C++核心编程——内存分区、引用、函数提高和函数重载-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++核心编程——内存分区、引用、函数提高和函数重载。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

本专栏记录C++学习过程包括C++基础以及数据结构和算法，其中第一部分计划时间一个月，主要跟着黑马视频教程，学习路线如下，不定时更新，欢迎关注。
当前章节处于：
---------第1阶段-C++基础入门
---------第2阶段实战-通讯录管理系统，
====>第3阶段-C++核心编程，
---------第4阶段实战-基于多态的企业职工系统
---------第5阶段-C++提高编程
---------第6阶段实战-基于STL泛化编程的演讲比赛
---------第7阶段-C++实战项目机房预约管理系统

一、内存分区

C++程序在执行时，内存大致方向分为4个区域，不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，给我们更大的灵活编程。代码区和全局区是在程序运行前，栈区和堆区是在代码运行后

代码区：存放函数体的二进制码，有操作系统进行管理
全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的函数值，局部变量等。
堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收

1.1 代码区

存放CPU执行的机器指令

代码区是共享的，只需要在内存中有一份代码即可
代码区是只读的，防止程序意外地修改了它的指令

1.2 全局区

全局变量和静态变量存放在此。
全局区还包括了常量区，字符串常量和其他常量也存放在这里。
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放。

#include <iostream>
using namespace std;
// 全局变量 ----- 全局区
int g_a = 0;
int g_b = 0;
// 全局常量 ----- 全局区
const int c_g_a = 0;
const int c_g_b = 0;
int main() {
	// 以下为全局区
	// 全局变量
	cout << "全局变量a的地址为" << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量b的地址为" << (int)&g_b << endl;
	// 全局常量
	cout << "全局常量a的地址为" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "全局常量b的地址为" << (int)&c_g_b << endl;
	// 静态变量
	static int s_a = 0; // static修饰的是静态变量
	static int s_b = 0;
	cout << "静态变量a的地址为" << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量b的地址为" << (int)&s_b << endl;
	// 字符串常量
	cout << "字符串常量a的地址为" << (int)&"Hallo world" << endl;


	// 以下为非全局区
	// 局部变量
	int l_a = 0;
	int l_b = 0;
	cout << "局部变量a的地址为" << (int)&l_a << endl;
	cout << "局部变量b的地址为" << (int)&l_b << endl;
	// 局部常量
	// const修饰的常量
	const int c_l_a = 0;
	const int c_l_b = 0;
	cout << "局部常量a的地址为" << (int)&l_a << endl;
	cout << "局部常量b的地址为" << (int)&l_b << endl;

	system("pause");
	return 0;

}

全局变量a的地址为1109844336
全局变量b的地址为1109844340
全局常量a的地址为1109830576
全局常量b的地址为1109830580
静态变量a的地址为1109844344
静态变量b的地址为1109844348
字符串常量a的地址为1109831072
局部变量a的地址为1807742644
局部变量b的地址为1807742676
局部常量a的地址为1807742644
局部常量b的地址为1807742676
请按任意键继续. . .

可以看到全局变量，全局常量，静态变量，字符串常量是存储在全局区，其他量存储在非全局区。

1.3 栈区

由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等。
不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放

1.4 堆区

由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束由操作系统回收。
在C++中主要利用new在堆区开辟内存。

#include <iostream>
using namespace std;

int* func() {
	int* p = new int(10);  // new关键字在堆区域开辟地址
	return p;
}
int main() {
	
	cout << *func() << endl;
	cout << *func() << endl;
	cout << *func() << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

10
10
10
请按任意键继续. . .

new操作符
利用new操作符开辟数据
堆区开辟的数据，有程序员手动开辟，手动释放，释放使用delete
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针

#include <iostream>
using namespace std;

int* func() {
	int* p = new int(10);  // new关键字在堆区域开辟地址
	return p;
}
int main() {
	
	cout << *func() << endl;
	int* p = func();
	cout << *p << endl;
	// 删除操作
	delete p;
	// cout << *p << endl; 会报错，原因是p已经从堆区域删除
	system("pause");
	return 0;

}

new在堆区开辟一个数组

#include <iostream>
using namespace std;
int* test() {
	int *arr = new int[10]; // new创建数组
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		arr[i] = i; // 赋值 
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	return arr;
}

int main() {
	int *arr = test();
	delete[] arr; // 删除数组时要加上[]表示删除的是一个数组
	system("pause");
	return 0;

}

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
请按任意键继续. . .

