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。
- C++补充C语言语法的不足,以及对C语言设计不合理的地方进行优化,比如:作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等。
命名空间
- 一、C++关键字(C++98)
- 二、命名空间
- 1.命名空间的背景
- 2.命名空间的定义
- 3.命名空间使用
- 三、C++输入与输出
- 1.标准命名空间std
- 2.标准输出cout
- 3.标准输入cin
一、C++关键字(C++98)
C语言有32个关键字,而C++总计有63个关键字!
下面我们只是了解一下C++的关键字,暂时不对关键字进行具体的讲解。
- C语言
- C++
二、命名空间
1.命名空间的背景
对于命名空间的理解,我们先看一个bug,明白了它你就知道为什么要有命名空间了!
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
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”
我们知道rand
是C语言的一个随机函数,就在#include <stdlib.h>库中,而我们却定义rand是一个变量 ,于是发生了命名冲突,程序无法运行,这个时候我们就需要用命名空间将它们区分开来。
当C++工程较大时,程序内存在大量的变量、函数和类,如果这些变量、函数和类都存在于同一个作用域中,一不小心就可能会导致命名冲突。为了解决这个问题,C++引入了命名空间(namespace)这个概念,这样在不同的命名空间中允许存在同名的标识符。有了命名空间我们就可以在程序中有效地避免命名冲突。
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。
- 命名空间中可以定义变量,函数,类型
namespace test_1
{
int rand = 10;
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int data;
};
}
- 命名空间可以嵌套
namespace test_2
{
int a;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace test_3
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}
- 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。
namespace test_2
{
int Mul(int left, int right)
{
return left * right;
}
}
ps:一个工程中的 test_2 和上面的 test_2 中两个 test_2 会被合并成一个
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
3.命名空间使用
- 引例
命名空间中成员该如何使用呢? 我们先看一个例子,我们知道在C语言中局部变量优先,第六行应该打印20,但是我们就想打印全局变量怎么办呢?这个时候我们只需要在 a 前加域作用符(::)就行了,由于域作用符(::)左边是空的,所以代表是全局域,这样我们第7行就可以打印全局变量了。
#include <stdio.h>
int a = 10;
int main()
{
int a = 20;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", ::a);
return 0;
}
结果显示
命名空间的使用三种方式:
假设下面三种方式的代码的前面都有一段如下的代码
namespace test_2
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace test_3
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}
- 加命名空间名称及作用域限定符
int main()
{
//printf("%d\n", a); //编译报错:error C2065 : “a”: 未声明的标识符
printf("%d\n", test_2::a);
return 0;
}
- 使用using将命名空间中某个成员引入
using test_2::b;
int main()
{
printf("%d\n", test_2::a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
- 使用using namespace 命名空间名称 引入
using namespce test_2;
int main()
{
printf("%d\n", test_2::a);//可以不加test_2::
printf("%d\n", b);
Add(10, 20);
return 0;
}
三、C++输入与输出
C++的标准输入与输出函数是cin
与cout
,在使用它们之前我们要先了解标准命名空间(std)
1.标准命名空间std
命名空间的定义可以是不连续的,标准命名空间std也不例外,std的定义被分散在多个头文件里,比如标准输入/输出头文件< iostream> 中就定义了一个标准命名空间< iostream>里面的函数或类被放在std命名空间中,比如cin和cout这两个函数的名字就放在命名空间std里面,如果我们想使用cout函数,那就必须使用std命名空间引入这个函数。
2.标准输出cout
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "Hello world!!!" << endl;//endl是C++换行符(\n)
return 0;
}
- 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。
3.标准输入cin
#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;
cin >> b >> c;
cout << a << endl;
cout << b << " " << c << endl;
return 0;
}
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(vc6.0)中还支持<iostream.h>格式,后续编译器已不支持,因此推荐使用< iostream>+std的方式。