C++示例分析內(nèi)聯(lián)函數(shù)與引用變量及函數(shù)重載的使用
1.內(nèi)聯(lián)函數(shù)
1.1為什么使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)
- 減少上下文切換,加快程序運(yùn)行速度。
- 是對(duì)C語(yǔ)言中的宏函數(shù)的改進(jìn)。
1.2語(yǔ)法
#include<iostream>
using namespace std;
inline double square(double x){
return x*x;
}
int main(){
cout<<square(2.2)<<endl;
}其實(shí)就是在函數(shù)聲明或者定義前加上關(guān)鍵字inline。
2.引用變量
2.1為什么要使用引用變量
- 主要用途是用作函數(shù)的形參。通過(guò)引用變量做參數(shù),函數(shù)將使用原始數(shù)據(jù),而不是其副本。
- 高效。
2.2語(yǔ)法
引用實(shí)際上就是定義一個(gè)別名??纯聪旅娲a:
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
int a=50;
int &b=a;//定義并初始化,這里b是a的引用。
cout<<"a:"<<a<<endl;
cout<<"b:"<<b<<endl;
cout<<"address of a:"<<&a<<endl;
cout<<"address of b:"<<&b<<endl;
b=100;
cout<<"a:"<<a<<endl;
cout<<"b:"<<b<<endl;
int c=200;
b=c;//試圖將b作為c的引用。行不通。
cout<<"a:"<<a<<endl;
cout<<"b:"<<b<<endl;
cout<<"c:"<<c<<endl;
cout<<"address of a:"<<&a<<endl;
cout<<"address of b:"<<&b<<endl;
cout<<"address of c:"<<&c<<endl;
}a:50
b:50
address of a:0x61fe14
address of b:0x61fe14
a:100
b:100
a:200
b:200
c:200
address of a:0x61fe14
address of b:0x61fe14
address of c:0x61fe10
a和b的數(shù)據(jù)地址是一樣的,這說(shuō)明b相當(dāng)于a的別名,我們改變b的值,也會(huì)改變a的值,而且后面我們?cè)噲D將b轉(zhuǎn)變?yōu)閏的引用,但是行不通,b=c這個(gè)代碼做的是賦值語(yǔ)句,相當(dāng)于a=c.
引用和指針的區(qū)別
引用在聲明的時(shí)候必須初始化
int &b;這句話是不允許的。
引用的本質(zhì)就是指針常量。因?yàn)橐米兞恳坏┏跏蓟筒荒芨摹?/p>
int &b=a和int* const p=&a 這兩句中b和*p是一模一樣的。
引用作為函數(shù)參數(shù)
#include<iostream>
using namespace std;
void swap(int &a,int &b){
int c;
c=a;
a=b;
b=c;
}
int main(){
int a=2;
int b=3;
swap(a,b);
cout<<a<<b<<endl;
}可以看出把引用作為參數(shù)的函數(shù),只需在聲明時(shí),把參數(shù)設(shè)置成引用即可。
臨時(shí)變量
試想一下,在參數(shù)傳遞過(guò)程中,我們把常數(shù)或者錯(cuò)誤類型的實(shí)參,傳給引用參數(shù),會(huì)發(fā)生什么?這個(gè)引用參數(shù)會(huì)變成這個(gè)實(shí)參的引用嗎?顯然不會(huì),因?yàn)槌?shù)不能修改,引用是錯(cuò)誤的,正如int &a=2;會(huì)報(bào)錯(cuò)一樣;錯(cuò)誤類型的實(shí)參,也不能直接引用。
為了解決這個(gè)事,c++允許臨時(shí)變量的產(chǎn)生。但是只有const引用才會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)變量,const引用不允許變量發(fā)生賦值。
總結(jié)來(lái)說(shuō),臨時(shí)變量的產(chǎn)生條件是,在傳參給const引用參數(shù)時(shí):
實(shí)參不是左值.(左值指的是const變量 和 常規(guī)變量。)
實(shí)參類型不正確且可類型轉(zhuǎn)換。
所以說(shuō),為了使得引用參數(shù)傳遞的兼容性和安全性,請(qǐng)多使用const。
#include<iostream>
using namespace std;
double square(const double &a){
return a*a*a;
}
int main(){
int a=3;
cout<<square(3+a)<<endl;
}
可以看出來(lái)這里square函數(shù)可以接受非左值,類型錯(cuò)誤的實(shí)參。
你可能覺(jué)得這樣做很復(fù)雜,直接使用按值傳參就行了。double square(double a)和double square(const double &a),從效果來(lái)說(shuō),這兩一樣,但是我們使用第二種傳參的好處是高效,試想一下我們同時(shí)傳一個(gè)double類型的變量,const引用傳參不需要數(shù)據(jù)的拷貝,更快。
右值引用
采用 && 來(lái)對(duì)右值做引用,這么做的目的是用來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)語(yǔ)義。
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
