第八章函数探幽

C 自学笔记 第八章函数探幽，整理了C++内联函数、引用变量、默认参数、函数重载 （函数多态）、函数模板（通用编程）的知识，快来看看。

第八章 函数探幽

• 1. C++内联函数
  • 1. 性质
    • 1. 不同于常规函数的地方
      • 1. 编译器将相应的函数代码代替函数调用
      • 2. 即不用跳到另外一个位置执行代码，再跳转回来
      • 3. 代价是使用更多内存
        • 1. 故使用时，用占内存较小的函数
      • 4. 也是按值传递
  • 2. 使用
    • 1. 声明前加上关键字inline
    • 2. 定义前加上关键字inline
    • 3. 通常省去原型，将定义直接放在原本放原型的地方
• 2. 引用变量
  • 1. 性质
    • 1. 引用是已定义变量的别名
    • 2. 引用变量的主要用途是用作函数的形参
    • 3. 通过将引用标量作为参数，函数将使用原始数据，而不是其副本
  • 2. 创建引用变量
    • 1. 使用 & 符号
      • 1. 表示为指向某类型的引用
      • 2. 在声明引用变量时必须进行初始化
    • 2. & 不是地址运算符 ， 而是类型表示符
    • 3. 在创建引用后，int& rodent = rats；
      • 1. 两个变量的值和地址均相同
      • 2. rodent++会使两者同时+1
  • 3. 将引用作为函数参数
    • 1. 按引用传递
    • 2. 可进行交换数值的方法
      • 1. 指针
      • 2. 引用
        • 1. 传入函数时，函数的引用函数将被初始化为函数调用传递的实参
      • 3. 函数直接按值传递是不能修改原始数据
  • 4. 引用的属性和特别之处
    • 1. 按值传递与按引用传递的区别
      • 1. 按值传递的函数，可使用多种类型的实参
      • 2. 按引用传递的函数，传递的引用很严格
        • 不能将表达式如 （x+3）赋给函数，因为它不是变量
    • 2. 临时变量、引用参数和const
      • 1. 当引用参数为const时
        • 1. 如果实参和引用参数类型不匹配，c++将生成临时变量（注意const为前提）
        • 2. 条件
          • A. 实参类型正确，但不是左值
          • B. 实参类型不正确，但可以转化为正确类型
          • C. 左值指的是能被引用的数据对象
        • 3. 这些临时变量只在函数调用期间存在，而后编译器随意删除
        • 4. 注意如果产生了临时变量，原数据将不会被改变
      • 2. 尽可能多使用const
        • A. 可以避免无意中修改数据的编程错误
        • B. 能够处理const和非const实参，否则将只能接受非const数据
        • C. 使用const引用可以使函数正确生成临时变量
  • 5. 将引用用于结构
    • 1. 性质
      • 1. 如果返回值为结构类型 而不是 结构类型的引用
        • 1. 则在函数套叠时，将按值传递而不是按引用传递，数据将不会被更改
    • 2. 为何返回引用
      • 若按值传递，程序将值复制到一个临时的位置，后续调用程序将使用这个值
      • dup = accumulate（team，five）
        • 若按值传递，则将得到的结构复制到一个临时位置，后再将这些拷贝复制给dup
        • 若按引用传递，则相对于直接把team复制到dup，效率更高
    • 3. 返回引用时需要注意的问题
      • 避免返回函数终止时不再存在的内存单元引用
      • 解决办法
        • 返回一个作为参数传递给函数的引用
        • 或使用new来分配新内存
    • 4. 为何将const用于引用返回类型
      • 若返回的引用类型不想被修改，就使用const类型
  • 6. 引用特殊应用
    • 1. 将引用用于类对象
      • 1. 同上，注意返回的是引用类型还是值
        • 如果返回的引用类型，则需要注意返回的引用是谁的引用，如果是临时变量的引用则非法
        • 如果返回的是值，请注意是按值传递，则在后面的计算中，原值不做改变
      • 2. 图
  • 7. 对象、继承和引用
    • 性质
      • 1. 继承
        • 1. 能够将特性从一个类传递给另外一个类的特性
          • 派生类
