C++ 基础核心概念：命名空间、引用与内联函数

使用方式：

1. 指定访问： 使用 :: 运算符。
2. 展开成员： using 命名空间名::成员;
3. 展开全部： using namespace 命名空间名;

补充：多个文件中使用同一个命名空间时，编译器会自动合并它们。C++ 标准库都存放在 std 命名空间中。

二、C++ 的输入输出

1. iostream 与流操作

<iostream> 提供了输入输出流（cin、cout）及操作符（<<、>>）。

• std::cin / std::cout： 分别代表控制台输入和输出。由于标准库位于 std 命名空间，使用前需加前缀或引入命名空间。
• 流插入/提取运算符： << 用于输出，>> 用于输入。支持链式调用。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello World" << endl;
    cout << "测试输出" << endl << "第二行" << endl;
}

注意：C++ 能自动识别变量类型，无需手动指定占位符。

三、缺省参数

定义函数时给参数指定默认值，调用时若不传参则使用默认值。

1. 全缺省与半缺省

• 全缺省： 所有参数都有默认值。
• 半缺省： 部分参数有默认值。规定缺省值必须从右向左连续设置。使用时必须传够没有缺省值的参数。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

void Print(int a, int b = 1, int c = 2) {
    cout << a << "," << b << "," << c << endl;
}

int main() {
    Print(0);      // 打印 0,1,2
    Print(6, 6);   // 打印 6,6,2
    Print(5, 5, 5);// 打印 5,5,5
}

注意：函数声明和定义分离时，缺省参数只能出现在声明部分。

四、函数重载

C++ 允许在同一作用域内存在同名函数，但需满足以下条件之一：

1. 参数个数不同
2. 参数类型不同
3. 参数顺序不同

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int Add(int x, int y) { return x + y; }
double Add(double x, double y) { return x + y; }

int main() {
    int a = Add(2, 3);       // 调用 int 版本
    double b = Add(1.2, 1.3);// 调用 double 版本
    cout << a << endl << b << endl;
}

五、引用（Reference）

1. 基本概念

引用是给已有变量起的一个别名，直接在原内存上操作，不占用额外空间。

语法： 类型& 引用别名 = 引用对象;

2. 引用 vs 指针

通过 Swap 函数对比指针与引用的写法：

指针写法：

void Swap(int* a, int* b) {
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}
// 调用时需传递地址：Swap(&a, &b);

引用写法：

void Swap(int& a, int& b) {
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
// 调用时直接传变量：Swap(a, b);

3. 引用要求

• 初始化： 定义时必须初始化（形参除外，实参即完成初始化）。
• 绑定： 引用一旦绑定实体，终身不可更改（不能重新赋值指向其他对象）。
• 多引用： 一个变量可有多个引用，修改任一引用均影响原变量。

4. const 引用

被 const 修饰的引用权限只能不变或变小。常用于修饰临时变量或常量，防止意外修改并延长临时变量生命周期。

区别总结：

• 语法：引用是别名，指针存地址。
• 初始化：引用必初始化，指针建议初始化。
• 安全性：引用无空指针风险，指针易出现野指针。

六、宏与内联函数

1. 宏（Macro）

预处理阶段的文本替换，分为有参和无参宏。

注意： 宏是强制替换，不存在类型检查，且无法调试。有参宏需注意括号优先级。

2. 内联函数（Inline）

被 inline 修饰的函数，编译器会在调用处展开代码，避免栈帧建立开销，提高效率。

对比：

• 本质：内联是函数，宏是文本。
• 调试：内联可调试，宏不可。
• 控制：编译器可拒绝内联，不能拒绝宏。

七、nullptr

C++11 引入的关键字，专门表示空指针。

引入原因： C 风格的 NULL 在 C++ 中通常定义为 0。在函数重载场景下，Print(NULL) 可能匹配到整型参数而非指针参数，导致歧义。使用 nullptr 可明确指示空指针类型。

示例：

void Print(int* x) { cout << "int*" << endl; }
void Print(int x) { cout << "int" << endl; }

int main() {
    Print(NULL);     // 可能误判为 int
    Print(nullptr);  // 明确匹配 int*
}