double a=3.1;
double && b=a*1.2+2.3;
cout<<b<<endl;
b=3;
cout<<a<<endl;
cout<<b<<endl;
}6.02
3.1
3
結(jié)構(gòu)引用
引用非常適合于結(jié)構(gòu)和類
#include<iostream>
using namespace std;
struct apple
{
string name;
double weight;
};
apple & swap(apple &a, apple &b){
apple temp;
temp=a;
a=b;
b=temp;
return a;
}
int main(){
apple a={"Bob",230};
apple b={"Alice",190};
swap(a,b);
cout<<"a:"<<endl<<"name:"<<a.name<<endl<<"weight:"<<a.weight<<endl<<endl;
cout<<"b:"<<endl<<"name:"<<b.name<<endl<<"weight:"<<b.weight<<endl<<endl;
swap(swap(a,b),b);
cout<<"a:"<<endl<<"name:"<<a.name<<endl<<"weight:"<<a.weight<<endl<<endl;
cout<<"b:"<<endl<<"name:"<<b.name<<endl<<"weight:"<<b.weight<<endl<<endl;
swap(swap(swap(a,b),b),b);
swap(swap(a,b),b);
cout<<"a:"<<endl<<"name:"<<a.name<<endl<<"weight:"<<a.weight<<endl<<endl;
cout<<"b:"<<endl<<"name:"<<b.name<<endl<<"weight:"<<b.weight<<endl<<endl;
}a:
name:Alice
weight:190b:
name:Bob
weight:230a:
name:Alice
weight:190b:
name:Bob
weight:230a:
name:Bob
weight:230b:
name:Alice
weight:190
swap()函數(shù)的返回值是一個(gè)引用變量,所以swap(swap(swap(a,b),b),b)是合法的,且它等價(jià)于swap(a,b)。
為何要返回引用?高效。 因?yàn)閭鹘y(tǒng)返回機(jī)制,會(huì)把返回結(jié)果復(fù)制到一個(gè)臨時(shí)位置。 但是應(yīng)該避免返回 函數(shù)終止時(shí)不再存在的內(nèi)存單元引用。例如避免返回臨時(shí)變量的引用。
2.3對(duì)于C語(yǔ)言的改進(jìn)
- 用const引用傳參傳遞 代替 按值傳遞。
- 對(duì)于要修改原始數(shù)據(jù)的函數(shù),采用引用傳參方式。
3. 函數(shù)重載
3.1默認(rèn)參數(shù)
默認(rèn)參數(shù)指的是函數(shù)調(diào)用中省略了實(shí)參時(shí)自動(dòng)使用的一個(gè)值。
如何設(shè)置默認(rèn)值?必須通過(guò)函數(shù)原型。 例如這里的void display(int a,int n=999); 這里n=999 就是默認(rèn)參數(shù) 默認(rèn)參數(shù)的作用是,不給這個(gè)參數(shù)傳參時(shí),他會(huì)采用默認(rèn)值。
#include<iostream>
using namespace std;
void display(int a,int n=999);
int main(){
display(1);
display(3,31);
}
void display(int a,int n){
cout<<a<<endl;
cout<<n<<endl;
}
1
999
3
31
3.2函數(shù)重載
默認(rèn)參數(shù)能讓我們使用不同數(shù)目的參數(shù)調(diào)用同一個(gè)函數(shù),而函數(shù)重載能讓我們使用多個(gè)同名的函數(shù)。
函數(shù)重載的關(guān)鍵是函數(shù)的參數(shù)列表–也稱函數(shù)特征標(biāo)。如果兩個(gè)函數(shù)的名字和特征標(biāo)相同,那么這兩個(gè)函數(shù)就完全相同。C++允許定義名稱相同,函數(shù)特征標(biāo)不同的函數(shù),這就是所謂的函數(shù)重載。
#include<iostream>
using namespace std;
struct apple{
string name;
double weight;
};
void print(int);
void print(double);
void print(char *);
void print(apple &a,string str="apple",double w=100);
int main(){
int a=2;
double b=3.14;
char c[10]="hello!";
apple d;
print(a);
print(b);
print(c);
print(d);
print(d,"Alice",250);
}
void print(int a){
cout<<"int ="<<a<<endl;
}
void print(double a){
cout<<"double ="<<a<<endl;
}
void print(char * a){
cout<<"char* ="<<a<<endl;
}
void print(apple &a,string str,double b){
a.name=str;
a.weight=b;
cout<<"the name:"<<a.name<<endl;
cout<<"the weight:"<<a.weight<<endl;
}int =2
double =3.14
char* =hello!
