C++入门:从C语言到C++的过渡(1)

目录

1.什么是C++

2.C++的标准库

3.命名空间

3.1为什么要存在命名空间

3.2命名空间的定义

3.3命名空间的使用

3.3.1域作用限定符

3.3.2using关键字引入某个成员

3.3.3using关键字引入命名空间名称

3.4命名空间的嵌套

3.5命名空间的合并

4.C++中的输入与输出


1.什么是C++

C++(c plus plus)是一种计算机高级程序设计语言,由C语言 扩展升级而产生 ,最早于1979年由本贾尼·斯特劳斯特卢普 在AT&T贝尔工作室研发。它完善了C语言的许多缺陷,并且引入了面向对象 的程序设计思想,包括面向对象的四个特性:封装继承多态抽象。

2.C++的标准库

标准的 C++ 由三个重要部分组成:

  • 核心语言,提供了所有构件块,包括变量、数据类型和常量,等等。
  • C++ 标准库,提供了大量的函数,用于操作文件、字符串等。
  • 标准模板库(STL),提供了大量的函数,用于操作数据结构等。

这三个部分包含了C++这门语言的核心,我们后面的内容就主要围绕上面三个部分展开。

3.命名空间

3.1为什么要存在命名空间

在使用C和C++时,由于变量、函数、和后面要学到的类都是大量存在的,这些变量、函数、和类的变量名称都在全局作用域 中,很容易引起很多冲突 。我们使用命名空间 的目的就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,namaspace关键字的出现就是针对这一问题。

如下图所示,这段代码出现了重定义的问题,我们定义的全局变量和stdlib中的函数发生了命名冲突。

因此,在CPP中,我们使用namespace来解决这一问题。一个命名空间就定义了一个新的作用域,命名空间的所有内容都只能在命名空间中使用。

3.2命名空间的定义

定义命名空间,需要用的namaspace关键字 ,后面跟命名空间的名字 ,然后接一对花括号{},花括号中即为命名空间的成员。

如如下代码:

cpp 复制代码
//duanku即命名空间的名字,一般开发中是用项目名字做命名空间名
namespace duanku
{
	int rand = 10;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
}

那么,命名空间中可以定义什么呢?

答案是:命名空间中可以定义变量/函数/类型

cpp 复制代码
namespace duanku
{
	int rand = 10;//变量
    int N=1;
	int Add(int left, int right)//函数
	{
		return left + right;
	}
	struct Node//结构体-->类型
	{
		struct Node* next;
		int val
	}duan;
}

学习了命名空间的定义了之后,就可以开始学习如何使用命名空间了。

3.3命名空间的使用

3.3.1域作用限定符

我们首先介绍域作用限定符

域作用限定符是两个英文引号::

其作用是明确某个名称所属的作用域

使用规范为引号左边为作用域名称,引号右边为作用域内部成员名称。如下所示

cpp 复制代码
   // 命名空间::命名空间内部成员
printf("%d", duanku::rand);//使用duanku命名空间内部rand成员

3.3.2using关键字引入某个成员

using关键字可以引入,我们可以将duanku命名空间内部的某个成员引入。

cpp 复制代码
//通过using关键字引入了duanku空间内部的N
using duanku::N;
int main()
{
    //N被引入之后,我们就可以直接使用,不需要再加域作用限定符
	printf("%d", N);
}

3.3.3using关键字引入命名空间名称

using既然可以引入命名空间中的某个成员,自然也可以引入一整个命名空间了。

引入命名空间的格式为:

cpp 复制代码
using namespace 命名空间名称;

现在我们先介绍一下std命名空间

std是标准命名空间,它包含了C++标准库中的所有内容,比如输入输出流、字符串、容器等。很多库的类和函数都被定义在std命名空间下。

这里我们引入一下std命名空间。

cpp 复制代码
using namespace std;
int main()
{   //这里的cout和<<会在后面讲解,在这里大家知道可以这么用即可。
	std::cout << "hello kuzi" << std::endl;
	cout << "hello kuzi" << endl;
	cout << "hello kuzi" << endl;
	cout << "hello kuzi" << endl;
}

3.4命名空间的嵌套

命名空间是可以嵌套命名空间的,如下所示:

cpp 复制代码
namespace duanku
{
	int N = 1;
	int rand = 10;//变量
	int Add(int left, int right)//函数
	{
		return left + right;
	}
	struct Node//结构体-->类型
	{
		struct Node* next;
		int val;
	}duan;
    //在kuzi的命名空间内定义了一个trousers的命名空间
	namespace trousers
	{
		int a=1;
	}
}

嵌套命名空间的使用,我们就要通过连续使用域作用限定符访问了。

cpp 复制代码
//trousers本质上还是命名空间,不可以这样引入
//using duanku::trousers;
//正确的引入方式
using namespace duanku::trousers;
int main()
{
    //通过连续的域作用访问符也可以访问到a!
	cout << duanku::trousers::a << endl;
	cout << a << endl;
}

3.5命名空间的合并

同名的命名空间是可以合并的,也就是说,我们可以写两个叫duanku的命名空间。

cpp 复制代码
namespace duanku
{
	int c = 1;
}
namespace duanku
{
	int N = 1;
	int rand = 10;//变量
	int Add(int left, int right)//函数
	{
		return left + right;
	}
	struct Node//结构体-->类型
	{
		struct Node* next;
		int val;
	}duan;
	namespace trousers
	{
		int a=1;
	}
}

现在我们就写了两个叫duanku的命名空间,这两个命名空间会在预处理阶段合并 。也是因为这个原因,如果我们在两个同名的命名空间内给同名变量初始化不同的值,会报错

4.C++中的输入与输出

在C++中,我们有了新的输入和输出的方法。我们分别使用cin和流提取操作符输入对象 ,使用cout和流插入操作符输出对象

cpp 复制代码
//先输入a  b  c
//再打印a b  c
int main()
{
	int a, b;
	char c;
	cin >> a >> b;
	cin >> c;
	cout << a << ' ' << b << ' ' << c << endl;
	return 0;
}

在使用cin和cout时,有以下注意事项

  1. 1使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时,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再进行讲解,这里只简单学习他们的使用。
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