【c++ primer】第八章 函数探幽

一，C++内联函数

定义： inline double square (double x){return x*x;}//含有关键字inline的内联函数

描述：内联函数类似于宏的定义与调用

使用：调用内联函数时候，不用跳到另一个位置执行代码，而是将调用内联函数代码用相应内联函数替换。

区别：普通函数调用时候，跳到函数处执行完，返回再执行下一条语句。

内联函数调用时候，直接将代码复制过来执行，省去了跳过去然后返回的过程

宏：只是简单的形式上的替换

例：#define square(x) x*x

square(2+3)= 2+3*2+3;

内联函数：相当于调用函数代码

例：inline int square(int x){return x*x}

square(2+3)=5*5;

注意：内联函数不允许递归，内联函数不宜代码过长

二，引用变量

定义：引用是已定义的变量的别名，主要用作函数的形参。int &data代表 data是指向int的引用

用法：int a=3; int &b=a; //改变b 的值相当于改变a的值

注意：必须在声明引用的时候，初始化 int &a=data;类似于const指针

例子：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int rats=101;
    int &rodents = rats;
    cout<<"rats="<<rats<<endl;
    cout<<"rodents="<<rodents<<endl;

    cout<<"rats address="<<&rats<<endl;
    cout<<"rodents address="<<&rodents<<endl;
    
    int bunnies =50;
 
    rodents=bunnies;
    cout<<"rats="<<rats<<endl;
    cout<<"rodents="<<rodents<<endl;

    cout<<"rats address="<<&rats<<endl;
    cout<<"rodents address="<<&rodents<<endl;
    
    return 0;
}

输出：

rats=101
rodents=101
rats address=0xbf89c2c4
rodents address=0xbf89c2c4
rats=50
rodents=50
rats address=0xbf89c2c4
rodents address=0xbf89c2c4<span style="font-size: 18px;"><strong>
</strong></span>

解释：rodents 是 rats的 引用，就是同名变量，存储在同一块地址。更改一个的值，同时更改两个变量。

三，引用用作函数参数

意义：使得函数中的变量名成为调用程序中的变量的别名（类似全局变量）

区别：c语言只能按值传递（使用调用程序中值的拷贝），也可以采用按指针传递

例子：

#include <iostream>
using namespace std;

void swaptr(int &a,int &b)//quote
{
    int temp;
    temp=a;
    a=b;
    b=temp;
   
}
void swaptp(int *a,int *b)//point
{
    int temp;
    temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
   
}
int main()
{
    int i=1,j=2;
    cout<<"i="<<i<<" ;j="<<j<<endl;
    swaptr(i,j);
    cout<<"i="<<i<<" ;j="<<j<<endl;
    swaptp(&i,&j);//not quote is address symbol 
    cout<<"i="<<i<<" ;j="<<j<<endl;
    return 0;
}

解释：void swaptp(int * a,int * b) //其实是将地址传递给函数，可以采用 int * p1,*p2;swaptp(p1,p2)或者int i,j; swaptp(&i,&j);

p1跟&i都代表地址，而 a也代表地址。所以应该传递进来地址。

相当于直接使用原地址操作，原来的数值

四，引用的属性和特别之处

引例：double refcube(double &ra){ra*=ra*ra; return ra; }//修改ra相当于修改 传递进来的值

常量引用：如果1，想让函数使用传递给他的信息。2，不对这些信息进行修改。3，想使用引用 使用常量引用（const double &ra）

注意:当数据比较大（结构，类）引用参数将很有用，避免复制占用的各种资源

临时变量产生的情况：1，实参类型正确但不是左值（可被引用的数据对象：变量，数组元素，结构成员，引用）

2，参数的类型不正确，但可以转换为正确类型

临时变量生存过程：只在函数调用期间存在，此后编译器将可以随便将其删除。

double side =3.0;

long edge=5L;

refcube(7.0);//类型正确，没有名称，生成临时变量

refcube(side+10.0);// 类型正确，没有名称，生成临时变量

refcube(edge);// 参数类型不正确

五，将引用用于结构

引例：

#include <iostream>
using namespace std;

struct sysop
{
   char name[26];
   char quote[64];
   int  used;
   
