命名空间
- 前言
- 1. 什么是命名空间
- 2. 命名空间的定义
- 3. 命名空间的使用
- 3.1 域作用限定符 ::
- 3.2 使用using将命名空间中某个成员引入
- 3.3 使用using namespace 命名空间名称 引入
- 4. cin/cout 输入输出
- 4.1 C中的输入输入与C++中的输入输出对比
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前言
- C++是在C的基础之上,容纳进去了面向对象编程思想,并增加了许多有用的库,以及编程范式
等。熟悉C语言之后,对C++学习有一定的帮助,本章节主要目标:
- 补充C语言语法的不足,以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的,比如:作用
域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等。 - 为后续类和对象学习打基础。
1. 什么是命名空间
- 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。
比如:
-
这里首先我们定义了一个全局变量qsort,然后在主函数中打印出变量的值,但是这里给我们报错了,原因是qsort重定义了。这是因为我们的库函数中有qsort这个函数,这里就是我们
自定义变量名与库函数中的名字相同了
,而C语言是没法解决这种名字重复的现象
,唯一 的办法就是改名字
。假想一下如果我们再写一个大型程序,并且是由多个人一起编写的,但是每个人的命名风格可能不一样,但是避免不了最后将将程序合并的时候出现变量名相同的情况,所以这个时候就显得非常的麻烦了。而C++就有效的解决了这个问题,就是命名空间。
-
我们打个比方,每年你回村里的时候,你奶奶都会叫你去菜园子摘白菜,但是菜园子有很多的地,有别人的也有你奶奶的,都种上了白菜。现在你要去摘,肯定是要摘奶奶家里的,但是太多了,你不知道哪一块地是奶奶家的。所以这个时候,奶奶告诉你说,我们家里的菜园子用围栏围住了,现在你就知道了那块菜园子可以摘白菜了。
-
上面的围栏好比我们的命名空间,我们把可能重名的放到一个特定的空间,这个时候就算重名了,我们也可以通过这个空间来进行区分。
2. 命名空间的定义
- 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。
比如我们重新那上述的qsort变量来举例子:
- 现在就不会出现刚才的重定义的问题了。
- 这个命名空间也可以
嵌套着定义
- 命名空间里也可以是
函数,结构体。
3. 命名空间的使用
- 我们回到刚才的那段代码:
- 会发现它打印的结果并不是我们所定义的10,而是一串我们不知道的数字。
其实打印的是qsort这个函数的地址,虽然我们定义了命名空间,但是我们在打印但是时候他首先会从库里面去搜索,再到命名空间里去搜索,所以他首先再库里面查找到了qsort,而函数名也是可以表示地址的,所以打印的是qsort的地址。
- 那我们要怎么才能使用到命名空间里的呢?
而使用命名空间的方法有三种:
3.1 域作用限定符 ::
- 这个时候我们就要用到
域作用限定符 ::
,它可以指定使用命名空间,你可以理解,你去菜园子,你奶奶告诉你是哪块地里的白菜。
- 也可以是函数,结构体:
3.2 使用using将命名空间中某个成员引入
- 有时候我们可能要大量的使用命名空间的变量名/函数/结构体,这个时候我们如果要一个一个的写就会显得多余:
如果这样的话我们每一个都要加上作用域,就会很麻烦,所以我们可以将某个变量名展开
,相当于,你奶奶把白菜种在了后院,只要摘白菜直接到后院就行了。
3.3 使用using namespace 命名空间名称 引入
- 再比如我们的命名空间中有很多的变量,而且这些变量都是需要使用的,那问题同样出现了,就是我们每使用一个变量都得用作用域指定一下,这就显得多余了。
- 所以我们就可以将这个命名空间全部展开,这个样就可以节省很多了。
4. cin/cout 输入输出
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。
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才会学习,所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还有有
一个章节更深入的学习IO流用法及原理。
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
- cout/endl
在我们的C语言中我们的输出一般用的都是printf,输入一般用的都是scanf。
而在C++中就不一样了。
但是在C++中,我们要包含一个头文件#include < iostream >。
- 这里cout是在头文件这个命名空间里的,所以也要用作用域指定,
- 在C++中换行的话除了可以用
\n 换行的话还可以用 endl换行
- cin
- 但是我们会发现,在我们写cout/cin的时候,前面都会有
std:: std 是标准的意思
,而且一个程序中我们一般都会经常用到cout和cin所以我们我们可以指定cout和cin展开作用域,即:
using std::cout
using std::cin
using std::endl
通过上述的一对比的话,我们就可以清楚的看到C++的输入输出是方便的。
- 但是库函数中肯定不止这三个,所以我们也可以直接全部展开,即:
using namespace std;
std命名空间的使用惯例:
std是C++标准库的命名空间,如何展开std使用更合理呢?
1.在日常练习中,建议直接using namespace std即可,这样就很方便。
2.using namespace std展开,标准库就全部暴露出来了,如果我们定义跟库重名的类型/对
象/函数,就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现,但是项目开发中代码较多、规模
大,就很容易出现。所以建议在项目开发中使用,像std::cout这样使用时指定命名空间 +
using std::cout展开常用的库对象/类型等方式
4.1 C中的输入输入与C++中的输入输出对比
- 从上面的例子我们看到了C++中的输入输出是很方便的,它不仅可以
自动识别类型
,而且写法简单。 - 但是简单归简单,也有不方便的时候,就是C++在输出的时候,如果要
保留小数点后几位的话是很不方便的
,要用特定的库函数才能进行保留。 - 所以这里我的建议是我们在写C++的时候我们可以把C++和C语言结合这使用,
C++是兼容C的。