the name:apple
the weight:100
the name:Alice
the weight:250
可以看出來(lái)print函數(shù)有多個(gè)重載,現(xiàn)代編譯器會(huì)根據(jù)你傳遞的參數(shù)類型,而選擇最匹配的函數(shù)。
關(guān)于函數(shù)重載的一些細(xì)節(jié)
- 類型引用和類型本身視為同一個(gè)特征標(biāo),例如
double cube(double x);和double cube(double &x);是不能共存的。 - 匹配函數(shù)時(shí),會(huì)區(qū)分const和非const變量,例如
void display(char* a);和void display(const char* a);是函數(shù)重載。 - 請(qǐng)記住是特征標(biāo),而不是函數(shù)類型使得可以對(duì)函數(shù)進(jìn)行重載。例如
long gronk(int,float);和double gronk(int,float);是不能共存的。
函數(shù)重載的shortcoming
函數(shù)重載在實(shí)現(xiàn)同函數(shù)名多種功能的同時(shí),也應(yīng)當(dāng)付出代價(jià)。
標(biāo)準(zhǔn)類型轉(zhuǎn)化、強(qiáng)制匹配能力下降。
#include<iostream>
using namespace std;
void print(double);
void print(char *);
int main(){
int a=2;
double b=3.14;
char c[10]="hello!";
print(a);
print(b);
print(c);
}
void print(double a){
cout<<"double ="<<a<<endl;
}
void print(char * a){
cout<<"char* ="<<a<<endl;
}double =2
double =3.14
char* =hello!
可以看出來(lái)這里print(a)這里a是int類型,編譯器會(huì)將其類型轉(zhuǎn)化成double,然后調(diào)用對(duì)應(yīng)函數(shù)。
但是,我們稍微改動(dòng)一下代碼
#include<iostream>
using namespace std;
void print(int);
void print(double);
void print(char *);
int main(){
int a=2;
double b=3.14;
char c[10]="hello!";
print(a);
print(b);
print(c);
print(12L);
}
void print(int a){
cout<<"int ="<<a<<endl;
}
void print(double a){
cout<<"double ="<<a<<endl;
}
void print(char * a){
cout<<"char* ="<<a<<endl;
}這段代碼中print(12L);會(huì)報(bào)錯(cuò),因?yàn)?code>12L是long類型的常量,如果我們?cè)囍鴱?qiáng)制匹配會(huì)發(fā)現(xiàn),12L既可以轉(zhuǎn)化成int類型,也可以轉(zhuǎn)化成double類型,從而編譯器不知道到底調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。
不要濫用函數(shù)重載
僅當(dāng)函數(shù)基本執(zhí)行相同的任務(wù),但使用不同類型的數(shù)據(jù)時(shí),才應(yīng)當(dāng)使用函數(shù)重載。
到此這篇關(guān)于C++示例分析內(nèi)聯(lián)函數(shù)與引用變量及函數(shù)重載的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++內(nèi)聯(lián)函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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