黑馬程序員匠心之作|C++教程從0到1入門編程,學(xué)習(xí)編程不再難

文章目錄

• • 1 內(nèi)存分區(qū)模型
  • • 1.1 程序運行前
    • 1.2 程序運行后（手動開辟內(nèi)存：c語言malloc，c++new）
    • 1.3 new操作符（在堆區(qū)開辟數(shù)據(jù)）（delete釋放內(nèi)存）（釋放數(shù)組delete后加[]：寫成`delete[] arr`）（利用new創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，會返回該數(shù)據(jù)對應(yīng)的類型的指針）
  • 2 引用
  • • 2.1 引用的基本使用（給變量起別名）（語法：int& b = a;）（對引用的操作相當(dāng)于對被引用變量的操作）
    • 2.2 引用注意事項
    • 2.3 引用做函數(shù)參數(shù)
    • 2.4 引用做函數(shù)返回值（簡單解釋了引用的原理）（本質(zhì)是指針常量）
    • 2.6 常量引用（在函數(shù)形參列表中，可以加==const修飾形參==，防止形參改變實參）
    • • 傳常量引用，既有能獲取其被引變量地址的功能，又有防止誤修改的功能
  • 3 函數(shù)提高
  • • 3.1 函數(shù)默認(rèn)參數(shù)（只能見招拆招了，但是又怕那種報錯信息不全的，，。。）
    • 3.2 函數(shù)占位參數(shù)（暫時不知道有什么用？）
    • 3.3 函數(shù)重載
    • • 3.3.1 函數(shù)重載概述（條件：同一個作用域下、函數(shù)名稱相同、函數(shù)參數(shù)**類型不同** 或者 **個數(shù)不同** 或者 **順序不同**）
      • 3.3.2 函數(shù)重載注意事項（引用作為重載條件【有的有優(yōu)先級】、函數(shù)重載碰到函數(shù)默認(rèn)參數(shù)【需要避免歧義】）

本階段主要針對C++ 面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)做詳細(xì)講解，探討C++中的核心和精髓。

1 內(nèi)存分區(qū)模型

C++程序在執(zhí)行時，將內(nèi)存大方向劃分為4個區(qū)域

• 代碼區(qū)：存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼，由操作系統(tǒng)進(jìn)行管理的
• 全局區(qū)：存放全局變量和靜態(tài)變量以及常量
• 棧區(qū)：由編譯器自動分配釋放, 存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量等
• 堆區(qū)：由程序員分配和釋放,若程序員不釋放,程序結(jié)束時由操作系統(tǒng)回收

內(nèi)存四區(qū)意義：

不同區(qū)域存放的數(shù)據(jù)，賦予不同的生命周期, 給我們更大的靈活編程

1.1 程序運行前

? 在程序編譯后，生成了exe可執(zhí)行程序，未執(zhí)行該程序前分為兩個區(qū)域

? 代碼區(qū)：

? 存放 CPU 執(zhí)行的機(jī)器指令

? 代碼區(qū)是共享的，共享的目的是對于頻繁被執(zhí)行的程序，只需要在內(nèi)存中有一份代碼即可

? 代碼區(qū)是只讀的，使其只讀的原因是防止程序意外地修改了它的指令

? 全局區(qū)：

? 全局變量和靜態(tài)變量存放在此.

? 全局區(qū)還包含了常量區(qū), 字符串常量和其他常量也存放在此.

? 該區(qū)域的數(shù)據(jù)在程序結(jié)束后由操作系統(tǒng)釋放.

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//全局變量 int g_a = 10; int g_b = 10;//全局常量 const int c_g_a = 10; const int c_g_b = 10;int main() {//局部變量int a = 10;int b = 10;//打印地址cout << "局部變量a地址為： " << (int)&a << endl;cout << "局部變量b地址為： " << (int)&b << endl;cout << "全局變量g_a地址為： " << (int)&g_a << endl;cout << "全局變量g_b地址為： " << (int)&g_b << endl;//靜態(tài)變量static int s_a = 10;static int s_b = 10;cout << "靜態(tài)變量s_a地址為： " << (int)&s_a << endl;cout << "靜態(tài)變量s_b地址為： " << (int)&s_b << endl;cout << "字符串常量地址為： " << (int)&"hello world" << endl;cout << "字符串常量地址為： " << (int)&"hello world1" << endl;cout << "全局常量c_g_a地址為： " << (int)&c_g_a << endl;cout << "全局常量c_g_b地址為： " << (int)&c_g_b << endl;const int c_l_a = 10;const int c_l_b = 10;cout << "局部常量c_l_a地址為： " << (int)&c_l_a << endl;cout << "局部常量c_l_b地址為： " << (int)&c_l_b << endl;system("pause");return 0; }

