c++入门(1)

c++是一门广泛使用的计算机编程语言,刚开始学习 C++时, 我们需要认真学习 C++的基本语法规则,包括变量声明、数据类型、控制结构(如条件语句、循环语句)等。确保对每一个语法点都理解透彻,避免在后续编程中出现低级错误。注意 C++与其他编程语言在语法上的差异,比如 C++中的指针操作、引用等概念是一些其他语言中没有的,需要特别留意。

1.c++简单程序

C++兼容C语言绝大多数的语法,C++中需要把定义文件代码后缀改为.cpp,vs编译器看到是.cpp就会调⽤C++编译器编译,linux下要⽤g++编译,不再是gcc。

cpp 复制代码
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("hello henu\n");
return 0;
}

当然C++有⼀套自己的输⼊输出,严格说C++版本的应该是这样写的。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	cout << "hellow henu" << endl;
	return 0;

}

2.命名空间

2.1namespace命名空间的价值

命名空间(namespace)可以避免命名冲突。在大型项目中,可能会有多个开发人员同时工作,或者使用来自不同库的代码。如果没有命名空间,不同模块中相同名称的标识符很容易发生冲突。例如:两个不同的函数库可能都定义了一个名为"func"的函数。使用命名空间后,可以分别通过不同的命名空间来访问这些函数,避免了冲突。

cpp 复制代码
#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;
}

2.2namespace命名空间的定义

(1)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。

(2)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

(3)C++中域有函数局部域,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)的逻辑,所有有了域隔离,名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑,还会影响变量的生命周期,命名空间域和类域不影响变量生命周期。

(4)namespace只能定义在全局,当然它还可以嵌套定义。

(5)项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace,不会冲突。

(6)C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

普通的命名空间定义:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
namespace henu
{
	//命名空间中可以定义变量、函数、类型
	int rand = 10;

	int add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}

	struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
}
int main()
{
	//这里访问的是全局变量中的rand函数指针
	printf("%p\n", rand);
	//这里指定henu命名空间中的rand
    //域作用限定符"::"
	printf("%d\n", henu::rand);
	return 0;
}

嵌套定义:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
namespace henu
{
	namespace w1
	{
		int rand = 10;
		
		int add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
	}

	namespace w2
	{
		int rand = 20;

		int minus(int x, int y)
		{
			return x - y;
		}
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", henu::w1::rand);//10
	printf("%d\n", henu::w2::rand);//20

	printf("%d\n", henu::w1::add(5, 3));//8
	printf("%d\n", henu::w2::minus(5, 3));//2

	return 0;
}

多文件中可以定义同名namespace,它们会默认合并到一起,

2.3namespace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。所以下面程序会编译报错。所以我们要使用命名空间中定义的变量/函数,有三种方式:
(1) 指定命名空间访问,项目中推荐这种方式。
(2) using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。
(3) 展开命名空间中全部成员,项目不推荐,冲突风险很大,日常小练习程序为了方便推荐使用。

错误使用:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
namespace henu
{
	int x = 10;
	int y = 20;
}
int main()
{
	//报错,未定义标识符x
	printf("%d", x);
	return 0;
}

指定命名空间访问:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	printf("%d", henu::x);
	return 0;
}

//using 将整个命名空间展开
using namespace henu;
int main()
{
	printf("%d ", x);
	printf("%d ", y);
	return 0;
}

using 将命名空间中的某个成员展开:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
namespace henu
{
	int x = 10;
	int y = 20;
}
using henu::x;
int main()
{
	printf("%d ", x);
	return 0;
}

