C++从入门到起飞之—

C++从入门到起飞之——输入输出！

news2024/9/22 5:43:28

1.命名空间

1.1namespace的价值

1.2namespace的定义

1.3命名空间使⽤

2.C++输⼊&输出

3.完结散花

                                                     个人主页：秋风起，再归来~

                                                        C++从入门到起飞

   个人格言：悟已往之不谏，知来者犹可追

           克心守己，律己则安！

1.命名空间

1.1namespace的价值

c语⾔项⽬类似下⾯程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，C++引⼊namespace就是为了更好的解决这样的问题

#include<stdio.h>
//#include<stdlib.h>

int rand = 10;

int main()
{
	printf("%d\n",rand);  
}

运行时编译没有报错！

将头文件<stdlib.h>放开，有报错！

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int rand = 10;
int main()
{
	printf("%d\n",rand);  
}

报错的原因就在于，当我们将头文件<stdlib.h>放开，在编译预处理阶段，编译器会将头文件自动展开，而头文件<stdlib.h>中包含函数rand，这时在全局域中就一个全局变量rand，并且有一个函数名为rand因此发生命名冲突！

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。

1.2namespace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。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。

namespace Test
{
	//变量
	int rand;
	//函数
	void func()
	{
		return;
	}
	//类,后面会讲到
	class test
	{
	public:
		void Test()
		{
			return;
		}
	private:
		int a;
		int b;
	};
}

• 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，所以下⾯的rand不在冲突了。

• 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，还会影响变量的声明周期，命名空间域和类域不影响变量声明周期。

• namespace只能定义在全局，当然他还可以嵌套定义。

//命名空间的嵌套定义
namespace Test2
{
	int a=10;
	namespace Test3
	{
		int a = 10;       
	}
}

• 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。

• C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

>开始C语言中命名冲突的问题现在就可以用命名空间来解决了！

#include<stdlib.h>
namespace Test
{
	int rand = 10;
}
int main()
{
	// 这⾥默认是访问的是全局的rand函数指针(即rand函数返回一个地址)
	printf("%p\n", rand);
	// 这⾥指定Test命名空间中的rand（后面会讲命名空间的使用）
	printf("%d\n", Test::rand);
}

1.3命名空间使⽤

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。

所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种⽅式：

• 指定命名空间访问，项⽬中推荐这种⽅式。

• 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。

namespace Test
{
	int a = 10;
	int b = 20;
}
using Test::a;//a成员被打开

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

• 展开命名空间中全部成员，项⽬不推荐，冲突⻛险很⼤，⽇常⼩练习程序为了⽅便推荐使⽤。

namespace Test
{
	int a = 10;
	int b = 20;
}
using namespace Test;//打开命名空间的全部成员

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

2.C++输⼊&输出

• <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。

• 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。

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

• 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。

• >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）

• 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。

• IO流涉及类和对象，运算符重载、继承等很多⾯向对象的知识，这些知识我们还没有讲解，所以这⾥我们只能简单认识⼀下C++IO流的⽤法，后⾯我们会有专⻔的⼀个章节来细节IO流库。

• 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。

• 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。

• 这⾥我们没有包含<stdio.h>，也可以使⽤printf和scanf，在包含间接包含了。vs系列编译器是这样的，其他编译器可能会报错

#include<iostream>
using namespace std;//日常小练习和OJ刷题推荐使用，大型项目不推荐，风险太大

int main1()
{
	int a = 10;
	double b = 5.9;
	char c = 'h';
	cout <<"a="<< a << " b=" << b << " c=" << c << endl;//自动识别类型
	printf("a=%d b=%0.1lf c=%c\n", a, b, c);
	return 0;
}

int main()
{
	int a = 10;
	double b = 5.9;
	char c = 'h';
	cin >>a >> b >> c;//可以自动识别类型
	cout << "a=" << a << " b=" << b << " c=" << c << endl;//自动识别类型
	printf("a=%d b=%0.1lf c=%c\n", a, b, c);
	return 0;
}

>在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，加上以下3⾏代码, 可以提⾼C++IO效率

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
 // 在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，加上以下3⾏代码
 // 可以提⾼C++IO效率
 ios_base::sync_with_stdio(false);
 cin.tie(nullptr);
 cout.tie(nullptr);
 return 0;
}