references namespaces.cpp
文件信息
- 📄 原文件：
01_references_namespaces.cpp - 🔤 语言：cpp
完整代码
cpp
// ============================================================
// 引用、命名空间与基础特性
// ============================================================
// C++ 在 C 基础上增加了引用、命名空间、重载、内联等特性
// 引用（Reference）是变量的别名，比指针更安全易用
// 命名空间（Namespace）解决大型项目中的命名冲突
#include <iostream>
#include <string>
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// 命名空间
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// 定义命名空间
namespace math {
const double PI = 3.14159265358979;
double circle_area(double r) {
return PI * r * r;
}
namespace geometry { // 嵌套命名空间
double distance(double x1, double y1, double x2, double y2) {
double dx = x1 - x2, dy = y1 - y2;
return std::sqrt(dx*dx + dy*dy);
}
}
}
namespace utils {
std::string repeat(const std::string& s, int n) {
std::string result;
for (int i = 0; i < n; i++) result += s;
return result;
}
}
int main() {
// ============================================================
// 引用（Reference）
// ============================================================
std::cout << "=== 引用（Reference）===" << std::endl;
int x = 42;
int &ref = x; // ref 是 x 的别名，必须在声明时初始化
std::cout << "x = " << x << std::endl;
std::cout << "ref = " << ref << "（同一变量）" << std::endl;
std::cout << "&x = " << &x << "（相同地址）" << std::endl;
std::cout << "&ref = " << &ref << std::endl;
ref = 100; // 修改 ref 等于修改 x
std::cout << "ref=100 后，x = " << x << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// 引用 vs 指针
// ----------------------------------------------------------
std::cout << "\n--- 引用 vs 指针 ---" << std::endl;
int a = 10, b = 20;
// 引用：不能为 null，不能重新绑定，更安全
int &ra = a;
// ra = &b; // 错误！引用不能重新绑定
// 指针：可以为 null，可以重新指向，更灵活
int *pa = &a;
pa = &b; // 可以：指针可以指向新地址
*pa = 200;
std::cout << "指针修改 b = " << b << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// 函数参数中的引用（避免拷贝）
// ----------------------------------------------------------
std::cout << "\n--- 函数引用参数 ---" << std::endl;
// 值传递：拷贝，修改不影响原变量
auto swap_by_value = [](int x, int y) {
int tmp = x; x = y; y = tmp;
};
// 引用传递：别名，修改原变量
auto swap_by_ref = [](int &x, int &y) {
int tmp = x; x = y; y = tmp;
};
// const 引用：只读访问，避免拷贝（最常用的函数参数形式）
auto print_str = [](const std::string &s) {
std::cout << " 长字符串长度: " << s.size() << std::endl;
};
int m = 5, n = 10;
swap_by_value(m, n);
std::cout << "值传递后: m=" << m << ", n=" << n << "（不变）" << std::endl;
swap_by_ref(m, n);
std::cout << "引用传递后: m=" << m << ", n=" << n << "（已交换）" << std::endl;
std::string long_str(1000, 'x');
print_str(long_str); // const& 避免拷贝 1000 字节
// ----------------------------------------------------------
// 右值引用（C++11）
// ----------------------------------------------------------
std::cout << "\n--- 右值引用（C++11）---" << std::endl;
int &&rref = 42; // 右值引用绑定临时值
int &&rref2 = 3 + 5; // 绑定表达式结果
std::cout << "右值引用: " << rref << ", " << rref2 << std::endl;
// 移动语义：std::move 将左值转为右值引用
std::string s1 = "Hello";
std::string s2 = std::move(s1); // s1 资源转移到 s2，s1 变空
std::cout << "move 后 s2=" << s2 << "，s1='" << s1 << "'（已清空）" << std::endl;
// ============================================================
// 命名空间使用
// ============================================================
std::cout << "\n=== 命名空间 ===" << std::endl;
// 使用全限定名
std::cout << "math::PI = " << math::PI << std::endl;
std::cout << "circle_area(5) = " << math::circle_area(5) << std::endl;
std::cout << "distance = " << math::geometry::distance(0,0,3,4) << std::endl;
// using 声明（引入单个名字）
using math::PI;
std::cout << "PI = " << PI << std::endl;
// using namespace（引入所有名字，谨慎使用）
using namespace utils;
std::cout << repeat("★", 5) << std::endl;
// ============================================================
// C++ 基础特性
// ============================================================
std::cout << "\n=== C++ 基础增强 ===" << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// auto 类型推断（C++11）
// ----------------------------------------------------------
auto i = 42; // int
auto d = 3.14; // double
auto s = std::string("hello"); // std::string
auto lambda = [](int x) { return x * 2; };
std::cout << "auto int: " << i << std::endl;
std::cout << "auto double: " << d << std::endl;
std::cout << "auto lambda(5): " << lambda(5) << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// 范围 for 循环（C++11）
// ----------------------------------------------------------
std::cout << "\n--- 范围 for ---" << std::endl;
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << "值遍历: ";
for (int v : arr) std::cout << v << " ";
std::cout << std::endl;
// 引用遍历（避免拷贝，可修改）
for (int &v : arr) v *= 2;
std::cout << "×2 后: ";
for (const int &v : arr) std::cout << v << " ";
std::cout << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// nullptr（C++11，替代 NULL）
// ----------------------------------------------------------
int *ptr = nullptr; // 类型安全的空指针
std::cout << "\nnullptr == NULL: " << (ptr == NULL) << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// 统一初始化语法（C++11）
// ----------------------------------------------------------
std::cout << "\n--- 统一初始化 ---" << std::endl;
int x1{42}; // 初始化器列表
double d1{3.14};
std::string str1{"Hello"};
// 防止窄化转换
// int narrow{3.14}; // 错误！双精度不能窄化到 int
std::cout << "x1=" << x1 << ", d1=" << d1 << ", str1=" << str1 << std::endl;
// ----------------------------------------------------------
// decltype（C++11）
// ----------------------------------------------------------
std::cout << "\n--- decltype ---" << std::endl;
int val = 10;
decltype(val) val2 = 20; // val2 类型同 val（int）
decltype(val + 3.0) val3 = 5.5; // val3 类型是 double
std::cout << "decltype: " << val2 << ", " << val3 << std::endl;
std::cout << "\n=== 基础特性演示完成 ===" << std::endl;
return 0;
}
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