asm	do	if	return	typedef
auto	double	inline	short	typeid
bool	dynamic_cast	int	signed	typename
break	else	long	sizeof	union
case	enum	mutable	static	unsigned
catch	explicit	namespace	static_cast	using
char	export	new	struct	virtual
class	extern	operator	switch	void
const	false	private	template	volatile
const_cast	float	protected	this	wchar_t
continue	for	public	throw	while
default	friend	register	true
delete	goto	reinterpret_cast	try

2. 命名空间

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。

2.1 命名空间定义

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， {} 中即为命名空间的成员。

普通的命名空间
命名空间可以嵌套
同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。

//1. 普通的命名空间
	namespace N1 // N1为命名空间的名称
	{
		// 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数
		int a;
		int Add(int left, int right)
		{
			return left + right;
		}
	}
//2. 命名空间可以嵌套
	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;
			}
		}
	}
//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
	namespace N1
	{
		int Mul(int left, int right)
		{
			return left * right;
		}
	}

注意： 一个命名空间就定义了一个新的作用域 ，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中

2.2 命名空间使用

命名空间中成员该如何使用呢？比如：

namespace N {
	int a = 10;
	int b = 20;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	int Sub(int left, int right)
	{
		return left - right;
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", a); // 该语句编译出错，无法识别a
	return 0;
}

命名空间的使用有三种方式：

加命名空间名称及作用域限定符

int main()
{
	printf("%d\n", N::a);
	return 0;
}

使用using将命名空间中成员引入，一般展开常用的，剩下的都要特定

using N::b;
int main()
{
	printf("%d\n", N::a);
	printf("%d\n", b);
	return 0;
}

使用using namespace 将命名空间展开与namespace互逆

using namespce std;(std为标准库的命名空间)
int main()
{
	printf("%d\n", N::a);
	printf("%d\n", b);
	Add(10, 20);
	return 0;
}

项目中，尽量不用using namespace std；
日常使用using namespace std；
项目中可以指定命名空间访问+展开常用的

using std::cout;
using std::endl;

int main()
{
	std::vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	cout << "hello bit" << endl;
	cout << "hello bit" << endl;
	cout << "hello bit" << endl;
	cout << "hello bit" << endl;

	return 0;
}

3. C++输入&输出

那 C++ 是否也应该向这个美好的世界来声问候呢？我们来看下 C++ 是如何来实现问候的。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "Hello world!!!" << endl;
	return 0;
}

说明：

使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空间。
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。
使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c

 IO 流
int main()
{
	// 特点：自动识别类型
	int i;
	double d;
	// >> 流提取
	cin >> i >> d;

	// << 流插入
	cout << i << endl;
	//cout << i << '\n';
	cout << d << endl;
	printf("%.2lf\n", d);

	cout << "hello world" << endl;

	return 0;
}

4. 缺省参数

4.1 缺省参数概念

缺省参数是 声明或定义函数时 为函数的 参数指定一个默认值 。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该默认值，否则使用指定的实参.

void TestFunc(int a = 0) {
	cout << a << endl;
}
int main()
{
	TestFunc(); // 没有传参时，使用参数的默认值
	TestFunc(10); // 传参时，使用指定的实参
}

4.2 缺省参数分类

全缺省参数

void TestFunc(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 TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}

注意：

半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
传参的时候从左往右传
缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现//分离定义时：声明给缺省参数
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）

//a.h
void TestFunc(int a = 10);
// a.c
void TestFunc(int a = 20)
{}
// 注意：如果生命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。

5. 函数重载

自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了。

比如：以前有一个笑话，国有两个体育项目大家根本不用看，也不用担心。一个是乒乓球，一个是男足。前者是“ 谁也赢不了！ ” ，后者是 “ 谁也赢不了！ ”

5.1 函数重载概念

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;
}

//double Add(double right, double left)
//{
//	return left + right;
//}//此情形不是参数顺序不同，必须参数类型不同才可以

// 参数顺序不同
void func(int i, char ch)
{
	cout << "void func(int i, char ch)" << endl;
}

void func(char ch, int i)
{
	cout << "void func(char ch, int i)" << endl;
}
int main()
{
	cout << Add(1, 2) << endl;
	cout << Add(1.1, 2.2) << endl;
	
	func(1, 'a');
	func('a', 1);

	return 0;
}

下面两个函数不构成函数重载

调用时也无法区分

short Add(short left, short right) {
	return left + right;
}
int Add(short left, short right) {
	return left + right;
}

5.2 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？

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

实际我们的项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过我们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？
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。(如果同学们忘记了上面过程，咋们老师要带同学们回顾一下)
那么链接时，面对Add函数，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下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下gcc的修饰规则简单易懂，下面我们使用了gcc演示了这个修饰后的名字。
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C++编译器对函数名字修饰非常诡异，但道理都是一样的。

