03_C++对C函数的扩展

内容导读

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内容图文

一：inline 内联函数 

C++中的 const 常量可以替代宏常数定义，如：
const int A = 3;    #define A 3
C++中是否有解决方案替代宏代码片段呢？（替代宏代码片段就可以避免宏的副作用！）
C++中推荐使用内联函数替代宏代码片段
C++中使用 inline 关键字声明内联函数
内联函数声明时inline关键字必须和函数定义结合在一起，否则编译器会直接忽略内联请求。
//宏替换和函数调用区别
#include "iostream"
using namespace std;
#define MYFUNC(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
inline int myfunc(int a, int b)
{
　　return a < b ? a : b;
}
int main()
{
　　int a = 1;
　　int b = 3;
　　//int c = myfunc(++a, b); //头疼系统
　　int c = MYFUNC(++a, b);
　　printf("a = %d\n", a);
　　printf("b = %d\n", b);
　　printf("c = %d\n", c);
　　system("pause");
　　return 0;
}
说明 1：
　　必须 inline int myfunc(int a, int b)和函数体的实现，写在一块
说明 2：
　　C++编译器可以将一个函数进行内联编译
　　被 C++编译器内联编译的函数叫做内联函数

　　内联函数在最终生成的代码中是没有定义的
　　C++编译器直接将函数体插入在函数调用的地方
　　内联函数没有普通函数调用时的额外开销(压栈，跳转，返回)

说明 3：

　C++编译器不一定准许函数的内联请求！

说明 4：
　　内联函数是一种特殊的函数，具有普通函数的特征（参数检查，返回类型等）
　　内联函数是对编译器的一种请求，因此编译器可能拒绝这种请求
　　内联函数由 编译器处理，直接将编译后的函数体插入调用的地方
　　宏代码片段 由预处理器处理， 进行简单的文本替换，没有任何编译过程
说明 5：
　　现代 C++编译器能够进行编译优化，因此一些函数即使没有 inline 声明，也可能被编译器内联编译

　　另外，一些现代 C++编译器提供了扩展语法，能够对函数进行强制内联
　　如： g++中的__attribute__((always_inline))属性
说明 6：
　　C++中内联编译的限制：
　　不能存在任何形式的循环语句
　　不能存在过多的条件判断语句
　　函数体不能过于庞大
　　不能对函数进行取址操作
　　函数内联声明必须在调用语句之前
　　编译器对于内联函数的限制并不是绝对的，内联函数相对于普通函数的优势只是省去了函数调用时压栈，跳转和返回的开销。
　　
　　因此，当函数体的执行开销远大于压栈，跳转和返回所用的开销时，那么内联将无意义。
结论：
1） 内联函数在编译时直接将函数体插入函数调用的地方
2） inline 只是一种请求，编译器不一定允许这种请求
3）内联函数省去了普通函数调用时压栈，跳转和返回的开销 

二：默认参数

C++中可以在函数声明时为参数提供一个默认值，当函数调用时没有指定这个参数的值，编译器会自动用默认值代替
void myPrint(int x = 3)
{
　　printf("x:%d", x);
} 函数默认参数的规则
　　只有参数列表后面部分的参数才可以提供默认参数值
　　一旦在一个函数调用中开始使用默认参数值，那么这个参数后的所有参数都必须使用默认参数值 //默认参数
void printAB(int x = 3)
{
　　printf("x:%d\n", x);
}
//在默认参数规则 ，如果默认参数出现，那么右边的都必须有默认参数
void printABC(int a, int b, int x = 3, int y=4, int z = 5)
{
　　printf("x:%d\n", x);
}
int main62(int argc, char *argv[])
{
　　printAB(2);
　　printAB();
　　system("pause");
　　return 0;
}

三：函数占位参数
/*
函数占位参数
占位参数只有参数类型声明，而没有参数名声明
一般情况下，在函数体内部无法使用占位参数
*/
int func(int a, int b, int )
{
　　return a + b;
}
int main01()
{
　　//func(1, 2); //可以吗？
　　printf("func(1, 2, 3) = %d\n", func(1, 2, 3));
　　getchar();
　　return 0;
}

四：默认参数和占位参数
/*
可以将占位参数与默认参数结合起来使用
意义
 为以后程序的扩展留下线索
 兼容 C 语言程序中可能出现的不规范写法
*/
//C++可以声明占位符参数，占位符参数一般用于程序扩展和对 C 代码的兼容
int func2(int a, int b, int = 0)
{
　　return a + b;
}
void main()
{
　　//如果默认参数和占位参数在一起，都能调用起来
　　func2(1, 2);
　　func2(1, 2, 3);
　　system("pause");
}
结论： //如果默认参数和占位参数在一起，都能调用起来

