C核心编程

C核心编程：​ 栈区： ​ 由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等 ​ 注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放 示例。

C++核心编程

• 本阶段主要针对C++==面向对象==编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。
• 1 内存分区模型
  • C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域
  • 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
  • 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
  • 栈区：由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
  • 堆区：由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
    • 内存四区意义： 不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程
  • 1.1 程序运行前
    • ​ 在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区域 ​ 代码区： ​ 存放 CPU 执行的机器指令 ​ 代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可 ​ 代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令 ​ 全局区： ​ 全局变量和静态变量存放在此. ​ 全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此. ​ ==该区域的数据在程序结束后由操作系统释放==. 示例：
      • //全局变量 int g_a = 10; int g_b = 10; //全局常量 const int c_g_a = 10; const int c_g_b = 10; int main() { //局部变量 int a = 10; int b = 10; //打印地址 cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl; cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl; cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << endl; cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << endl; //静态变量 static int s_a = 10; static int s_b = 10; cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl; cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl; cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl; cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl; cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl; cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl; const int c_l_a = 10; const int c_l_b = 10; cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl; cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl; system("pause"); return 0; }
    • 打印结果： 总结：
    • C++中在程序运行前分为全局区和代码区
    • 代码区特点是共享和只读
    • 全局区中存放全局变量、静态变量、常量
    • 常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量
  • 1.2 程序运行后
    • ​ 栈区： ​ 由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等 ​ 注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放 示例：
      • int func() { int a = 10; return &a; } int main() { int *p = func(); cout << *p << endl; cout << *p << endl; system("pause"); return 0; }
    • ​ 堆区： ​ 由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收 ​ 在C++中主要利用new在堆区开辟内存 示例：
      • int func() { int* a = new int(10); return a; } int main() { int *p = func(); cout << *p << endl; cout << *p << endl; system("pause"); return 0; }
    • 总结： 堆区数据由程序员管理开辟和释放 堆区数据利用new关键字进行开辟内存
  • 1.3 new操作符
    • ​ C++中利用==new==操作符在堆区开辟数据 ​ 堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符 ==delete== ​ 语法：
    • new 数据类型
    • ​ 利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针 示例1： 基本语法
      • int func() { int* a = new int(10); return a; } int main() { int *p = func(); cout << *p << endl; cout << *p << endl; //利用delete释放堆区数据 delete p; //cout << *p << endl; //报错，释放的空间不可访问 system("pause"); return 0; }
    • 示例2：开辟数组
      • //堆区开辟数组 int main() { int arr = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i] = i + 100; } for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << arr[i] << endl; } //释放数组 delete 后加 [] delete[] arr; system("pause"); return 0; }
• 2 引用
  • 2.1 引用的基本使用
    • 作用： 给变量起别名 语法：
    • 数据类型 &别名 = 原名
    • 示例：
      • int main() { int a = 10; int &b = a; cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; b = 100; cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; system("pause"); return 0; }
  • 2.2 引用注意事项
    • 引用必须初始化
    • 引用在初始化后，不可以改变
      • 示例：
        • int main() { int a = 10; int b = 20; //int &c; //错误，引用必须初始化 int &c = a; //一旦初始化后，就不可以更改 c = b; //这是赋值操作，不是更改引用 cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; cout << "c = " << c << endl; system("pause"); return 0; }
  • 2.3 引用做函数参数
    • 作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参 优点：可以简化指针修改实参 示例：
      • //1. 值传递 void mySwap01(int a, int b) { int temp = a; a = b; b = temp; } //2. 地址传递 void mySwap02(int a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } //3. 引用传递 void mySwap03(int& a, int& b) { int temp = a; a = b; b = temp; } int main() { int a = 10; int b = 20; mySwap01(a, b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; mySwap02(&a, &b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; mySwap03(a, b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; system("pause"); return 0; }
    • 总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单
  • 2.4 引用做函数返回值
    • 作用：引用是可以作为函数的返回值存在的 注意：不要返回局部变量引用 用法：函数调用作为左值 示例：
      • //返回局部变量引用 int& test01() { int a = 10; //局部变量 return a; } //返回静态变量引用 int& test02() { static int a = 20; return a; } int main() { //不能返回局部变量的引用 int& ref = test01(); cout << "ref = " << ref << endl; cout << "ref = " << ref << endl; //如果函数做左值，那么必须返回引用 int& ref2 = test02(); cout << "ref2 = " << ref2 << endl; cout << "ref2 = " << ref2 << endl; test02() = 1000; cout << "ref2 = " << ref2 << endl; cout << "ref2 = " << ref2 << endl; system("pause"); return 0; }
    • ​
  • 2.5 引用的本质
    • 本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量. 讲解示例：
      • //发现是引用，转换为 int const ref = &a; void func(int& ref){ ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100 } int main(){ int a = 10; 结论：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了 ### 2.6 常量引用 作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作 在函数形参列表中，可以加==const修饰形参==，防止形参改变实参 示例： ``` C++ //引用使用的场景，通常用来修饰形参 void showValue(const int& v) { //v += 10; cout << v << endl; } int main() { //int& ref = 10; 引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行错误 //加入const就可以了，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp; const int& ref = 10; //ref = 100; //加入const后不可以修改变量 cout << ref << endl; //函数中利用常量引用防止误操作修改实参 int a = 10; showValue(a); system("pause"); return 0; }
• 3 函数提高
  • 3.1 函数默认参数
    • 在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。 语法：
    • 返回值类型 函数名 （参数= 默认值）{}
    • 示例：
      • int func(int a, int b = 10, int c = 10) { return a + b + c; } //1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值 //2. 如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数 int func2(int a = 10, int b = 10); int func2(int a, int b) { return a + b; } int main() { cout << "ret = " << func(20, 20) << endl; cout << "ret = " << func(100) << endl; system("pause"); return 0; }
  • 3.2 函数占位参数
    • C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置 语法：
    • 返回值类型 函数名 (数据类型){}
    • 在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术 示例：