接第三章：C++编程宝典

2.8. 内联函数(inline function)
2.8.1. 内联
c 语言中有宏函数的概念。宏函数的特点是内嵌到调用代码中去，避免了函数调用的开销。但是由于宏函数的处理发生在预处理阶段，缺失了语法检测和有可能带来的语意差错。
2.8.2. 语法
C++提供了 inline 关键字，实现了真正的内嵌。
宏函数 VS inline 函数

#include 
#include 
using namespace std;
#if 0
优点：内嵌代码，辟免压栈与出栈的开销
缺点: 代码替换，易使生成代码体积变大，易产生逻辑错误。
#endif
#define SQR(x) ((x)*(x))
#if 0
优点：高度抽象，避免重复开发
缺点: 压栈与出栈，带来开销
#endif
inline int sqr(int x)
{
    return x*x;
}
#endif
int main()
{
    int i=0;
    while(i<5)
    {
//        printf("%dn",SQR(i++));
        printf("%dn",sqr(i++));
    }
    return 0;
}

2.8.3. 评价
优点：避免调用时的额外开销（入栈与出栈操作）
代价：由于内联函数的函数体在代码段中会出现多个“副本”，因此会增加代码段的空间。
本质：以牺牲代码段空间为代价，提高程序的运行时间的效率。
适用场景：函数体很“小”，且被“频繁”调用
2.9. 类型强转(type cast)
类型转换有 c 风格的，当然还有 c++风格的。c 风格的转换的格式很简单（TYPE）EXPRESSION，但是 c 风格的类型转换有不少的缺点，有的时候用 c 风格的转换是不合适的，因为它可以在任意类型之间转换，比如你可以把一个指向 const 对象的指针转换成指向非 const 对象的指针，把一个指向基类对象的指针转换成指向一个派生类对象的指针，这两种转换之间的差别是巨大的，但是传统的 c 语言风格的类型转换没有区分这些。还有一个缺点就是，c 风格的转换不容易查找，他由一个括号加上一个标识符组成，而这样的东西在c++程序里一大堆。所以 c++为了克服这些缺点，引进了 4 新的的类型转换操作符。
2.9.1. 静态类型转换：
语法格式：

static_cast<目标类型> (标识符)

所谓的静态，即在编译期内即可决定其类型的转换，用的也是最多的一种。

    int a = 10;
    int b = 3;
    cout<<static_cast(a)/b<<endl;
    return 0;

2.9.3. (脱)常量类型转换：
语法格式：

const_cast<目标类型> (标识符) //目标类类型只能是指针或引用。

#include 
using namespace std;
struct A
{
    int data;
};
int main(void)
{
    const A a = {200};
//    A a1 = const_cast(a);
//    a1.data = 300;
    A &a = const_cast<A&>(a);
    a2.data = 300;
    cout<<a.data<<a2.data<<endl;

    A *a3 = const_cast<A*>(&a);
    a3->data = 400;
    cout<<a.data<data<<endl;


    const int x = 3;
    int &x1 = const_cast<int&>(x);
    x1 = 300;
    cout<<x<<x1<<endl;
    int *x2 = const_cast<int*>(&x);
    *x2 = 400;
    cout<<x<<*x2<<endl;

    return 0;
}

结论:
可以改变 const 自定义类的成员变量，但是对于内置数据类型，却表现未定义行为.

Depending on the type of the referenced object, a write operation through the resulting pointer, reference, or pointer to data member might produce undefined behavior.

应用场景：

#include 
using namespace std;
void func(int & ref) //别人己经写好的程序或类库
{
    cout<<ref<<endl;
}
int main(void)
{
    const int m = 4444;
    func(const_cast<int&>(m));
    return 0;
}

const 常变量（补充）：
C++中 const 定义的变量称为常变量。变量的形式，常量的作用，用作常量，常用于
取代#define 宏常量。

#include 
using namespace std;
int main()
{
    const int a = 200;
    int b = 300;
    int c = a +b
    return 0;
}

2.9.4. 重解释类型转换：
语法格式：

reinterpret_cast<目标类型> (标识符)

interpret 是解释的意思，reinterpret 即为重新解释，此标识符的意思即为数据的二进制
形式重新解释，但是不改变其值。

#include 
using namespace std;
int main()
{
    int a[5] = {1,2,3,4,5};
//    cout<<*((int)a +1)<<endl;
    printf("%xn",*((int*)((int)a +1)));
    cout<<*(reinterpret_cast<int*>(reinterpret_cast(a)+1))<<endl;
    return 0;
}

2.10.命名空间(namespace scope)
2.10.1. 为什么要引入namespace
命名空间为了大型项目开发，而引入的一种避免命名冲突的一种机制。比如说，在一个大型项目中，要用到多家软件开发商提供的类库。在事先没有约定的情况下，两套类库可能在存在同名的函数或是全局变量而产生冲。项目越大，用到的类库越多，开发人员越多，这种冲突就会越明显。
2.10.2. 默认NameSpace（global &&function）
global scope 是一个程序中最大的 scope。也是引起命名冲突的根源。C 语言没有从语言层面提供这种机制来解决。也算是 C 语言的硬伤了。global scope 是无名的命名空间。

//c 语言中如何访问被局部变量覆盖的全局变量
int val = 200;
int main()
{
    int *p = &val;
    int val = 100;
    printf("func val = %dn",val);
    printf("global val = %dn",*p);
    return 0;
}