五：函数重载（Overroad）

1. 重载概念

（1） 函数重载概念
函数重载(Function Overload)
用同一个函数名定义不同的函数
当函数名和不同的参数搭配时函数的含义不同
（2）函数重载的判断标准
/*
函数重载至少满足下面的一个条件：
参数个数不同
参数类型不同
参数顺序不同
*/
（3） 函数返回值不是函数重载的判断标准
实验 1：调用情况分析；实验 2：判断标准

//两个难点：重载函数和默认函数参数混搭 重载函数和函数指针
/*
int func(int x)
{
　　return x;
}
int func(int a, int b)
{
　　return a + b;
}
int func(const char* s)
{
　　return strlen(s);
}
int main()
{
　　int c = 0;
　　c = func(1);
　　printf("c = %d\n", c);
　　c = func(1, 2);
　　printf("c = %d\n", c);
　　c = func("12345");
　　printf("c = %d\n", c);
　　printf("Press enter to continue ...");
　　getchar();
　　return 0;
}
*/

2.  函数重载的调用准则
/*
编译器调用重载函数的准则
将所有同名函数作为候选者
尝试寻找可行的候选函数
精确匹配实参
通过默认参数能够匹配实参
通过默认类型转换匹配实参
匹配失败
最终寻找到的可行候选函数不唯一，则出现二义性，编译失败。
无法匹配所有候选者，函数未定义，编译失败。
*/
/*
函数重载的注意事项
重载函数在本质上是相互独立的不同函数（静态链编）
重载函数的函数类型是不同的
函数返回值不能作为函数重载的依据
函数重载是由函数名和参数列表决定的。
*/
函数重载是发生在一个类中里面

3.  函数重载遇上函数默认参数
//当函数默认参数遇上函数重载会发生什么
/*
int func(int a, int b, int c = 0)
{
　　 return a * b * c;
}
int func(int a, int b)
{
　　 return a + b;
}
//1 个参数的允许吗
int func(int a)
{
　　 return a + b;
}
int main()
{
　　 int c = 0;
　　 c = func(1, 2); // 存在二义性，调用失败，编译不能通过
　　 printf("c = %d\n", c);
　　 printf("Press enter to continue ...");
　　 getchar();
　　 return 0;
}
*/

4.  函数重载和函数指针结合

/*
函数重载与函数指针
当使用重载函数名对函数指针进行赋值时
根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者
严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型
*/
/*
int func(int x) // int(int a)
{
 　　return x;
}
int func(int a, int b)
{
　　 return a + b;
}
int func(const char* s)
{
 　　return strlen(s);
}
typedef int(*PFUNC)(int a); // int(int a)
int main()
{
 　　int c = 0;
 　　PFUNC p = func;
 　　c = p(1);
 　　printf("c = %d\n", c);
 　　printf("Press enter to continue ...");
 　　getchar();
 　　return 0;
}
*/ 

 

 

 

使用 register 修饰符的注意点，但是使用 register 修饰符有几点限制。
首先， register 变量必须是能被 CPU 所接受的类型。这通常意味着 register 变量必须是一个单个的值，并且长度应该小于或者等于整型的长度。 不过，有些机器的寄存器也能存放浮点数。
其次，因为 register 变量可能不存放在内存中，所以不能用“&” 来获取 register 变量的地址。
由于寄存器的数量有限，而且某些寄存器只能接受特定类型的数据（如指针和浮点数），因此真正起作用的 register 修饰符的数目和类型都依赖于运行程序的机器，而任何多余的register 修饰符都将被编译程序所忽略。
在某些情况下，把变量保存在寄存器中反而会降低程序的运行速度。因为被占用的寄存器不能再用于其它目的；或者变量被使用的次数不够多，不足以装入和存储变量所带来的额外开销。

早期的 C 编译程序不会把变量保存在寄存器中，除非你命令它这样做，这时 register修饰符是 C 语言的一种很有价值的补充。然而， 随着编译程序设计技术的进步，在决定那些变量应该被存到寄存器中时，现在的 C 编译环境能比程序员做出更好的决定。实际上，许多编译程序都会忽略 register 修饰符，因为尽管它完全合法，但它仅仅是暗示而不是命令。

内容总结

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