C++学习之从C到C++

作者：王超
首发：电子电路开发学习

头文件的包含

包含头文件可以不加.h结尾，如iostream，一些常用的头文件在引用时可以不加.h后缀，并在开头增加c，如：

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <cstdlib>

强制类型转换

在C中的强制类型转换为：(int )3.5；

而在C++中的强制类型转换为int(3.5)，更加清晰直观。

默认参数

在 C++ 中，声明一个函数时，可以指定默认的输入参数值。当调用有默认参数值的函数时，可以不写出参数，这时就相当于以默认值作为参数调用该函数。

例如：

void Function1(int x=20);    //函数的声明中，指明参数 x 的默认值是 20
Function1();                    //正确的调用语句，等效于 Function1(20);

不仅可以用常数，还可以用任何有定义的表达式作为参数的默认值。例如：

int Max(int m, int n);
int a, b;
void Function2(int x, int y=Max(a,b), int z=a*b)
{
    //...
}

Function2(4);  //正确，等效于 Function2(4, Max(a,b), a*b);
Function2(4, 9);  //正确，等效于 Function2(4,9 , a*b);
Function2(4, 2, 3);  //正确
Function2(4, ,3);  //错误！这样的写法不允许，省略的参数一定是最右边连续的几个

C++中增加函数参数的默认值，可以像上面的 Function1 那样写在声明函数的地方，也可以像 Function2 那样写在定义函数的地方，但是不能在两个地方都写。

函数默认参数所带来的好处是使程序的可扩充性更好，即当程序需要增加新功能时，改动可以尽可能少。

试想下面这种情况。一个即将编写完成的绘图程序，其中有一个画圆的函数 Circle，画出来的圆都是黑色的，这时希望增加画彩色圆的功能，于是就需要在 Circle 函数中增加一个 int 型的 color 参数，用来表示颜色。

但是原来的程序中可能大多数调用 Circle 函数的地方依然只是画个黑色的圆就可以了，只有少数几个地方需要改成画彩色的圆。此时，如果要找出所有调用 Circle 函数的语句并补上颜色参数，会十分烦琐。

而有了函数参数默认值的机制，则只需为 Circle 函数的新参数指定默认值 0（假定 0 代表黑色），然后找出少数几个调用 Circle 函数画彩色圆的地方，补上颜色参数即可。

实践中这种情况是经常发生的。

引用

在 C++ 中可以定义“引用”。定义方式如下：类型名 &引用名 = 同类型的某变量名;

此种写法就定义了一个某种类型的引用，并将其初始化为引用某个同类型的变量。“引用名”的命名规则和普通变量相同。例如：

int n;
int & r = n;

r 就是一个引用，也可以说 r 的类型是 int &。第二条语句使得 r 引用了变量 n，也可以说 r 成为了 n 的引用。

某个变量的引用和这个变量是一回事，相当于该变量的一个别名。

也可以用一个引用去初始化另一个引用，这样两个引用就引用同一个变量。不能用常量初始化引用，也不能用表达式初始化引用（除非该表达式的返回值是某个变量的引用）。

总之，引用只能引用变量。

类型为 T& 的引用和类型为 T 的变量是完全兼容的，可以互相赋值。

引用的示例程序如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 4;
    int & r = n;                 //r引用了n，从此r和n是一回事
    r = 4;                       //修改r就是修改n
    cout << r << endl;      //输出4
    cout << n << endl;      //输出4
    n = 5;                          //修改n就是修改r
    cout << r << endl;      //输出 5
    int & r2 = r;               //r2和r引用同一个变量,就是n
    cout << r2 << endl;     //输出 5
    return 0;
}

注意：定义引用时一定要将其初始化，否则编译无法通过。通常会用某个变量去初始化引用，初始化后，它就一直引用该变量，不会再引用别的变量。

引用作为函数的返回值

函数的返回值可以是引用。例如下面的程序：

#include <iostream>
using namespace std;
int n = 4;
int & SetValue()
{
    return n;  //返回对n的引用
}
int main()
{
    SetValue() = 40;  //返回值是引用的函数调用表达式，可以作为左值使用
    cout << n << endl;  //输出40
    int & r = SetValue();
    cout << r << endl;  //输出40
    return 0;
}

SetValue 函数的返回值是一个引用，是 int & 类型的。因此第 6 行使得其返回值成为变量 n 的引用。

第 10 行，SetValue 函数返回对 n 的引用，因此对 SetValue 函数的返回值进行赋值，就是对 n 进行赋值，结果就是使得 n 的值变为 40。

第 12 行，表达式 SetValue 函数的返回值是 n 的引用，因此可以用来初始化 r，其结果就是 r 也成为 n 的引用。