#include 
#include 
using namespace std;
int val = 200;
void func()
{
    return ;
}
int main()
{
    int val = 100;
    cout<<"func val = "<<val<<endl;
    cout<<"global val = "<<::val<<endl;
    ::func(); //因为不能在函数内定义函数。所以前而的::没有意义。
    return 0;
}

2.10.3. 语法规则
NameSpace 是对全局区域的再次划分。
 声明及 namespace

namespace NAMESPACE
{
    全局变量 int a;
    数据类型 struct Stu{};
    函数 void func();
}

 使用方法
1.直接指定 命名空间： NameSpace::a = 5;
2.使用 using+命名空间+空间元素：using NameSpace::a; a = 2000;
3.使用 using +namespace+命名空间：

#include 
using namespace std;
namespace MySpace
{
    int val = 5;
    int x,y,z;
}
int main()
{
//    MySpace::val = 200;
//    cout<<MySpace::val;
//    using MySpace::x;
//    using MySpace::y;
//    x = 100;
//    y = 200;
//    cout<<x<<y<<endl;
    using namespace MySpace;
    val = 1;
    x = 2;
    y = 3;
    z = 4;
    cout<<val<<x<<y<<z<<endl;
    return 0;
}

类比 std::cout using std::cout using namespact std;
 无可辟免的冲突

#include 
using namespace std;
namespace MySpace
{
    int x = 1;
    int y = 2;
}
namespace Other {
    int x = 3;
    int y = 4;
}
int main()
{
    {
        using namespace MySpace;
        cout<<x<<y<<endl;
    }
    {
        using namespace Other;
        cout<<x<<y<<endl;
    }
    {
        MySpace::x = 100;
        Other::y = 200;
        cout<<MySpace::x<<Other::y<<endl;
    }
    return 0;
}

 支持嵌套

#include 
using namespace std;
namespace MySpac
{
    int x = 1;
    int y = 2;
    namespace Other {
        int m = 3;
        int n = 4;
}
}
int main()
{
    using namespace MySpace::Other;
    cout<<m<<n<<endl;
    return 0;
}

 协作开发
a.h

#ifndef A_H
#define A_H
namespace XX {
class A
{
public:
    A();
    ~A();
};
}
#endif // A_H

a.cpp

#include "a.h"
using namespace XXX
{
A::A()
{
}
A::~A()
{
}
}

b.h

#ifndef B_H
#define B_H
namespace XX
{
class B
{
public:
    B();
    ~B();
};
}
#endif // B_H

b.cpp

#include "b.h"
namespace XX {
B::B()
{
}
B::~B()
{
}
}

main.cpp

#include 
#include "a.h"
#include "b.h"
using namespace std;
using namespace XX;
int main()
{
    A a;
    B b;
    return 0;
}

2.11.系统 string 类
除了使用字符数组来处理字符串以外，c++引入了字符串类型。可以定义字符串变量。
2.11.1. 定义及初始化

int main()
{
    string str;
    str = "china";
    string str2 = " is great ";
    string str3 = str2;
    cout<<str<<str2<<endl<<str3<<endl;
    return 0;
}

2.11.2. 类型大小

cout<<"sizeof(string) = "<<sizeof(string)<<endl;
cout<<"sizeof(str) = "<<sizeof(str)<<endl;

2.11.3. 运算
 赋值

string str3 = str2;

 加法

string combine = str + str2;
cout<<combine<<endl;

 关系

    string s1 = "abcdeg";
    string s2 = "12345";
    if(s1>s2)
        cout<<"s1>s2"<<endl;
    else
        cout<<"s1<s2"<<endl;
    string s3 = s1-s2;
    cout<<s3<<endl;

2.11.4. string 类型数组

string sArray[10] = {
    "0",
    "1",
    "22",
    "333",
    "4444",
    "55555",
    "666666",
    "7777777",
    "88888888",
    "999999999",
};
for(int i=0; i<10; i++)
{
   cout<<sArray[i]<<endl;
}

string 数组是高效的，如果用二维数组来存入字符串数组的话，则容易浪费空间，此时列数是由最长的字符串决定。如果用二级指针申请堆空间，依据大小申请相应的空间，虽然解决了内存浪费的问题，但是操作麻烦。用string 数组存储，字符串数组的话，效率即高又灵活。
2.12.C++之父给 C 程序员的建议
1、在 C++中几乎不需要用宏，用 const 或 enum 定义明显的常量，用 inline 避免函数调用的额外开销，用模板去刻画一族函数或类型，用 namespace 去避免命名冲突。
2、不要在你需要变量之前去声明，以保证你能立即对它进行初始化。
3、不要用 malloc,new 运算会做的更好
4、避免使用 void*、指针算术、联合和强制，大多数情况下，强制都是设计错误的指示器。
5、尽量少用数组和 C 风格的字符串，标准库中的 string 和 vector 可以简化程序
6、更加重要的是，试着将程序考虑为一组由类和对象表示的相互作用的概念，而不是一堆数据结构和一些可以拨弄的二进制。
2.13.练习
2.13.1. 练习1用 cout 的格式控制，打一个时钟。
2.13.2. 练习2读字符串 char buf[100] = “xxxx:yyyy:zzzz:aaaa:bbb”.按:进行分解到，string 数组

C++封装在下一章继续讲解