《C++ Primer Plus》学习笔记3

第8章 函数探幽

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1、C++内联函数和常规函数
1）常规函数调用使程序跳到另一个地址（函数地址），并在函数结束时返回。具体过程是执行到函数调用指令时，程序将在函数调用后立即储存指令的内存地址，并将函数参数赋值到堆栈，跳到标记函数起点的内存单元，执行函数代码，之后跳回到地址被保存的指令处。
2）内联函数无需跳到另一个位置处执行代码，所以运行速度比较快，但是代价是占用更多的内存。用相应的代码替换函数的调用，只有在函数很短时才能采用内联方式。
要使用内联函数我要必须要采用下面措施之一：
①在函数声明前加上关键字inline
②在函数定义前加上关键字inline
通常我们都直接省略原型，直接放在最前面

inline double square(double x)
{
    return x * x;
}

3）内联和宏
inline是c++的新增的特性，C语言中通过使用预处理语句#define来提供宏，这个其实是内联代码的原始实现，这里需要注意宏并不是通过传递参数来实现的，而是通过文本替换来实现的。宏不能按值传递

#define SQUARE (x) X*X
改进：#define SQUARE (x) (X*X)

所以我们想到以后用宏的时候要想到装换为内联函数。
2、引用
1）引用不同于指针，出了写法不一样，还有其他的差别，例如引用必须在声明引用时将其初始化，而不能像指针那样，先声明再复赋值

int rats = 101;
int & rodents = rates;
int * prats = &rates;

下面错误写法：

int rat;
int & rodent;
rodent = rat;

3、按值、按引用、按指针传递的比较：

//按引用传递
void swapr(int &a, int  &b)
{
    int temp;

    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//按指针传递
void swapp(int *p, int *q)
{
    int temp;

    temp = *p;
    *p = *q;
    *q = temp;
}
//按值传递
void swapv(int a,int b)
{
    int temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

比较按引用传递和按值传递
①声明函数的方式不一样
②在引用传递中，因为我们a,b就是别名，所以变换a和b的值，也就相当于变调用函数的值，但是对于值传递中，变量a,b是属于复制了调用函数的变量，所以变换a,b的值并不会改变原调用函数的值，所以这种传送方式不行。
比较按引用传递和按指针传递
①声明方式不一样
②指针传递方式中需要在函数使用p,q的整个过程中使用解除引用操作符*
swapr(wallet1, wallet2); 即将形参a和b分别初始化为wallet1和wallet2;
4、临时变量、引用参数、const
下面三种情况要尽可能使用const
①使用const可以避免无意中修改数据的编程错误
②使用const是函数能够处理const和非const实参，否则将只能接受非const数据
③使用const引用使函数能够正确生成并使用临时变量，所以应该尽可能将引用形参声明为const.
5、使用引用参数的主要原因有两个：
1）程序员能够修改调用函数中的数据对象
2）通过传递引用而不是整个数据对象，可以提高程序的运行速度。
6、引用参数实际上是基于指针的代码的另一个接口
对于使用传递的值而不作修改的函数：
1）如果数据对象很小，如内置数据的类型或者小型结构，则按值传递
2）如果数据对象是数组，则使用指针，因为这是唯一的选择，并且将指针声明为指向const的指针。
3）如果数据对象是较大的结构，则使用const指针或const引用，以提高程序的效率，这样可以节省复制结构所需要的时间和空间。
4）如果数据对象是类对象，则使用const引用。传递类对象的标准方式是按引用传递
7、对于带参数列表的函数，必须从右向左添加默认值，也就是说要为某个参数设置默认值，则必须为它右边的所有参数提供默认值。

int harpo(int n, int m = 4, int j = 5); //有效
int chico(int n, int m = 6, int j);     //无效
int groucho(int k = 1, int m = 2, int n = 3); //有效

注意实参是按从左到右的顺序依次被赋给相应的形参，而不能跳过任何参数

beeps = harpo(3, ,8) //无效

8、默认参数
默认参数指的是当函数调用中省略了实参时自动使用的一个值，为1.

//返回一个新的字符串包含前字符串的n个字符.cpp
char *left(const char * str, int n)
{
    if(n < 0)
        n = 0;
    char *p = new char[n+1];
    int i;
    for(i = 0; i < n && str[i]; i++)
        p[i] = str[i];
    while(i <= n)
        p[i++] = ‘\0‘;
    return p;
}

9、函数重载
1）函数重载的关键是函数的参数列表，也称为函数特征标。定义名称相同的函数，条件就是它们的特征标不同。
（函数特征标指如果两个函数的参数数目和类型相同，同时参数的排列顺序也相同，则它们的特征标相同，而变量名是无关紧要的）如果参数数目和或者参数类型不用，那么特征标也不同。

void print(const char * str, int width);
void print(double d, int width)
void print(long l, int width)
void print(int i, int width)
void print(const char *str)

2）举例，前面我们讲了一个char left(const char str, int n)
所以我们编写一个与前面特征标不同返回整数前n个

//left()返回整数的前几位
unsigned long left(unsigned long num, unsigned ct)
{
    unsigned digits = 1;
    unsigned long n = num;

    if(ct == 0 || num == 0)
        return 0;

    //利用除法来计算数位
    while(n /= 10)
        digits++;

    //每除去10就删除数字的最后一位，要知道需要删除多少位，只需要将总位数减去要获得的位数就可以
    if(digits > ct)
    {
        ct = digits - ct;
        while(ct--)
            num /= 10;
        return num;
    }
    else
        return num;
}

3）虽然函数重载比较诱人，但是不要滥用，只有当函数基本执行相同任务，但使用不同形式的数据时，才采用函数重载。
10、函数模板
现在的C++编译器实现了C++新增的一项特性，叫做函数模板，函数模板是通用的函数描述，也就是说它使用了通用类型来定义函数。如果需要多个将同一个算法用于不同类型的函数，我们使用模板。

//交换模板1.cpp
template <class Any>  //temoplate <typename Any>
void Swap (Any &a, Any &b)
{
    Any temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//交换模板2——交换两个数组中的元素
template <class Any>
void Swap(Any a[], Any b[], int n)
{
    Any temp;
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        temp = a[i];
        a[i] = b[i];
        b[i] = temp;
    }
}