C++基础入门(一)(命名空间，输入输出，缺省参数)

[一. C++的发展](#一. C++的发展)

为什么诞生

比较c语言的变化

版本迭代

应用领域

[二. 命名空间](#二. 命名空间)

[1. 为什么要使用命名空间](#1. 为什么要使用命名空间)

[2. 域](#2. 域)

[3. 命名空间的定义](#3. 命名空间的定义)

[4. 命名空间的使用](#4. 命名空间的使用)

[1. 指定命名空间访问](#1. 指定命名空间访问)

[2. 利用using关键字将命名空间中某个成员展开](#2. 利用using关键字将命名空间中某个成员展开)

[3. 展开命名空间中的全部成员](#3. 展开命名空间中的全部成员)

[三. C++的输入和输出简要介绍](#三. C++的输入和输出简要介绍)

[四. 缺省参数](#四. 缺省参数)

[1. 概念](#1. 概念)

[2. 实现](#2. 实现)

[3. 注意事项](#3. 注意事项)

一. C++的发展

为什么诞生

C++的起源可以追溯到1979年，当时Bjarne Stroustrup(本贾尼·斯特劳斯特卢普，)在⻉尔实验室从事计算机科学和软件⼯程的研究⼯作。⾯对项⽬中复杂的软件开发任务，特别是模拟和操作系统的开发⼯作，他感受到了现有语⾔（如C语⾔）在表达能⼒、可维护性和可扩展性⽅⾯的不⾜。

比较c语言的变化

C++支持类和对象的概念，使得代码更加模块化和可重用。

C++引入了模板，可以实现通用的函数和类，提高了代码的重用性和灵活性。

C++提供了更好的类型检查和错误处理机制，减少了代码中的错误和漏洞。

C++对内存管理和多线程编程进行了优化，提高了程序的执行效率和性能。

总的来说，C++较C语言提高了开发效率和代码的可维护性。

版本迭代

C++98 (C++95)

这是第一个正式的C++标准，由ISO于1998年发布。这个版本定义了C++的基本语法和特性，包括类、对象、模板、异常处理、输入输出流等。

C++03

这是一个小修订版，主要修正了一些错误并增加了对标准库的一些细节说明。

C++11 (C++0x)

发布于2011年，带来了许多重要的新特性，包括自动类型推断(auto)，范围for循环，lambda表达式，智能指针，基于范围的for循环等。

C++14

在C++11的基础上进行了一些小的改进和调整，例如对lambda表达式的改进和对constexpr函数的支持。

C++17

引入了许多新特性，如结构化绑定、类模板参数推导、类模板中的inline变量、constexpr if语句、字符串视图、函数指针适配器等。

C++20

发布于2020年，这是自C++17以来的一次重大更新，引入了模块（Modules），协程（Coroutines），范围for（Range-based for）的改进，等等。

应用领域

游戏、设备驱动程序、HPC（高性能计算）、云、桌面、嵌入式和移动应用等。

二. 命名空间

1. 为什么要使用命名空间

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，以避免命名冲突和名字污染

2. 域

c++中域有：函数域，全局域，命名空间域，类域；

域影响 的是编译时语法查找一个变量\函数类型出处(声明或定义)的一个逻辑，所以有了域隔离，名字冲突的问题就解决了。局部域和全局域除了会影响编译和查找逻辑，还会影响变量的生命周期，命名空间域和类域不影响变量的生命周期

可以通过域作用限定符来访问全局变量

演示代码如下

cpp 复制代码

#include<iostream>

using namespace std;

int n=1111;


int main()
{
	int n = 111;
	// ::域作用限定符
    printf("%d\n",::n);
    printf("%d\n",n);

}

3. 命名空间的定义

定义命名空间需要用到namespace的关键字 ，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

如下代码所示

cpp 复制代码

namespace bbb
{
	int n = 11;
	int c = 666;
	int s = 3;
	int a = 2;
	int ss(int n)
	{
		return 2 * n;
	}
}

namespace的本质是定义一个域 ，这个域跟全局域各自独立，不同的域可定义同名变量

namespace只能定义在全局，还可以嵌套定义。

项目工程中多文件定义的同名namespace会认为是一个namespace，不会造成冲突。

可以通过域作用限定符来访问命名空间里的变量

演示代码如下

cpp 复制代码

#include<iostream>

using namespace std;

int n=1111;
namespace bb
{
	int n = 10;
	namespace b//可以嵌套定义
	{
		int n = 1;
	}
}
namespace bb//同名会自动合并
{
	int s = 0;
}


namespace bbb
{
	int n = 11;
	int c = 666;
	int s = 3;
	int a = 2;
	int ss(int S)
	{
		return 2 * S;
	}
}

int main()
{
	int n = 111;
	// ::域作用限定符
    printf("%d\n",::n);
    printf("%d\n",bb::n);
    printf("%d\n",bb::b::n);
    printf("%d\n",bbb::n );
    printf("%d\n",n);
	printf("%d\n", bbb::ss(2));
}

