C++第一课-优快云博客

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一、C++简介

c++是一门以c为基础，发展而来的面向对象的程序设计语言。

组成：语言本身（基础语法）+ 库（标准库STL）

二、第一个C++程序

#include <iostream>
#include <stdio.h> //C++全面兼容C语法

int main()
{
    printf("hello world!\n");
    std::cout << "hello C++" << std::endl;

    int a,b;
    std::cin >> a >> b;
    std::cout << a << "+" << b << "=" << a+b << std::endl;

    return 0;
}

iostream：被包含的头文件名称。

cin ：表示标准输入即stdin
cout ：（console output) 表示标准输出即stdout
cerr ： (console input) 表示标准错误即stderr

<< : 1.左移运算符；

2. 输出运算符（放到cout的右边，用于输出，把数据输出到标准输出）

在C++中,一切都是对象(拥有行为和属性),可以设置输出对象(cout)的属性
如:
设置输出的整数的进制
std::cout << std::hex; //设置输出对象的属性,每次输出数据都是16进制

>>: 1.右移运算符；

2.输入运算符（放到cin的右边,用于输入,用于从标准输入获取数据,存入到指定的变量）

cin >> 变量;
cin:console input 控制台输入,本身是一个全局变量

作用域运算符（std是“standard”，是标准c++库中的一个作用域，其中定义了标准库中的所有名字，其中专门用来存放名字的作用域称为名字空间namespace）。例如，std：：cout指的是cout来自于std这个名字空间。

后缀名 .cpp

三、名字空间（namespace）

1.功能

用于存放各种名称，达到避免名字冲突。

2.本质

一块由程序员命名的内存区域。

3.定义方式

namespace 是定义名字空间的关键字

4.使用方法（先定义再使用）

1.使用作用域运算符（名字空间名称::要访问的名字）例如，std::cout

2.名字空间指令（using指令）例如，using namespace std； //把指定的名字空间中的所有名字导入到当前作用域，std::cout -------> cout
3.名字空间声明（using 声明）using 名字空间名称::名字;例如， using std::cout;//把指定的名字空间中的指定名字导入到当前作用域

例如：

#include <iostream>

using namespace std;
int a = 100;
namespace ns1
{
    int a = 101;
    namespace ns2
    {
        int a = 102;
    };
};

void fun()
{
    a = 1024;
}

int main()
{
    int a = 103;
    std::cout << "a=" << a << std::endl;
    std::cout << "a=" << ns1::ns2::a << std::endl;
    std::cout << "a=" << ::a << std::endl;

    cout << "hello" <<endl;

    return 0;
}

四、C++中的函数

1.默认参数（default argument）

须遵循的规则：

1.靠右原则

定义时：如果某一个参数设置了默认值,那么它右边所有的参数都必须有默认值

使用时：某一个参数使用了默认值,那么它后面的所有参数都必须使用默认值(不能跳着传参)
2.互斥原则

在函数的声明和定义分开的时候,只能把默认参数设置到声明的地方,定义的地方不能有默认参数

例如，设计一个函数,可以输出一个一维数组,数组元素默认以空格隔开,也可以指定的特殊的分隔符号

#include <iostream>

using namespace std;

void print_arr(int *arr,int numsSize,char ch = ' ')
{
    for(int i = 0;i<numsSize;i++)
    {
        cout << a[i] << ch;
    }
    cout << "\b" << ' ';
    cout << "\n";
}

int main()
{
    int a[5] = {1,2,3,4,5};
    print_arr(a,5,'#);

    return 0;
}

2.函数重载（overload）

在C++中允许函数名重复使用,即使用同一个函数名可以定义多个不同的函数,实现相似的功能
例如

#include <iostream>

using namespace std;

int sum(int a,int b)
{
    count << "sum_int _int" << endl;
    return a+b;
}

double sum(double a,double b)
{
    cout << "sum_double_double" << endl;
    return a+b;
}

double sum(double a,int b)
{
    cout << "sum_double_int" <<endl;
    return a+b;
}


int main()
{
    cout << sum(1,2) << endl;
    cout << sum(1.1,2.2) << endl;    
    cout << sum(1.1,2) << endl;    

    return 0;
}

函数满足重载关系的基本条件：

1.在相同的作用域下面；

2. 函数名相同（不受返回值类型影响）

3.参数的类型列表不相同（个数，类型，是否有const属性）

存在的问题

例如： int sum(int a=0,int b=0,int c=0);
     int sum(int a,int b);
                    sum(); //YES
        sum(1,2,3); //YES
        sum(1); //YES
        sum(1,2); //二义性错误,不知道以sum(1,2);调用第二个,还是以sum(1,2,0);调用第一个

