C++ Programming
Lecture 13
Wei Liu (刘威)
Dept. of Electronics and Information Eng.
Huazhong University of Science and Technology
Feb. 2014
Lecture 13
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Chapter 15. Introduction to C++
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15.1 Introduction
15.2 First Program
15.3 Sum up two numbers
15.4 Reference
15.5 More about functions
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First Program
Comments(注释)
//, /* */
Function body
(函数体)
Preprocessor directive
（预处理器指令）#include
Function
return
type
Function
name
with()
Header file（头文
件）
<iostream>
Keyword(关键字)
int, return
Statement;
(语句)
std::cout, output object, print the text message
Indicate the end of program
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Basic structure of source code
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Comments: can be any line, started with //
Preprocessor directive: end without ;
Statement: end with ;
main() function body
keywords
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C++ output with cout
std::cout
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Lecture 13
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Chapter 15. Introduction to C++
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15.1 Introduction
15.2 First Program
15.3 Sum up two numbers
15.4 Reference
15.5 More about functions
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Another Program
Variables
declarations
Input object
std::cin
Arithmetic
calculation
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Experiment
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编写程序，对两个数求和，使用C++的语法
#include <iostream>
using namespace std;
int sum( int, int);
int main (void)
{
cout << " [main] begin! " << endl;
int sum1;
sum1 = sum( 5, 10);
cout << " [main] sum1 = " << sum1 << endl;
return 0;
}
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Lecture 13
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Chapter 15. Introduction to C++
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15.1 Introduction
15.2 First Program
15.3 Sum up two numbers
15.4 Reference
15.5 More about functions
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指针使用上可能出现的问题

指针也是变量，也应“声明－初始化－使用”。
在使用前一定要初始化，否则将导致程序内存
错误
int a = 1;
int *p ;
* p = 10;
// 指针被声明时，可以不初始化
// 此处操作的是一个随机地址的数据
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指针使用上可能出现的问题

指针的赋值一定要类型匹配，即与该指针类型
相符合的变量或者常量的地址

指针的算术运算最好在数组连续区中进行，一
旦数组越界将导致程序内存错误
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“引用”的引入
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
为了克服C语言指针的这些问题，C++语言引入了
“引用”(References)的概念
被声明为引用的变量(References variable)
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
引用变量可以作为其它变量的别名(aliase)
引用变量在声明时必须被初始化，运行时不允许重新赋值
当引用变量被声明为某个原变量的别名后，操作引用变量
等效于操作原变量
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指针与引用的对比

定义 Definition 的对比
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

引用Reference不是一种独立的数据类型，而是已经存
在的某变量或者对象的别名，例如“侧门”
指针Pointer是一种独立的数据类型，其存储空间大小
与所指向的变量或者对象大小有关，例如“钥匙”
声明 Declaration 的对比
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引用
int a = 1;
int &r = a;

// 引用被声明时必须初始化，&为引用声明符
指针
int a = 1;
int *p ;
p = &a;
// 指针被声明时，可以不初始化
// &为取地址符
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指针与引用的对比
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使用 Usage 的对比
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引用
int &r = a;
r += 1;
// 用引用名直接访问变量
void fun1(int & x) {
x += 3;
// 用引用名直接访问变量
}

指针
int *p = &a;
*p += 1;
// 指针用*间接引用符访问变量
void fun2(int * x) {
*x += 3;
// 指针用*间接引用符访问变量
}
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15.7 References and Reference
Parameters

Two ways to passing variable to function
Passing by value
值传递
Passing by reference
引用传递
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15.7 References

Pass-by-reference 引用传递



the caller gives the called function the ability to access
the caller’s data directly, and to modify that data. 可以
直接操作和修改变量的值
A reference parameter is an alias for its corresponding
argument in a function call. 引用形参可以视为原实参
的一个“别名”
How to indicate a reference 引用的声明


Follow the parameter’s type in the function prototype
by an ampersand (&)
Use the same convention when listing the parameter’s
type in the function header.
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Sample
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指针或者引用作为函数的形参
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指针或者引用作为函数的返回值
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Experiment
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编写四个函数，对两个数求和，分别使用指针/引用作为
函数参数和返回值，演示它们的调用
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小结：指针与引用

指针 vs. 引用
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引用的功能类似于指针常量，引用能够实现的功
能，指针都可以实现

C++ 引入“引用”的概念，主要意图是将引用作为函
数的形式参数，扩充函数传递数据的功能，增强可
读性、避免指针的误操作
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但是引用不能完成指针的全部功能
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所指向的对象会发生改变时
函数指针
数组指针
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Lecture 13
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Chapter 15. Introduction to C++
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15.1 Introduction
15.2 First Program
15.3 Sum up two numbers
15.4 Reference
15.5 More about functions
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15.6 Inline Functions
15.9 Default Arguments
15.11 Function Overloading
15.12 Function Templates
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Inline Functions 内联函数
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
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C++ provides inline functions to help reduce function
call overhead—especially for small functions. 降低函数
调用开销，适用于小规模的函数
Placing the qualifier in-line before a function’s return
type in the function definition “advises” the compiler to
generate a copy of the function’s code in place (when
appropriate) to avoid a function call. 由编译器产生替换
代码
The complete function definition must appear before
the code is inlined so that the compiler knows how to
expand a function call into its inlined code.
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15.9 Default Arguments 默认实参

默认实参


在函数原型中指定实参的默认值
示例：

sum函数完成四个数相加的功能 int sum(a,b,c,d); 如果该
函数的定义符合需求，但是调用时不想输入所有参数
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15.11 Function Overloading函数重载

函数重载
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

同名的函数但具有不同的形参，被称为函数重载
编译器通过函数的签名(函数名、形参类型)来区分
示例

sum函数完成四个数相加的功能 int sum(a,b,c,d); 如果
该函数的定义满足不了新的需求，需要考虑其他的参数
列表和返回值，且函数体有可能不同
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15.12 Function Templates函数模板
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函数模板


函数重载的特例，对不同类型的形参操作都相同时可以采用函数
模板
示例

sum函数完成四个数相加的功能 int sum(a,b,c,d); 如果该函数的定
义满足不了新的需求，但只是形式参数类型不同，参数的个数和
函数体都相同
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谢谢！
刘威 副教授
互联网技术与工程研究中心
华中科技大学电子与信息工程系
电话：13986224922
Email: liuwei@hust.edu.cn
网址：http://itec.hust.edu.cn