二. 引用

2.1 引用的基本使用

作用是给变量起别名，语法： 数据类型 &别名=原名

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {
	int a = 0;
	// 引用
	int& b = a;
	cout << "a=" << a<<endl;
	cout << "b=" << b<<endl;
	int* p = &a;
	cout << "p的值为：" << *p << endl;
	b = 10; // 同样也会修改a的值
	cout << "p的值为：" << *p << endl;
	cout << "a的值为：" << a << endl;

	cout << "a的地址为：" << (int)&a << endl;
	cout << "b的地址为：" << (int)&b << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

a=0
b=0
p的值为：0
p的值为：10
a的值为：10
a的地址为：-289408796
b的地址为：-289408796
请按任意键继续. . .

注意事项：

引用必须初始化
引用在创建之后就不可改变了

int &a; // 错误 未初始化！


int a = 0;
int c = 0;
// 引用
int& b = a;
int& b = c; // 报错,创建之后就不可以更改

2.2 引用做函数参数

函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参，简化指针修饰实参

#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int &a,int&b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	cout << "交换前a=" << a << endl;
	cout << "交换前b=" << b << endl;
	swap(a, b);
	cout << "交换后a=" << a << endl;
	cout << "交换后b=" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

交换前a=10
交换前b=20
交换后a=20
交换后b=10
请按任意键继续. . .

引用传递和地址传递效果一样，都可以对实参进行修改。

2.3 引用做函数返回值

#include <iostream>
using namespace std;
// 不要返回局部变量的引用
//int &test() {
//	int a = 10;
//	cout <<"a的地址:"<< (int)& a << endl;
//	return a;
//}

int &test() {
	static int a = 10; // 静态变量  在全局区
	cout <<"a的地址:"<< (int)& a << endl;
	return a;
}
// 引用的格式
// int & a = b;
int main() {
	int& ref = test();

	cout << "ref的地址" << (int) & ref << endl;
	cout << "ref的地址为：" << ref << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

a的地址:1526331140
ref的地址1526331140
ref的地址为：-858993460
请按任意键继续. . .

函数的调用可以作为左值：

#include <iostream>
using namespace std;
int& test() {
	static int a = 10;// 静态变量
	return a;
}

int main() {
	int& b = test();
	cout << "b的值为：" << b<<endl;
	test() = 1000;  // 函数调用作为左值
	cout << "b的值为：" << b<<endl;
	system("pause");
	return 0;

}

b的值为：10
b的值为：1000
请按任意键继续. . .

2.4 引用的本质

引用的本质是在C++内部实现一个指针常量，由编译器内部完成
指针常量是指针的指向不可改变，但指针指向的值可以改变

#include <iostream>
using namespace std;
void test(int& x) {
	cout << x << endl;
}

int main() {
	int a = 0;
	int &b = a;  // 相当于指针常量 int const *b  = &a;  指向对象不能变，指向对象的值能变
	b = 10; // 相当于*b =10  解引用
	cout << "a的值为：" << a << endl;
	cout << "b的值为：" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

a的值为：10
b的值为：10
请按任意键继续. . .

2.5 常量引用

主要用来修饰形参，防止误操作，使用const修饰形参，防止形参修改实参

#include <iostream>
using namespace std;
void printValue(const int& a) {
	//a = 100; const修饰后不可再函数内部进行更改，防止误操作
	cout << a << endl;
}

int main() {
	int a = 10;
	printValue(a);
	system("pause");
	return 0;

}

10
请按任意键继续. . .

