【C++基础】初识C++（1）

目录

一、认识C++

[1.1 C++ 相关概念](#1.1 C++ 相关概念)

[1.2 C++的发展](#1.2 C++的发展)

[1.3 C++的关键字](#1.3 C++的关键字)

[1.4 第一个程序](#1.4 第一个程序)

二、命名空间

[2.1 namespace的定义](#2.1 namespace的定义)

[2.2 命名空间的使用](#2.2 命名空间的使用)

三、C++输入和输出

四、缺省函数

五、函数重载

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一、认识C++

1.1 C++ 相关概念

1983年，Bjarne Stroustrup在C语⾔的基础上添加了⾯向对象编程的特性，设计出了C++语⾔的雏形，此时的C++已经有了类、封装、继承等核⼼概念，为后来的⾯向对象编程奠定了基础。这⼀年该语⾔被正式命名为C++。

C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计

1.2 C++的发展

1.3 C++的关键字

C语言32个关键字，C++总计63个关键字。
后期学习慢慢了解

1.4 第一个程序

C++兼容C语⾔绝⼤多数的语法，所以C语⾔实现的hello world依旧可以运⾏

#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

当然C++有⼀套⾃⼰的输⼊输出，严格说C++版本的helloworld应该是这样写的

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "hello world\n" << endl;
    return 0;
}  //这⾥的std cout等我们都看不懂，没关系，下⾯我们会依次讲解

二、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
举个栗子：

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
int main()
{
// 编译报错：error C2365: "rand": 重定义；以前的定义是"函数"
    printf("%d\n", rand);
    return 0;
}

这里会报错, 因为rand已经在<stdlib.h>头文件中定义过, 所以再次定义全局变量rand, 作用域都是全局, 会导致名称重复, 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

2.1 namespace的定义

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。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。

++注意: 这里和结构体的区别在于结构体{}后有 ; 而命名空间没有++

namespace本质是定义出⼀个域，这个域跟全局域各自独⽴，不同的域可以定义同名变量，所以下⾯的rand不在冲突了

（1）定义命名空间

命名空间可以定义变量/函数/类型

namespace Myname
{
// 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;
    };
}

int main()
{
// 这⾥默认是访问的是全局的rand函数指针
    printf("%p\n", rand);
// 这⾥指定bit命名空间中的rand
    printf("%d\n", Myname::rand);
    return 0;
}

通过 :: 使用命名空间中的成员

作用域运算符 :: ：在C++中用于访问命名空间的成员和限定类的成员函数的定义位置。
可以理解为访问操作符，用于访问变量和函数。

（2）命名空间可以嵌套

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;
		}
	}
}

PS：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

2.2 命名空间的使用

编译查找⼀个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间⾥⾯去查找。我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种⽅式：

• 指定命名空间访问
• using将命名空间中某个成员展开
• 展开命名空间中全部成员

// 指定命名空间访问
int main()
{
    printf("%d\n", N::a);
    return 0;
}

//using将命名空间中某个成员展开
using N::b;
int main()
{
    printf("%d\n", N::a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

// 展开命名空间中全部成员
using namespce N;
int main()
{
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

using和using namespace两者区别：

using 声明：通过using 命名空间::成员的方式，可以将命名空间中的特定成员引入当前作用域，只能引入命名空间中的指定成员，不会引入整个命名空间。
using namespace指令：通过using namespace 命名空间的方式，可以将整个命名空间的所有成员引入当前作用域，可以直接访问整个命名空间中的成员，但可能会引入命名空间中的不必要成员，增加命名冲突的可能。

三、C++输入和输出

• <iostream>是Input Output Stream的缩写，是标准的输⼊、输出流库，定义了标准的输⼊、输出对象。
• std::cin是 istream 类的对象，它主要⾯向窄字符（narrow characters (of type char)）的标准输⼊流。
• std::cout 是 ostream 类的对象，它主要⾯向窄字符的标准输出流。
• std::endl 是⼀个函数，流插⼊输出时，相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。
• <<是流插⼊运算符，>>是流提取运算符。（C语⾔还⽤这两个运算符做位运算左移/右移）
• 使⽤C++输⼊输出更⽅便，不需要像printf/scanf输⼊输出时那样，需要⼿动指定格式，C++的输⼊输出可以⾃动识别变量类型，其实最重要的是C++的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。
• cout/cin/endl等都属于C++标准库，C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中，所以要通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a = 0;
    double b = 0.1;
    char c = 'x';
    cout << a << " " << b << " " << c << endl;
    std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;
    scanf("%d%lf", &a, &b);
    printf("%d %lf\n", a, b);
    // 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;
}

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+std的方式。

四、缺省函数

• 缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定⼀个缺省值。在调⽤该函数时，如果没有指定实参则采⽤该形参的缺省值，否则使⽤指定的实参，缺省参数分为全缺省和半缺省参数。（有些地⽅把缺省参数也叫默认参数
• 带缺省参数的函数调⽤，C++规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。
• 函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省值

举个栗子：

#include <iostream>
using namespace std;
void Func(int a = 0)
{
    cout << a << endl;
} 
int main()
{
    Func(); // 没有传参时，使⽤参数的默认值
    Func(10); // 传参时，使⽤指定的实参
    return 0;
}

全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。

举个栗子：

#include <iostream>
using namespace std;
// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl << endl;
} 
int main()
{
    Func1();
    Func1(1);
    Func1(1,2);
    Func1(1,2,3);
  
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;
// 半缺省
void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)
{
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl << endl;
} 
int main()
{
    Func2(100);
    Func2(100, 200);
    Func2(100, 200, 300);
    return 0;
}

五、函数重载

C++⽀持在同⼀作⽤域中出现同名函数 ，但是要求这些同名函数的形参不同 ，可以是++参数个数不同或者类型不同++。这样C++函数调⽤就表现出了多态⾏为，使⽤更灵活。

举个栗子：

#include<iostream>
using namespace std;
// 1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{
    cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
    return left + right;
}
    double Add(double left, double right)
{
    cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
    return left + right;
}
// 2、参数个数不同
    void f()
{
    cout << "f()" << endl;
}
    void f(int a)
{
    cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{
    cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
    cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{
    Add(10, 20);
    Add(10.1, 20.2);
    f();
    f(10);
    f(10, 'a');
    f('a', 10);
    return 0;
}

返回值不同不能作为重载条件，因为调⽤时会⽆法区分

举个栗子：

void fxx()
{}

int fxx()
{
 return 0;
}

下⾯两个函数构成重载
但是调⽤时，会报错，存在歧义，编译器不知道调⽤谁

void f1()
{
    cout << "f()" << endl;
} 
void f1(int a = 10)
{
    cout << "f(int a)" << endl;
}

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本篇完，带大家简单认识一下c++，如有问题欢迎指正交流！感谢！下篇见！