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C++内联函数、引用变量及函数重载怎么使用

发布时间:2022-08-23 14:39:43 来源:亿速云 阅读:114 作者:iii 栏目:开发技术

这篇文章主要介绍了C++内联函数、引用变量及函数重载怎么使用的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇C++内联函数、引用变量及函数重载怎么使用文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。

1.内联函数

1.1为什么使用内联函数

  • 减少上下文切换,加快程序运行速度。

  • 是对C语言中的宏函数的改进。

1.2语法

#include<iostream>
using namespace std;
inline double square(double x){
    return x*x;
}
int main(){
    cout<<square(2.2)<<endl;
}

其实就是在函数声明或者定义前加上关键字inline

2.引用变量

2.1为什么要使用引用变量

  • 主要用途是用作函数的形参。通过引用变量做参数,函数将使用原始数据,而不是其副本。

  • 高效。

2.2语法

引用实际上就是定义一个别名。看看下面代码:

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a=50;
    int &b=a;//定义并初始化,这里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;//试图将b作为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的数据地址是一样的,这说明b相当于a的别名,我们改变b的值,也会改变a的值,而且后面我们试图将b转变为c的引用,但是行不通,b=c这个代码做的是赋值语句,相当于a=c.

引用和指针的区别

引用在声明的时候必须初始化

int &b;这句话是不允许的。

引用的本质就是指针常量。因为引用变量一旦初始化就不能更改。

int &b=aint* const p=&a 这两句中b*p是一模一样的。

引用作为函数参数

#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;
}

可以看出把引用作为参数的函数,只需在声明时,把参数设置成引用即可。

临时变量

试想一下,在参数传递过程中,我们把常数或者错误类型的实参,传给引用参数,会发生什么?这个引用参数会变成这个实参的引用吗?显然不会,因为常数不能修改,引用是错误的,正如int &a=2;会报错一样;错误类型的实参,也不能直接引用。

为了解决这个事,c++允许临时变量的产生。但是只有const引用才会产生临时变量,const引用不允许变量发生赋值。

总结来说,临时变量的产生条件是,在传参给const引用参数时:

实参不是左值.(左值指的是const变量 和 常规变量。)

实参类型不正确且可类型转换。

所以说,为了使得引用参数传递的兼容性和安全性,请多使用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;
}

可以看出来这里square函数可以接受非左值,类型错误的实参。

你可能觉得这样做很复杂,直接使用按值传参就行了。double square(double a)double square(const double &a),从效果来说,这两一样,但是我们使用第二种传参的好处是高效,试想一下我们同时传一个double类型的变量,const引用传参不需要数据的拷贝,更快。

右值引用

采用 && 来对右值做引用,这么做的目的是用来实现移动语义。

#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   

结构引用

引用非常适合于结构和类

#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:190

b:
name:Bob
weight:230

a:
name:Alice
weight:190

b:
name:Bob
weight:230

a:
name:Bob
weight:230

b:
name:Alice
weight:190

swap()函数的返回值是一个引用变量,所以swap(swap(swap(a,b),b),b)是合法的,且它等价于swap(a,b)

为何要返回引用?高效。 因为传统返回机制,会把返回结果复制到一个临时位置。 但是应该避免返回 函数终止时不再存在的内存单元引用。例如避免返回临时变量的引用。

2.3对于C语言的改进

  • 用const引用传参传递 代替 按值传递。

  • 对于要修改原始数据的函数,采用引用传参方式。

3. 函数重载

3.1默认参数

默认参数指的是函数调用中省略了实参时自动使用的一个值。

如何设置默认值?必须通过函数原型。 例如这里的void display(int a,int n=999); 这里n=999 就是默认参数 默认参数的作用是,不给这个参数传参时,他会采用默认值。

#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函数重载

默认参数能让我们使用不同数目的参数调用同一个函数,而函数重载能让我们使用多个同名的函数。

函数重载的关键是函数的参数列表&ndash;也称函数特征标。如果两个函数的名字和特征标相同,那么这两个函数就完全相同。C++允许定义名称相同,函数特征标不同的函数,这就是所谓的函数重载。

#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

可以看出来print函数有多个重载,现代编译器会根据你传递的参数类型,而选择最匹配的函数。

关于函数重载的一些细节

  1. 类型引用和类型本身视为同一个特征标,例如double cube(double x);double cube(double &x);是不能共存的。

  2. 匹配函数时,会区分const和非const变量,例如 void display(char* a);void display(const char* a);是函数重载。

  3. 请记住是特征标,而不是函数类型使得可以对函数进行重载。例如 long gronk(int,float);double gronk(int,float);是不能共存的。

函数重载的shortcoming

函数重载在实现同函数名多种功能的同时,也应当付出代价。

标准类型转化、强制匹配能力下降。

#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!

可以看出来这里print(a)这里a是int类型,编译器会将其类型转化成double,然后调用对应函数。

但是,我们稍微改动一下代码

#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;
}

这段代码中print(12L);会报错,因为12L是long类型的常量,如果我们试着强制匹配会发现,12L既可以转化成int类型,也可以转化成double类型,从而编译器不知道到底调用哪个函数。

不要滥用函数重载

仅当函数基本执行相同的任务,但使用不同类型的数据时,才应当使用函数重载。

关于“C++内联函数、引用变量及函数重载怎么使用”这篇文章的内容就介绍到这里,感谢各位的阅读!相信大家对“C++内联函数、引用变量及函数重载怎么使用”知识都有一定的了解,大家如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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