在写函数内部具体代码时，应该先判断是否需要使用const修饰，防止后续代码有误操作。

三. 函数提高

3.1 函数的默认参数

默认参数可以不传值，也可以重新传值进行覆盖。
注意事项:

如果某个位置有默认参数，那么从这个默认参数后都应该有默认参数
如果函数申明有默认参数，那么函数实现就不能有默认参数,两者只能有其一，防止重定义

#include <iostream>
using namespace std;
// 设置函数默认参数
int func(int a, int b = 20, int c = 30) {
	return a + b + c;
}
// 注意事项
// 1. 如果某个位置有默认参数，那么从这个默认参数后都应该有默认参数
// int a, int b = 20, int c; 错误

// 2.如果函数申明有默认参数，那么函数实现就不能有默认参数,两者只能有其一，防止重定义
//int func2(int a = 10, int b = 10);
//int func2(int a = 20, int b = 30) {
//	return a + b;
//}


int main() {
	cout << func(10,30) << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

70
请按任意键继续. . .

3.2 占位参数

用于占位，调用函数时必须填补该位置，也可以设置默认参数，意义不大，但后续会用到。
语法: 返回值类型函数名 (数据类型) {}

#include <iostream>
using namespace std;
void func(int a, int) {
	cout << a << endl;
}

int main() {
	func(1, 2);
	system("pause");
	return 0;

}

1
请按任意键继续. . .

四. 函数重载

作用：函数名可以相同，提高复用性
需要满足如下条件：

同一个作用域
函数名称相同
函数参数类型不同或者 个数不同 或者顺序不同
函数的返回值不可作为函数重载的条件

#include <iostream>
using namespace std;

void func() {
	cout << "hallo world" << endl;
}
void func(int a) {
	cout << "hallo world" << endl;
}
int main() {
	func();
	system("pause");
	return 0;

}

抓住重载条件即可，函数参数类型不同或者 个数不同 或者顺序不同
引用作为函数重载条件：

#include <iostream>
using namespace std;
void test1(int& a) {  // int&a =10 不合法
	cout << "调用的test1 int& a！" << endl;
}
void test1(const int& a) {// const int&a =10 不合法
	cout << "调用的test1！ const int& a" << endl;
}


int main() {
	int a = 10;
	test1(a);
	test1(10);
	system("pause");
	return 0;

}

调用的test1 int& a！
调用的test1！ const int& a
请按任意键继续. . .

函数重载遇到默认参数情况文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-816093.html

#include <iostream>
using namespace std;

void test1(int a,int b=10) {
	cout << "调用int a,int b=10" << endl;
}
void test1(int a) {
	cout << "调用int a" << endl;
}
int main() {
	// test1(10); // 报错
	test1(10,20); // 不报错
	system("pause");
	return 0;

}

调用int a,int b=10
请按任意键继续. . .

到了这里，关于C++核心编程——内存分区、引用、函数提高和函数重载的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

C++核心编程——内存分区、引用、函数提高和函数重载

一、内存分区

1.1 代码区

1.2 全局区

1.3 栈区

1.4 堆区

二. 引用

2.1 引用的基本使用

2.2 引用做函数参数

2.3 引用做函数返回值

2.4 引用的本质

2.5 常量引用

三. 函数提高

3.1 函数的默认参数

3.2 占位参数

四. 函数重载

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C++核心编程——内存分区、引用、函数提高和函数重载

一、 内存分区

1.1 代码区

1.2 全局区

1.3 栈区

1.4 堆区

二. 引用

2.1 引用的基本使用

2.2 引用做函数参数

2.3 引用做函数返回值

2.4 引用的本质

2.5 常量引用

三. 函数提高

3.1 函数的默认参数

3.2 占位参数

四. 函数重载

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