3.c++输入和输出

(1)<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。
(2)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。
(3)std::cout 是 ostream 类的对象,它主要面向窄字符的标准输出流。
(4)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。
(5) <<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)
(6)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(本质是通过函数重载实现的,这个以后会讲到),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。
(7)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。
(8)⼀般日常练习中我们可以using namespace std,实际项目开发中不建议using namespace std。
(9) 这⾥我们没有包含<stdio.h>,也可以使用printf和scanf,在包含<iostream>间接包含了。vs系列 编译器是这样的,其他编译器可能会报错。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "hellow henu\n";
	cout << "hellow henu" << endl;

	int a = 10;
	double b = 0.1;
	char c = 'x';
	cout << a << " " << b << " " << c << endl;
	//10 0.1 x
	std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;
	//10 0.1 x

	scanf("%d %lf", &a, &b);
	printf("%d %lf\n", a, b);

	//可以自动识别变量类型
	cin >> a;//输入10
	cin >> b >> c;//输入0.1,'x'
	
	cout << a << endl;
	cout << b << " " << c << endl;
    //10
    //0.1 x

	return 0;
}

4.缺省参数

(1)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。(有些地方也把缺省参数叫作默认参数)
(2)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)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。
(4) 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。
代码1:

cpp 复制代码
void fun(int a = 0)
{
	cout << a << endl;
}

int main()
{
	//没有传参,使用参数默认值
	fun();
	//传参,使用指定参数
	fun(10);
	return 0;
}

代码2:

cpp 复制代码
//全缺省
void fun1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}
//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
//半缺省
void fun2(int a, int b = 10, int c = 20)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}
//错误的
//void fun2(int a = 10, int b = 10, int c)
//{
//	cout << "a = " << a << endl;
//	cout << "b = " << b << endl;
//	cout << "c = " << c << endl;
//}

int main()
{
	fun1();//10 20 30 
	fun1(1);//1 20 30
	fun1(1, 2);//1 2 30
	fun1(1, 2, 3);//1 2 3
	//错误的 fun(1, , 3);

	//错误的 fun2();
	fun2(100);
	fun2(100,200);
	fun2(100,200,300);
	return 0;
}

代码3: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。

cpp 复制代码
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
void STInit(ST* ps, int n = 4);

// 缺省参数不能声明和定义同时给
void STInit(ST* ps, int n)
{
	assert(ps && n > 0);
	ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));
	ps->top = 0;
	ps->capacity = n;
}
int main()
{
	ST s1;
	STInit(&s1);
	// 确定知道要插⼊1000个数据,初始化时⼀把开好,避免扩容
	ST s2;
	STInit(&s2, 1000);
	return 0;
}

5.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++函数的使用就更加灵活。C语言是不支持同⼀作用域中出现同 名函数的。

cpp 复制代码
//参数类型不同
int Add(int a, int b)
{
	cout << a << " " << b << endl;
	return a + b;
}
double Add(double a, double b)
{
	cout << a << " " << b << endl;
	return a + b;
}

//参数个数不同
void fun()
{
	cout << "fun()" << endl;
}
void fun(int a)
{
	cout << "fun(int a)" << endl;
}
void fun(int a, int b)
{
	cout << "fun(int a, int b)" << endl;
}

//参数类型顺序不同
void fun(int a, char b)
{
	cout << "fun(int a, char b)" << endl;
}
void fun(char a, int b)
{
	cout << "fun(char a, int b)" << endl;
}
void Swap(int* a, int* b)
{
	//...
}
void Swap(double* a, double* b)
{
	//...
}

int main()
{
	Add(10, 20);
	Add(1.1, 2.2);

	fun();
	fun(10);
	fun(10, 20);

	fun(10, 'a');
	fun('a', 10);

	int a = 1, b = 2;
	double c = 1.1, d = 2.2;
	Swap(&a, &b);
	Swap(&c, &d);
	return 0;
}

两个有误示例:

cpp 复制代码
//返回值不同不能作为重载条件,因为调⽤时也⽆法区分
void fxx()
{
}

int fxx()
{
 return 0;
}
 下⾯两个函数构成重载
 f()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;
}
int main()
{
	f1();
	return 0;
}
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