            • ostream是基类而ofstream是派生类
        • 2. 基类引用可以指向派生类对象，而无需强制类型转换
      • 2. P223
  • 8. 何时使用引用作为参数
    • 性质
      • 引用参数能修改函数中的数据对象
      • 通过引用传递而不是整个数据对象，提高程序运行速率
    • 选择
      • 数据对象是数组，只能使用指针
      • 数据对象是结构，则均可以使用
      • 数据对象是类对象
        • 使用引用
• 3. 默认参数
  • 1. 性质
    • 默认参数
      • 函数调用时省略实参，并自动使用了一个值
  • 2. 方法
    • 通过函数原型总结编写
      • 必须从右向左依次添加默认值
• 4. 函数重载 （函数多态）
  • 1. 性质
    • 函数重载的关键是函数的参数列表——函数特征标
      • 参数数目
      • 参数类型
        • 注意一个特点（类型引用和类型本身视为一个特征标）
        • 若仅返回类型不同，所定义的函数仍然发生错误，视为非法
    • 在使用函数重载时
      • 需要在函数调用中采用正确的参数类型
      • 若都没有与之相应的函数，将自动寻找最匹配的版本
  • 2. 重载示例
    • 基本当函数执行相同的任务时，但使用不同种类的数据时，采用函数重载
• 5. 函数模板（通用编程）
  • 1. 性质
    • 通用的函数描述
      • 允许使用任意类型来完成这一过程
    • 使用泛型来定义函数
  • 2. 使用函数模板
    • 建立函数模板，关键字 template 和 typename是必须的
      • 也可以用class代替typename
      • 类型命名 Anytpye 或任意 T之类的
      • 注意不一定所有的参数都是模板
    • 必须使用尖括号 <>
  • 3. 重载的模板
    • 图
  • 4. 模板的局限性
    • 模板某时候可能并不能适配所用数据类型
      • 解决方法
        • 显示具体化
  • 5. 显示具体化 （还是模板函数的一种）
    • 性质
      • 当编译器找到与函数调用匹配的具体化定义时，将使用该定义而不再寻找模板
    • 具体化示例
      • template <>void Swap<job>(job& j1, job& j2);
        • 有尖括号
        • 只有当参数输入时才创建相应的函数定义
  • 6. 实例化与具体化
    • 性质
      • 隐式实例化
        • 函数模板并不会生成函数定义，而是根据得到参数类型来生成模板实例
      • 显示实例化
        • 直接命令编译器创建相应的函数定义
        • template void Swap<int>(int j1, int j2);
          • 无尖括号
          • 无论是否有参数输入，都创建相应的函数定义
          • 不能与具体化示例同时使用
          • 在调用时Swap<int>(int j1, int j2);
            • 调用时也加入尖括号，并加入数据类型
            • 会使参数的数据类型作一个强制类型转换
              • P241
  • 7. 编译器将使用哪个函数版本
    • 重载解析
      • 创建候选函数列表
      • 使用函数列表创建可行函数列表
      • 确定是否使用最佳的可行函数
        • 完全匹配，但常规函数优于模板函数
        • 提升转换
        • 标准转换
        • 用户定义的转换
    • 完全匹配与最佳匹配
      • P237
      • 将寻找最匹配的函数
    • 创建自定义选择
      • 在使用非模板函数，模板函数时，加入<>后，表明这里要使用模板而不是非模板函数
      • 并且尖括号内可添加需要强制转换的类型
  • 8. 函数模板的发展
    • p243
    • decltype
      • 声明返回的数据类型
    • 后置返回类型
• 具体化
  • 1. 具体化示例
  • 2. 隐式实例化
  • 3. 显示实例化
• 5
• 3
• 函数
  • 1. 非模板函数
  • 2. 模板函数
  • 3. 显示具体化函数
    • 1. 及他们的重载版本
  • 4. 顺序
    • 具体化>>常规模板 ，非模板函数 >> 具体化和常规模板