4. 命名空间的使用

编译查找一个变量的声明或定义时，默认只会在局部或全局中查找，不会到命名空间里去查找。使用命名空间的定义的变量或函数有以下三种方式

1. 指定命名空间访问

即通过域作用限定符来访问

cpp 复制代码

#include<iostream>

namespace pc
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;
}
int main()
{
	printf("%d\n", pc::a);
    return 0;
}

2. 利用using关键字将命名空间中某个成员展开

项目中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种方式

cpp 复制代码

#include<iostream>

namespace pc
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;
}
using pc::b;

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

我们通过using 展开了pc中的b并没有展开其他成员，所以如果调用其他成员还是会报错

3. 展开命名空间中的全部成员

项目不推荐使用，冲突风险很大，我们平时的一些小练习推荐使用

cpp 复制代码

#include<iostream>

namespace pc
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;
}
using namespace pc;
int main()
{
	printf("%d\n",a);
	printf("%d\n", b);
	printf("%d\n", c);
}

三. C++的输入和输出简要介绍

<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。

C++标准库都放在一个叫std(standard)的命名空间中,所以前面需要使用域作用限定符，用命名空间的使用方式来使用它们

std::cout 是ostream类的对象，它主要面向窄字符的标准输出流。

std::cin 是istream类的对象，他主要面向窄字符的标准输入流。

std:: end l 是一个函数 ，流插入输出时，相当于一个换行字符加刷新缓冲区。

使用C++输入输出会更方便，不需要像printf/scanf输入输出一样还得用手动指定格式，C++的输入输出可以自动识别变量类型(其本质是通过函数重载实现的，下文会提到)。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。

cpp 复制代码

#include<iostream>
int main()
{
	int s;
	std::cin >> s;
	std::cout << s<<std::endl;
    return 0;
}

由于IO流涉及很多后面的只是，所以这里不深入介绍C++IO流的用法

一般练习中我们可以使用using namespace std;来将标准库全部展开，实际项⽬开发中不建议using namespace std。

代码如下

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int s;
	cin >> s;
	cout << s<<endl;
    return 0;
}

另外在vs中

没有包含<stdio.h>也可以使用printf与scanf，但是其他编译器可能会报错

如下代码在vs中不会报错

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int s;
	scanf("%d", &s);
	printf("111");
	return 0;
}

四. 缺省参数

1. 概念

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)

2. 实现

如下代码

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
void test1(int a=10)//全缺省
{
	printf("%d\n", a);
}
void test2(int a, int b = 111)//半缺省
{
	cout << a <<"  " << b << endl;
}

int main()
{
	test1();
	test1(666);
	test2(1);
	test2(22, 222);
	return 0;
}

其中函数test1为全缺省，test2为半缺省

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。

3. 注意事项

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。

如下代码所示

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
void test2(int a, int b = 111)
{
	cout << a <<"  " << b << endl;
}
void test3(int b = 111, int a)
{
	cout << b << " " << a << endl;
}

int main()
{
	test2(1);
	test2(22, 222);
	test3(1);
	return 0;
}

我们发现test3(1);的调用会出错，实参是从左往右给的，test3(1);给的参数被b接收了，而a收不到参数所以报错，但实际上这种函数存在就会报错

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

如下代码所示

cpp 复制代码

#include<iostream>

using namespace std;

void test2(int a, int b =3);

cpp 复制代码

#include"pc.h"

void test2(int a, int b = 111)
{
	cout << a << "  " << b << endl;
}

cpp 复制代码

#include"pc.h"
int main()
{
	test2(1);
	test2(22, 222);

	return 0;
}

由于两种缺省值互相冲突，所以不可以这样(即使值相同也不可以)

修改方法只能是在声明处给缺省值 ，在函数处不给缺省值，因为主函数通过头文件的函数声明才能调用函数本身

修改后代码为

cpp 复制代码

#include"pc.h"

void test2(int a, int b)
{
	cout << a << "  " << b << endl;
}

cpp 复制代码

#include<iostream>

using namespace std;

void test2(int a, int b =3);

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(๑′ᴗ‵๑)Ｉ Lᵒᵛᵉᵧₒᵤ❤