有缺地址的问题——地址在外部符号表。

只有声明，没有定义（没有地址），call指令就只检查：

使用符不符合规则—参数匹不匹配—语法正不正确

语法不正确：报出语法错误。

语法正确：在链接的时候拿函数名去符号表里面找地址。

直接拿函数名去找吗？？？

前面讲这么多就是为了说明：

  • 在链接时有这么一个查找的过程，为什么C不支持，而c++支持？
  • 因为在链接的时候要用函数名去找地址，如果声明和定义分离，即包.h一起编译的汇编代码缺地址，而调用一个函数，要用函数名去找，C语言直接用函数名去找，就区分不开。（声明和定义没有分离，是不找的）
  • 而c++用修饰后的函数名去找，不同的编译器有具体的函数名修饰规则（把参数带进来），但都会把函数的参数的类型带进来。
  • 大概就是公共前缀+函数名+形参类型。

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。

1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？

2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。

……

3. 那么链接时，面对Add函数，链接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。

4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们使用了g++演示了这个修饰后的名字。

5. 通过下面我们可以看出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】。

采用C语言编译器编译后结果

结论：在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。

采用C++编译器编译后结果

结论：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。

Windows下名字修饰规则

对比Linux会发现，windows下vs编译器对函数名字修饰规则相对复杂难懂，但道理都是类似的，我们就不做细致的研究了。

【扩展学习：C/C++函数调用约定和名字修饰规则--有兴趣好奇的同学可以看看，里面有对vs下函数名修饰规则讲解】

C/C++的调用约定

6. 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。

7. 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。

http://www.xdnf.cn/news/1354843.html

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