编译器换名机制

将函数名和参数类型结合在一起形成一个新的名字,替换掉原来的名字。

验证： g++ -c sum.cpp -o sum.o 编译为二进制文件(预处理/编译/汇编)
        sum.o里面就有sum.cpp编译之后的所有符号信息
        通过nm命令可以查看二进制文件的符号表信息
        如: nm sum.o
                0000000000000014 T _Z3sumdd
                000000000000002e T _Z3sumdi
                  0000000000000000 T _Z3sumii

_Z3sumii _Z3sumdi _Z3sumdd 就是替换之后的函数名

3.混合编程（extern "C")

C++代码中调用了使用gcc编译的函数。

//main.c
#include <stdio.h>
#include "nb.h"

int main()
{
    int a[5] = {1,2,3,4,5};
    printf_arr(a,5);

    return 0;
}

//2main.cpp

#include <iostream>
#include "nb.h"

using namespace std;

int main()
{
    cout << "in Cpp" << endl;
    int a[5] = {1,2,3,4,5};
    printf_arr(a,5);

    return 0;
}

//./bin/nb.c

#include "nb.h"
#include <stdio.h>

void printf_arr(int *arr,int numsSize)
{
    for(int i = 0;i<numsSize;i++)
    {
        printf("%d ",arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

//./bin/nb.h

#ifndef _NB_H_
#define _NB_H_

#ifdef _cplusplus
extern "C"
{
#endif
void printf_arr(int *arr,int numsSize);

#ifdef _cplusplus
}
#endif
#endif

nb.h/nb.c ------>编译成动态库
gcc -shared -fpic -o libnb.so nb.c

main.c ----->调用这个函数
gcc main.c -I./lib/ -lnb -L./lib
export LD_LIBRARY_PATH=./lib

2main.cpp ----->调用这个函数
g++ 2main.cpp -I./lib/ -lnb -L./lib
/tmp/ccI9ZyOR.o：在函数‘main’中：
2main.cpp:(.text+0x6a)：对‘print_arr(int*, int)’未定义的引用
collect2: error: ld returned 1 exit status
解决方法:
在声明这个函数的时候,告诉编译器,这个函数的调用方法按照C语言的方式进行(不对函数名进行特殊处理)

4.内联函数（inline）

使用inline关键字修饰的函数,称为内联函数。
格式：
inline 返回值类型函数名(形式参数类型列表)
{
函数体;
}
特点：

编译器在编译的时候,会将函数的函数体"复制"到函数的调用点
在调用函数的时候,就不需要跳转到函数定义的地方执行,可以节省函数调用的开销,提高程序运行效率

一般来说,内联函数都是简短.逻辑简单,不能包含复杂的运算(如:循环,递归)

一般使用内联函数来替换宏函数(宏定义)

 //定义一个宏,返回两个数中小的那一个
     #define MIN(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))    //有bug
     int a = 7,b = 8;
     MIN(a++,b);  //按照原来的意思,a只需要自增一次

 //宏展开之后:
      ((a++)<(b)?(a++):(b))   //导致a多自增一次

 //正确：
        inline int MIN(int a,int b)
        {
            return a<b?a:b;
        }

五、C++中的结构体/共用体/枚举

1.共用体（union）

C和C++中的共用体没有区别!!!
共用体和结构体有什么区别？

1、存储方式

结构体：结构体中的每个成员都有自己独立的存储空间，成员的存储顺序按照声明的顺序依次排列。

共用体：共用体的所有成员共享同一块存储空间，同一时刻只能存储其中一个成员的值。

2、内存占用

结构体：内存占用为其所有成员占用内存之和。

共用体：内存占用为其最大成员所占用的内存大小。

3、访问方式

结构体：可以同时访问结构体的所有成员。

共用体：在同一时刻只能访问其中一个成员。

2.枚举（enum）

枚举就是把一个变量所有可能出现的值,列举处理,变量的值,只能是枚举值中的一种

#include <iostream>

using namespace std;

enum class WEEK:char{MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT,SUN};
enum class WORKDAY{MON,TUE,WED,THU,FRI};

int main()
{
    WEEK w;
    cout << sizeof(w) <<endl;
    w = WEEK::MON;

    int x = (int)WEEK::MON;
    cout << "x="<< x << endl;

    return 0;
}

3.结构体（struct）

在面试对象的编程语言中,一切都是对象， C++中的结构体能够包含函数,用函数来表示这个对象的"行为"

任何对象都不仅仅只有静态的属性(数据)----成员变量,还有动态的行为(函数) ----成员函数

//舔狗代码
#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

struct Dog
{
    int age;
    char name[32];
    void Jiao()
    {
        cout << "wangwangwang!" << endl;
    }
    void Tian()
    {
        cout << "宝，天气越来越热了，没有你的冷暴力真不知道怎么办了"<< endl;
        cout << "my name is " << name << " i am " << age <<"years old!" << endl;
    }
};

int main()
{
    Dog w;
    w.age = 21;
    strcpy(w.name,"lisi");
    w.Jiao();
    w.Tian();

    return 0;
}