C++的入门学习

Jess072025-08-09 8:19

1.命名空间的介绍

首先我们看到如下的代码，在C语言中：

cpp 复制代码 
#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"
// 在扫雷小游戏中，使用到了rand函数生成随机数

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。

使用namespace关键字定义属于我们自己的命名空间：namespace关键字后面加上命名空间的名字，然后接一对{}即可，{} 中即为命名空间的成员。如下：

cpp 复制代码 
// jess是命名空间的名字。
// 1. 正常的命名空间定义
namespace jess
{
 // 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;
 };
}


//2. 命名空间可以嵌套--这里命名空间N1中嵌套了N2
// test.cpp
namespace N1
{
 int a;
 int b;
 int Add(int x, int y)
 {
     return x + y;
 }

 namespace N2
 {
     int c;
     int d;
     int Sub(int x, int y)
     {
         return x - y;
     }
 }
}

//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 x, int y)
 {
     return x * y;
 }
}

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

定义了属于自己的命名空间后，应该如何使用呢？

有三种使用方式：

1.加命名空间名称及作用域限定符（空间名称::需要访问的变量/函数）

cpp 复制代码 
namespace jess
{
 // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
 int a = 10;
 int Add(int x, int y)
 {
     return x + y;
 }

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

2.使用using将命名空间中某个成员引入

cpp 复制代码 
namespace jess
{
 // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
 int a = 10;
 int b = 20;
 int Add(int x, int y)
 {
     return x + y;
 }

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

3.使用using namespace 命名空间名称引入

cpp 复制代码 
namespace jess
{
 // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
 int a = 10;
 int b = 20;
 int Add(int x, int y)
 {
     return x + y;
 }

using namespce jess;  // 使用using namespace 命名空间名称引入

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

2.C++中如何实现输入和输出

还记得，C语言第一课讲的是如何在屏幕中打印hello world！C语言如下：

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>

int main()
{
     printf("hello world!");
     return 0;
}

C++如下：

cpp 复制代码 
#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;
}

补充说明：

  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（后续会提到）。

  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（后续会提到）。

cpp 复制代码 
#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;                   // 从键盘中读取数值，存放到变量a的地址中
   cin>>b>>c;                // 从键盘中依次读取数值（空格分隔），存放到变量b、c的地址中
     
   cout<<a<<endl;            // 在终端中打印a的值并且换行
   cout<<b<<" "<<c<<endl;    // 在终端中打印b的值再打印一个空格再打印c最后换行
   return 0;
}

3.缺省参数

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。如下：

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


void Test(int a = 0)
{
 cout<<"a = "<<a<<endl;
}
int main()
{
     Test();     // 没有传参时，使用参数的默认值,打印：a = 0
     Test(10);   // 传参时，使用指定的实参,打印：a = 10
 
     return 0;
}

3.1全缺省参数

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


void Test(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
 {
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl;
 }

int main()
{
     Test();     // 没有传参时，使用参数的默认值,打印：a = 10 b=20 c=30
     Test(1);   // 传参时，使用指定的实参,打印：：a = 1 b=20 c=30
 
     return 0;
}

3.2半缺省参数

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


void Test(int a, int b = 20, int c = 30)
 {
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl;
 }

int main()
{
                 // 此时第一个位置的参数必须传递
     Test(1);     // 没有传参时，使用参数的默认值,打印：a = 1 b=20 c=30
     Test(1,2);   // 传参时，使用指定的实参,打印：：a = 1 b=2 c=30
 
     return 0;
}

注意：

  1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给

  2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

cpp 复制代码 
// 正确做法：
// 缺省参数只在声明中指定（通常在头文件），定义中不能重复指定。如下：


// 声明（.h文件）：指定缺省参数
void func(int a = 10); 

// 定义（.cpp文件）：不能重复缺省参数
void func(int a) {  // 正确，无缺省值
    // ...
}
  1. 缺省值必须是常量或者全局变量
cpp 复制代码 
// 错误例子
void func(int a = x)  // 错误！x是局部变量，编译时无法确定其值
{
    cout<<a<<endl;
}

int main() 
{
    int x = 5;
    func();  // 无法确定用什么值替换
    return 0;
}


// 正确例子
int g = 20;  // 全局变量

void func(int a = 10, int b = g) // 10是常量，g是全局变量，都符合语法
{  
    // ...
}
  1. C语言不支持（编译器不支持）

4.函数重载

函数重载：是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这 些同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

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

// 1、参数类型不同
int Add(int x, int y)
{
 cout << "int Add(int x, int y)" << endl;
 return x+ y;
}

double Add(double x, double y)
{
 cout << "double Add(double x, double y)" << endl;
 return x+ y;
}

// 2、参数个数不同
void f()
{
 cout << "f()" << endl;
}

void f(int a)
{
 cout << "f()" << 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;
}

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？（这里简单讲一下）

在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。其中在编译过程中C/C++对函数的命名规则是不一样的。C语言对函数的命名规则是：函数名本身；C++对函数的命名规则是：Z_+函数名字符个数+参数类型的首字母。例如Add函数在C/C++在中编译后的结果(此处说的命名规则是在在linux下，采用gcc编译得到)：

C语言为什么不支持重载，因为无法区分同名函数。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。

**注意：**如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办 法区分。

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