運行結(jié)果：

局部變量a地址為： 9435484 局部變量b地址為： 9435472 全局變量g_a地址為： 10731520 全局變量g_b地址為： 10731524 靜態(tài)變量s_a地址為： 10731528 靜態(tài)變量s_b地址為： 10731532 字符串常量地址為： 10722292 字符串常量地址為： 10722308 全局常量c_g_a地址為： 10722096 全局常量c_g_b地址為： 10722100 局部常量c_l_a地址為： 9435460 局部常量c_l_b地址為： 9435448

總結(jié)：

• C++中在程序運行前分為全局區(qū)和代碼區(qū)
• 代碼區(qū)特點是共享和只讀
• 全局區(qū)中存放全局變量、靜態(tài)變量、常量
• 常量區(qū)中存放 const修飾的全局常量 和 字符串常量

1.2 程序運行后（手動開辟內(nèi)存：c語言malloc，c++new）

? 棧區(qū)：

? 由編譯器自動分配釋放, 存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量等

? 注意事項：不要返回局部變量的地址，棧區(qū)開辟的數(shù)據(jù)由編譯器自動釋放

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int* func() {int a = 10;return &a; }int main() {int* p = func();cout << *p << endl; //10 cout << *p << endl; //2057673096 //地址被自動釋放了system("pause");return 0; }

? 堆區(qū)：

? 由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結(jié)束時由操作系統(tǒng)回收

? 在C++中主要利用new在堆區(qū)開辟內(nèi)存

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int* func() {int* a = new int(10);return a; }int main() {int* p = func();cout << *p << endl; //10cout << *p << endl; //10system("pause");return 0; }

總結(jié)：

堆區(qū)數(shù)據(jù)由程序員管理開辟和釋放

堆區(qū)數(shù)據(jù)利用new關(guān)鍵字進(jìn)行開辟內(nèi)存

1.3 new操作符（在堆區(qū)開辟數(shù)據(jù)）（delete釋放內(nèi)存）（釋放數(shù)組delete后加[]：寫成delete[] arr）（利用new創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，會返回該數(shù)據(jù)對應(yīng)的類型的指針）

? C++中利用new操作符在堆區(qū)開辟數(shù)據(jù)

? 堆區(qū)開辟的數(shù)據(jù)，由程序員手動開辟，手動釋放，釋放利用操作符 delete

? 語法：new 數(shù)據(jù)類型

? 利用new創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，會返回該數(shù)據(jù)對應(yīng)的類型的指針

示例1： 基本語法

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int* func() {int* a = new int(10);return a; }int main() {int* p = func();cout << *p << endl; //10cout << *p << endl; //10//利用delete釋放堆區(qū)數(shù)據(jù)delete p;//cout << *p << endl; //報錯，釋放的空間不可訪問system("pause");return 0; }

示例2：開辟數(shù)組

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//堆區(qū)開辟數(shù)組 int main() {int* arr = new int[10];for (int i = 0; i < 10; i++){arr[i] = i + 100;}for (int i = 0; i < 10; i++){cout << arr[i] << endl;}//釋放數(shù)組 delete 后加 []delete[] arr;system("pause");return 0; }

運行結(jié)果：

100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

2 引用

2.1 引用的基本使用（給變量起別名）（語法：int& b = a;）（對引用的操作相當(dāng)于對被引用變量的操作）

作用： 給變量起別名

語法： 數(shù)據(jù)類型 &別名 = 原名

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int main() {int a = 10;int& b = a; //b的內(nèi)存地址跟a的內(nèi)存地址相同cout << "a = " << a << endl; //a = 10cout << "b = " << b << endl; //a = 10b = 100;cout << "a = " << a << endl; //b = 100cout << "b = " << b << endl; //b = 100system("pause");return 0; }

