C++学习随笔（1）——初识篇

前面一章我们简单介绍了一下C++与C语言之间的关系，本章就让我们来正式入门学习一下C++吧！

目录

1.第一个C++程序

2.头文件

（1）简介

（2）常见的头文件：

[2. 命名空间](#2. 命名空间)

[2.1 命名空间定义](#2.1 命名空间定义)

[2.2 命名空间使用](#2.2 命名空间使用)

[2.2.1 命名空间的使用有三种方式：](#2.2.1 命名空间的使用有三种方式：)

[3. C++输入&输出](#3. C++输入&输出)

4.变量类型

[5. C++关键字(C++98)](#5. C++关键字(C++98))

---

**1.第一个****C++**程序

如同c语言一样，这里我们来写第一个C++程序，C++的正式学习就让我们从 Hello world!!!开始吧。

#include<iostream>
// std是C++标准库的命名空间名， C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;

int main()
{
    cout<<"Hello world!!!"<<endl;
    return 0;
}

2.头文件

（1）<iostream>简介

首先，当然是从头文件开始介绍起，<iostream>这是C++中最为重要的头文件，其重要性就如同C语言中<stdio.h>一样，他的正式称为为输入输出流 。（注意：C++库头文件 没有后缀.h ,这是和C语言库头文件最大的不同之处）

（2）常见的头文件：

• 标准库头文件 ：如 <iostream>、<vector>、<string> 等，这些头文件包含了C++标准库中的功能。
• 自定义头文件：程序员可以根据需要创建自己的头文件，用于包含自己定义的类、函数等。

2. 命名空间

在C/C++中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称将都存 在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化 ， 以避免命名冲突或名字污染 ， namespace关键字的出现就是针对这种问题的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题，所以C++提出了namespace来解决
int main()
{
     printf("%d\n", rand);
     return 0;
}
// 编译后后报错：error C2365: "rand": 重定义；以前的定义是"函数"

2.1****命名空间定义

定义命名空间，需要使用到 namespace 关键字 ，后面跟 命名空间的名字 ，然 后接一对 {} 即可， {}
中即为命名空间的成员。

// bit是命名空间的名字，一般开发中是用项目名字做命名空间名。
// 我们上课用的是bit，大家下去以后自己练习用自己名字缩写即可，如张三：zs
// 1. 正常的命名空间定义
namespace bit
{
     // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
     int rand = 10;
     int Add(int left, int right)
     {
         return left + right;
     }
    struct Node
     {
         struct Node* next;
         int val;
     };
}

//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
namespace N1
{
    int a;
    int b;
    int Add(int left, int right)
     {
         return left + right;
     }
    namespace N2
     {
         int c;
         int d;
         int Sub(int left, int right)
         {
             return left - right;
         }
     }
}

//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
// ps：一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{
    int Mul(int left, int right)
     {
         return left * right;
     }
}

注意： 一个命名空间就定义了一个新的作用域 ，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中 。

2.2****命名空间使用

命名空间中成员该如何使用呢？比如：

namespace bit
{
     // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
     int a = 0;
     int b = 1;
     int Add(int left, int right)
     {
         return left + right;
    }
     struct Node
     {
         struct Node* next;
         int val;
     };
}

int main()
{
     // 编译报错：error C2065: "a": 未声明的标识符
     printf("%d\n", a);
     return 0;
}

2.2.1 命名空间的使用有三种方式：

（1）加命名空间名称及作用域限定符

int main()
{
    printf("%d\n", N::a);
    return 0;    
}

（2）使用 using 将命名空间中某个成员引入

using N::b;
int main()
{
    printf("%d\n", N::a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;    
}

（3）使用 using namespace 命名空间名称 引入

using namespce N;
int main()
{
    printf("%d\n", N::a);
    printf("%d\n", b);
    Add(10, 20);
    return 0;    
}

std 命名空间的使用惯例：
std 是 C++ 标准库的命名空间，如何展开 std 使用更合理呢？

1. 在日常练习中，建议直接using namespace std 即可，这样就很方便。

2. using namespace std展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型/对 象/ 函数，就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模 大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout 这样使用时指定命名空间 +using std::cout展开常用的库对象 / 类型等方式。

**3. C++输入&**输出

cout<<"Hello world!!!"<<endl;

（1）C++使用cout标准输出对象(控制台) 和cin标准输入对象(键盘) 进行输入和输出，使用二者必须包含< iostream >头文件以及按命名空间使用方法使用std。
（2） cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含<
iostream >头文件中。
（3） <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
（4） 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。C++的输入输出可以自动识别变量类型。
（5） 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识，这些知识我们我们后续才会学习，所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还有有一个章节更深入的学习IO流用法及原理。
注意： 早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在 .h 后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std 命名空间下，为了和 C 头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++ 头文件不带 .h ；旧编译器 (vc 6.0) 中还支持 <iostream.h> 格式，后续编译器已不支持，因此推荐 使用 <iostream>+std 的方式。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int a;
   double b;
   char c;
     
   // 可以自动识别变量的类型
   cin>>a;
   cin>>b>>c;
     
   cout<<a<<endl;
   cout<<b<<" "<<c<<endl;
   return 0;
}

// ps：关于cout和cin还有很多更复杂的用法，比如控制浮点数输出精度，控制整形输出进制格式等
等。因为C++兼容C语言的用法，这些又用得不是很多，我们这里就不展开学习了。后续如果有需要，我
们再配合文档学习。

4.变量类型

C++中大部分变量类型和C语言都是一样的，只有一个新增类型，那就是bool。

char        //字符数据类型
short       //短整型
int         //整形
long        //长整型
long long   //更长的整形
float       //单精度浮点数
double      //双精度浮点数
bool        //bool 用于存储真（true）或假（false）值。

5. C++关键字(C++98)

C++总计63个关键字，C语言32个关键字
ps：下面我们只是看一下C++有多少关键字，不对关键字进行具体的讲解。后面我们遇到以后再
细讲。

|--------------------------------------|----------------------|--------------------------|---------------------|------------------|------------------|
| asm | do | if | return | try | continue |
| auto | double | inline | short | typedef | for |
| bool | dynamic_cast | int | signed | typeid | public |
| break | else | long | sizeof | typename | throw |
| case | enum | mutable | static | union | wchar_t |
| catch | explicit | namespace | static_cast | unsigned | default |
| char | export | new | struct | using | friend |
| class | extern | operator | switch | virtual | register |
| const | false | private | template | void | true |
| const _ cast | float | protected | this | volatile | while |
| delete | goto | reinterpret_cast | | | |

本章完！