C++入门:从C语言到C++的过渡（1）

news2024/11/18 1:29:11

1.什么是C++

2.C++的标准库

3.命名空间

3.1为什么要存在命名空间

3.2命名空间的定义

3.3命名空间的使用

3.3.1域作用限定符

3.3.2using关键字引入某个成员

3.3.3using关键字引入命名空间名称

3.4命名空间的嵌套

3.5命名空间的合并

4.C++中的输入与输出

1.什么是C++

C++（c plus plus）是一种计算机高级程序设计语言，由C语言扩展升级而产生，最早于1979年由本贾尼·斯特劳斯特卢普在AT&T贝尔工作室研发。它完善了C语言的许多缺陷，并且引入了面向对象的程序设计思想，包括面向对象的四个特性：封装，继承，多态，抽象。

2.C++的标准库

标准的 C++ 由三个重要部分组成：

核心语言，提供了所有构件块，包括变量、数据类型和常量，等等。
C++ 标准库，提供了大量的函数，用于操作文件、字符串等。
标准模板库（STL），提供了大量的函数，用于操作数据结构等。

这三个部分包含了C++这门语言的核心，我们后面的内容就主要围绕上面三个部分展开。

3.命名空间

3.1为什么要存在命名空间

在使用C和C++时，由于变量、函数、和后面要学到的类都是大量存在的，这些变量、函数、和类的变量名称都在全局作用域中，很容易引起很多冲突。我们使用命名空间的目的就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，namaspace关键字的出现就是针对这一问题。

如下图所示，这段代码出现了重定义的问题，我们定义的全局变量和stdlib中的函数发生了命名冲突。

因此，在CPP中，我们使用namespace来解决这一问题。一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间的所有内容都只能在命名空间中使用。

3.2命名空间的定义

定义命名空间，需要用的namaspace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对花括号{}，花括号中即为命名空间的成员。

如如下代码：

//duanku即命名空间的名字，一般开发中是用项目名字做命名空间名
namespace duanku
{
	int rand = 10;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
}

那么，命名空间中可以定义什么呢？

答案是:命名空间中可以定义变量/函数/类型。

namespace duanku
{
	int rand = 10;//变量
    int N=1;
	int Add(int left, int right)//函数
	{
		return left + right;
	}
	struct Node//结构体-->类型
	{
		struct Node* next;
		int val
	}duan;
}

学习了命名空间的定义了之后，就可以开始学习如何使用命名空间了。

3.3命名空间的使用

3.3.1域作用限定符

我们首先介绍域作用限定符

域作用限定符是两个英文引号::

其作用是明确某个名称所属的作用域

使用规范为引号左边为作用域名称，引号右边为作用域内部成员名称。如下所示

   // 命名空间::命名空间内部成员
printf("%d", duanku::rand);//使用duanku命名空间内部rand成员

3.3.2using关键字引入某个成员

using关键字可以引入，我们可以将duanku命名空间内部的某个成员引入。

//通过using关键字引入了duanku空间内部的N
using duanku::N;
int main()
{
    //N被引入之后，我们就可以直接使用，不需要再加域作用限定符
	printf("%d", N);
}

3.3.3using关键字引入命名空间名称

using既然可以引入命名空间中的某个成员，自然也可以引入一整个命名空间了。

引入命名空间的格式为：

using namespace 命名空间名称;

现在我们先介绍一下std命名空间。

std是标准命名空间，它包含了C++标准库中的所有内容，比如输入输出流、字符串、容器等。很多库的类和函数都被定义在std命名空间下。

这里我们引入一下std命名空间。

using namespace std;
int main()
{   //这里的cout和<<会在后面讲解，在这里大家知道可以这么用即可。
	std::cout << "hello kuzi" << std::endl;
	cout << "hello kuzi" << endl;
	cout << "hello kuzi" << endl;
	cout << "hello kuzi" << endl;
}

3.4命名空间的嵌套

命名空间是可以嵌套命名空间的，如下所示:

namespace duanku
{
	int N = 1;
	int rand = 10;//变量
	int Add(int left, int right)//函数
	{
		return left + right;
	}
	struct Node//结构体-->类型
	{
		struct Node* next;
		int val;
	}duan;
    //在kuzi的命名空间内定义了一个trousers的命名空间
	namespace trousers
	{
		int a=1;
	}
}

嵌套命名空间的使用，我们就要通过连续使用域作用限定符访问了。

//trousers本质上还是命名空间，不可以这样引入
//using duanku::trousers;
//正确的引入方式
using namespace duanku::trousers;
int main()
{
    //通过连续的域作用访问符也可以访问到a！
	cout << duanku::trousers::a << endl;
	cout << a << endl;
}

3.5命名空间的合并

同名的命名空间是可以合并的，也就是说，我们可以写两个叫duanku的命名空间。

namespace duanku
{
	int c = 1;
}
namespace duanku
{
	int N = 1;
	int rand = 10;//变量
	int Add(int left, int right)//函数
	{
		return left + right;
	}
	struct Node//结构体-->类型
	{
		struct Node* next;
		int val;
	}duan;
	namespace trousers
	{
		int a=1;
	}
}

现在我们就写了两个叫duanku的命名空间，这两个命名空间会在预处理阶段合并。也是因为这个原因，如果我们在两个同名的命名空间内给同名变量初始化不同的值，会报错。

4.C++中的输入与输出

在C++中，我们有了新的输入和输出的方法。我们分别使用cin和流提取操作符输入对象，使用cout和流插入操作符输出对象。

//先输入a  b  c
//再打印a b  c
int main()
{
	int a, b;
	char c;
	cin >> a >> b;
	cin >> c;
	cout << a << ' ' << b << ' ' << c << endl;
	return 0;
}

在使用cin和cout时，有以下注意事项

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。
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。
<<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
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。
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再进行讲解，这里只简单学习他们的使用。