2.2 引用注意事項

• 引用必須初始化
• 引用在初始化后，不可以改變

示例：
（更改引用的值，被引用的變量的值也會跟著改變，因為它們是同一個內(nèi)存地址）

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int main() {int a = 10;int b = 20;//int &c; //錯誤，引用必須初始化int& c = a; //一旦初始化后，就不可以更改c = b; //這是賦值操作，不是更改引用cout << "a = " << a << endl; //20cout << "b = " << b << endl; //20cout << "c = " << c << endl; //20system("pause");return 0; }

2.3 引用做函數(shù)參數(shù)

作用：函數(shù)傳參時，可以利用引用的技術(shù)讓形參修飾實參

優(yōu)點：可以簡化指針修改實參

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//1. 值傳遞 void mySwap01(int a, int b) {int temp = a;a = b;b = temp; }//2. 地址傳遞 void mySwap02(int* a, int* b) {int temp = *a;*a = *b;*b = temp; }//3. 引用傳遞 void mySwap03(int& a, int& b) {int temp = a;a = b;b = temp; }int main() {int a = 10;int b = 20;mySwap01(a, b);cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; //a:10 b:20a = 10;b = 20;mySwap02(&a, &b);cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; //a:20 b:10a = 10;b = 20;mySwap03(a, b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; //a:20 b:10system("pause");return 0; }

總結(jié)：通過引用參數(shù)產(chǎn)生的效果同按地址傳遞是一樣的。引用的語法更清楚簡單
（Dontla：我沒覺得簡單！！！！還引用了新的語法。。。。）

2.4 引用做函數(shù)返回值（簡單解釋了引用的原理）（本質(zhì)是指針常量）

作用：引用是可以作為函數(shù)的返回值存在的

注意：不要返回局部變量引用

用法：函數(shù)調(diào)用作為左值

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//發(fā)現(xiàn)是引用，轉(zhuǎn)換為 int* const ref = &a; void func(int& ref) {ref = 100; // ref是引用，轉(zhuǎn)換為*ref = 100 } int main() {int a = 10;//自動轉(zhuǎn)換為 int* const ref = &a; 指針常量是指針指向不可改，也說明為什么引用不可更改int& ref = a;ref = 20; //內(nèi)部發(fā)現(xiàn)ref是引用，自動幫我們轉(zhuǎn)換為: *ref = 20;cout << "a:" << a << endl; //20cout << "ref:" << ref << endl; //20func(a);cout << "a:" << a << endl; //100cout << "ref:" << ref << endl; //100return 0; }

結(jié)論：C++推薦用引用技術(shù)，因為語法方便，引用本質(zhì)是指針常量，但是所有的指針操作編譯器都幫我們做了

2.6 常量引用（在函數(shù)形參列表中，可以加const修飾形參，防止形參改變實參）

作用：常量引用主要用來修飾形參，防止誤操作

在函數(shù)形參列表中，可以加const修飾形參，防止形參改變實參

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//引用使用的場景，通常用來修飾形參 void showValue(const int& v) {//v += 10;cout << v << endl; //10 }int main() {//int& ref = 10; 引用本身需要一個合法的內(nèi)存空間，因此這行錯誤//加入const就可以了，編譯器優(yōu)化代碼，int temp = 10; const int& ref = temp;const int& ref = 10;//ref = 100; //加入const后不可以修改變量cout << ref << endl; //10//函數(shù)中利用常量引用防止誤操作修改實參int a = 10;showValue(a);system("pause");return 0; }

傳常量引用，既有能獲取其被引變量地址的功能，又有防止誤修改的功能

如果要修改，可采用這個辦法

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int main() {int b = 10;const int& ref = b;//ref++; //不允許操作*((int*)(&ref)) = 0;printf("b = %d, ref = %d\n", b, ref); //b = 0, ref = 0system("pause");return 0; }