};


const sysop &use(sysop &sysopref)//返回类型为 引用 ，参数类型为结构的引用
{
  cout<<sysopref.name<<endl;
  cout<<sysopref.quote<<endl;
  sysopref.used++;

  return  sysopref;
}

int main()
{

   sysop  looper={    //初始化结构
    "tianshuai",
    "I am a boy",
    1
     };
   
   use(looper);调用函数
   cout<<"Looper:"<<looper.used<<endl;
 
   sysop   copycat=use(looper);
   
   cout<<"Looper:"<<looper.used<<endl;
   cout<<"copycat:"<<copycat.used<<endl;
   
   cout<<"use(looper):"<<use(looper).used<<endl;
  
   
   return 0;
}

说明：返回值 是将返回的值复制到临时存储区域，随后调用程序访问该区域

返回引用 是调用程序直接访问返回值。跨过临时存储区域

注意：避免返回 当函数终止时不再存在得内存单元引用

应该避免示例：

const sysop & clone(sysop &sysopref)

{

sysop newquy;

newquy=sysopref;

return newquy;

}//函数结束时候 newquy 将被释放掉

如果想使用局部变量得引用，使用new分配新的内存区域：sysop newquy=new sysop;

六，将引用用于类对象

在C++中 "***"为const char * 类型，而string类定义了一种 char * 到string 的转换功能

七，何时使用引用参数

原因：1）程序员修改调用函数中的数据对象

2）传递引用，可以提高程序运行效率

八，默认参数

从右向左指定默认值 char * left(const char * str, int n=9)

调用时候 left("addf")

left("asdf",5) 都是合法调用

九，函数重载

可以使用相同函数名，不同的参数列表。参数列表是函数重载的关键

误区：1）引用跟变量 不算不同参数列表

print(char a)

print(char &a) //这两个不能共存

2）不同返回类型，相同参数列表不算重载

十，函数模板

定义：通用的函数描述

template <class Any> //定义模板类型

//template <template Any> //template 在新的编译器里面可以替换class

void swap(Any &a,Any &b)

{

Any temp;

temp=a;

a=b;

b=temp;

}

应用：如果将同一种算法，用于不同类型参数。使用模板

注意：函数模板不能缩短可执行程序，最终各个程序都会定义成各自独立的函数。而最终的源码不包含任何模板。

源码：

#include <iostream>
using namespace std;

//template <class Any>
//void  Swap(Any &a,Any &b);


template <class Any>
void  Swap(Any &a,Any &b)
{
   Any temp;
   temp =a;
   a=b;
   b=temp;sd
}


int main()
{
  int i=1,j=2;
  cout<<"i="<<i<<endl;
  cout<<"j="<<j<<endl;
  swap(i,j);
  cout<<"i="<<i<<endl;
  cout<<"j="<<j<<endl;
  
  return 0;
}

传递什么参数，Any 变成什么类型

十一，实例化和具体化

1）隐式实例化：函数模板并非函数定义，但使用int的模板实例是函数定义，是由于使用Swap()函数时提供了int 参数

2）显式实例化的格式：template 返回值类型 函数名<数据类型>(具体函数类型 形参)；

例如：template void func<double>(double const&);

已经实例化的函数不能再次实例化

3）显式具体化:

假设定义了如下结构：
strut job
{
char name[40];
double salary;
int floor;
}
可以使用上面定义的模板函数进行两个job实例的交换功能，但是如果只想对结构中的部分成员进行交换(如salary和floor)，则可以使用显式具体化。如下：
template <> void Swap<job> (job & , job &); //显式具体化函数定义

十二，编辑器如何选择函数版本

1）完全匹配，但常规函数由于模板函数

2）提升转换，参数列表char和short自动转换为int ,float转换为double

3) 标准转换，int转换为char long转换为double

4）用户定义的转换，类生命中定义的转换