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. 另外我们也理解了，为什么函数重载要求参数不同！而跟返回值没关系。

5.3 extern “C”

有时候在 C++ 工程中可能需要 将某些函数按照 C 的风格来编译 ， 在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译 。比如： tcmalloc 是 google 用 C++ 实现的一个项目，他提供 tcmallc() 和 tcfree两个接口来使用，但如果是C 项目就没办法使用，那么他就使用 extern “C” 来解决。

extern "C" int Add(int left, int right);
int main()
{
	Add(1, 2);
	return 0;
}

链接时报错： error LNK2019: 无法解析的外部符号 _Add ，该符号在函数 _main 中被引用

1.c++的程序调用c的库

2.c的程序调用c++的库

操作同上；

但为了让编译器明确所调用程序为C++程序，所以引入_cplusplus宏定义;

6. 引用

6.1 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 。

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);
}

注意： 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

void TestRef()
{
	int a = 10;
	// int& ra; // 该条语句编译时会出错
	int& ra = a;
	int& rra = a;
	printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}

6.3 常引用

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;
}

6.4 使用场景

1. 做参数----a.输出参数 b.大对象传参，提高效率

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

2. 做返回值----a.输出型返回对象，调用者可以修改返回对象 b.减少拷贝，提高效率

int& Count()
{
	static int n = 0；
		n++;
	// ...
	return n;
}

6.5 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。

“引用”与指针的区别是什么( )

指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。

空指针没有任何指向，删除无害，引用是别名，删除引用就删除真实对象

6.6 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。

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

		cout << "&a = " << &a << endl;
		cout << "&ra = " << &ra << endl;
		return 0;
	}

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。

    int main()
	{
		int a = 10;

		int& ra = a;
		ra = 20;

		int* pa = &a;
		*pa = 20;

		return 0;
	}

引用和指针的不同点:

1. 引用在定义时 必须初始化 ，指针没有要求

2. 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

3. 没有 NULL 引用，但有 NULL 指针

4. 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 )

5. 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

6. 有多级指针，但是没有多级引用

7. 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

8. 引用比指针使用起来相对更安全

7. 内联函数

7.1 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。

场景：堆排和快排，排序10w数据，里面的swap函数

C->宏函数解决

C++->inline

如果在上述函数前增加 inline 关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。

查看方式：

在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add
在debug模式下，需要对编译器进行设置，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，以下给出vs2013的设置方式)

7.2 特性

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。

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（函数内部实现代码指令比较长：10行左右） ( 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、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：

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。

如果对inline进行声明与定义分类：

宏的优缺点？

优点：

增强代码的复用性。

提高性能。

缺点：

不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）

导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。

没有类型安全的检查。

C++有哪些技术替代宏？

常量定义换用const0

函数定义换用内联函数

8. auto关键字(C++11)

8.1 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。

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 。

int TestAuto()
{
	return 10;
}
int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a;
	auto c = 'a';
	auto d = TestAuto();

	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;

	//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
	return 0;
}

【注意】

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 。

8.2 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 &

int main()
{
	int x = 10;
	auto a = &x  //int*
	auto* b = &x;  //int* 强调一定传指针
	auto& c = x;   //int  强调c是一个引用
	cout << typeid(a).name() << endl;
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	*a = 20;
	*b = 30;
	c = 40;
	return 0;
}

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 。

void TestAuto()
{
	auto a = 1, b = 2;
	auto c = 3, d = 4.0; // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}

8.3 auto不能推导的场景

1. auto 不能作为函数的参数

// 此处代码编译失败，auto不能作为形参类型，因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{}

2. auto 不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{
	int a[] = { 1,2,3 };
	auto b[] = { 4，5，6 };
}

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。

9. 基于范围的for循环(C++11)

9.1 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：

void TestFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
		array[i] *= 2;

	for (int* p = array; p < array + sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++p)
		cout << *p << endl;
}

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 。

void TestFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (auto& e : array)
		e *= 2;
//范围for
//自动依次取a的数据，赋值给e
//自动迭代，自动判断结束
	for (auto e : array)
		cout << e << " ";//" "两个数据之间放一个空格

	return 0;
}

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。

9.2 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。

void TestFor(int array[])
{
	for (auto& e : array)
		cout << e << endl;
}

注意：以上代码就有问题，因为 for 的范围不确定

2. 迭代的对象要实现 ++ 和 == 的操作 。 ( 关于迭代器这个问题，以后会讲，现在提一下，没办法讲清楚，现在大家了解一下就可以了)

10. 指针空值nullptr(C++11)

10.1 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：

void TestPtr()
{
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;

	// ……
}

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：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif

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，比如：

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。

void TestPtr()
{
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;

	// ……
}
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif
void f(int)
{
	cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
	cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
	f(0);
	f(NULL);
	f((int*)NULL);
	return 0;
}

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，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0。