3 函數(shù)提高

3.1 函數(shù)默認(rèn)參數(shù)（只能見招拆招了，但是又怕那種報錯信息不全的，，。。）

在C++中，函數(shù)的形參列表中的形參是可以有默認(rèn)值的。

語法：返回值類型 函數(shù)名 （參數(shù)= 默認(rèn)值）{}

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int func(int a, int b = 10, int c = 10) {return a + b + c; }//1. 如果某個位置參數(shù)有默認(rèn)值，那么從這個位置往后，從左向右，必須都要有默認(rèn)值 //2. 如果函數(shù)聲明有默認(rèn)值，函數(shù)實現(xiàn)的時候就不能有默認(rèn)參數(shù)（否則會報錯：重定義默認(rèn)參數(shù)） int func2(int a = 10, int b = 10); int func2(int a, int b) {return a + b; }int main() {cout << "ret = " << func(20, 20) << endl; //50cout << "ret = " << func(100) << endl; //120cout << "ret = " << func2(100) << endl; //110system("pause");return 0; }

3.2 函數(shù)占位參數(shù)（暫時不知道有什么用？）

C++中函數(shù)的形參列表里可以有占位參數(shù)，用來做占位，調(diào)用函數(shù)時必須填補(bǔ)該位置

語法： 返回值類型 函數(shù)名 (數(shù)據(jù)類型){}

在現(xiàn)階段函數(shù)的占位參數(shù)存在意義不大，但是后面的課程中會用到該技術(shù)

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//函數(shù)占位參數(shù) ，占位參數(shù)也可以有默認(rèn)參數(shù) void func(int a, int) {cout << "this is func" << endl; //this is func }int main() {func(10, 10); //占位參數(shù)必須填補(bǔ)system("pause");return 0; }

3.3 函數(shù)重載

3.3.1 函數(shù)重載概述（條件：同一個作用域下、函數(shù)名稱相同、函數(shù)參數(shù)類型不同 或者 個數(shù)不同 或者 順序不同）

作用：函數(shù)名可以相同，提高復(fù)用性

函數(shù)重載滿足條件：

• 同一個作用域下
• 函數(shù)名稱相同
• 函數(shù)參數(shù)類型不同 或者 個數(shù)不同 或者 順序不同

注意: 函數(shù)的返回值不可以作為函數(shù)重載的條件（但是注意，如果參數(shù)的重載條件滿足，則返回值可以更改！！）

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//函數(shù)重載需要函數(shù)都在同一個作用域下 void func() {cout << "func 的調(diào)用！" << endl; } void func(int a) {cout << "func (int a) 的調(diào)用！" << endl; } void func(double a) {cout << "func (double a)的調(diào)用！" << endl; } void func(int a, double b) {cout << "func (int a ,double b) 的調(diào)用！" << endl; } void func(double a, int b) {cout << "func (double a ,int b)的調(diào)用！" << endl; }//函數(shù)返回值不可以作為函數(shù)重載條件 //int func(double a, int b) //{ // cout << "func (double a ,int b)的調(diào)用！" << endl; //}//參數(shù)的重載條件滿足，則返回值可以更改！！ int func(double a, int b, int c) {cout << "func (double a ,int b)的調(diào)用！" << endl;return 0; }int main() {func();func(10);func(3.14);func(10, 3.14);func(3.14, 10);func(3.14, 10,20);system("pause");return 0; }

3.3.2 函數(shù)重載注意事項（引用作為重載條件【有的有優(yōu)先級】、函數(shù)重載碰到函數(shù)默認(rèn)參數(shù)【需要避免歧義】）

• 引用作為重載條件
• 函數(shù)重載碰到函數(shù)默認(rèn)參數(shù)

示例：

#include<iostream> #include<string> using namespace std;//函數(shù)重載注意事項 //1、引用作為重載條件void func(int& a) {cout << "func (int &a) 調(diào)用 " << endl; }void func(const int& a) {cout << "func (const int &a) 調(diào)用 " << endl; }//2、函數(shù)重載碰到函數(shù)默認(rèn)參數(shù)void func2(int a, int b = 10) {cout << "func2(int a, int b = 10) 調(diào)用" << endl; }void func2(int a) {cout << "func2(int a) 調(diào)用" << endl; }int main() {int a = 10;func(a); //調(diào)用無constfunc(10);//調(diào)用有const//func2(10); //碰到默認(rèn)參數(shù)產(chǎn)生歧義，需要避免system("pause");return 0; }

注意：調(diào)用func(a)時，func(int& a);和func(const int& a);都能被調(diào)用到，優(yōu)先調(diào)用func(int& a);

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【黑马程序员 C++教程从0到1入门编程】【笔记3】C++核心编程（内存分区模型、引用、函数提高）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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