【C++初阶】C++入门（上）

C++的认识

①什么是C++？

​ C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适。

​ 于是1982年，Bjarne Stroustrup（本贾尼）博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一 种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++。因此：C++是基于C语言而 产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。

​ 所以说，C++是祖师爷在C语言的基础上，发明了C++语言，C++是兼容C语言的，C语言程序是可以在C++上运行的，而C++程序是不能在C语言上运行的，所以我们在学习C++语言时，最好把C语言学习一下，打好基础，以便于在后续的C++学习中事半功倍。

祖师爷的帅照：

②C++的发展阶段：

阶段	内容
C with classes	类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等
C++1.0	添加虚函数概念，函数和运算符重载，引用、常量等
C++2.0	更加完善支持面向对象，新增保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以及const成员函数
C++3.0	进一步完善，引入模板，解决多重继承产生的二义性问题和相应构造和析构的处理
C++98	C++标准第一个版本，绝大多数编译器都支持，得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会认可，以模板方式重写C++标准库，引入了STL(标准模板库)
C++03	C++标准第二个版本，语言特性无大改变，主要：修订错误、减少多异性
C++05	C++标准委员会发布了一份计数报告(Technical Report，TR1)，正式更名 C++0x，即：计划在本世纪第一个10年的某个时间发布
C++11	增加了许多特性，使得C++更像一种新语言，比如：正则表达式、基于范围for循 环、auto关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等
C++14	对C++11的扩展，主要是修复C++11中漏洞以及改进，比如：泛型的lambda表 达式，auto的返回值类型推导，二进制字面常量等
C++17	在C++11上做了一些小幅改进，增加了19个新特性，比如：static_assert()的文 本信息可选，Fold表达式用于可变的模板，if和switch语句中的初始化器等
C++20	自C++11以来最大的发行版，引入了许多新的特性，比如：**模块(Modules)、协 程(Coroutines)、范围(Ranges)、概念(Constraints)**等重大特性，还有对已有 特性的更新：比如Lambda支持模板、范围for支持初始化等
C++23	制定ing

③C++的重要性

下图数据来自TIOBE编程语言社区2023年-2024年最新的排行榜，在30多年的发展中，C/C++几乎一 致稳居前5。

TIOBE 编程语言社区排行榜是编程语言流行趋势的一个指标，每月更新，这份排行榜排名基于互联网上有经验的程序员、 课程和第三方厂商的数量。排名使用著名的搜索引擎（诸如 Google、 MSN、Yahoo!、Wikipedia、YouTube 以及 Baidu 等）进行计算。

注意：排名不能说明那个语言好，那个不好，每门编程语言都有适应自己的应用场景。

④C++在工作领域

• 操作系统以及大型系统软件开发
• 服务器端开发
• 游戏开发
• 嵌入式和物联网领域
• 数字图像处理
• 人工智能
• 分布式应用

总结：C++语言可以有各种各样的商业编译器或专有领域编译器，但是由开源社区积极维护的免费编译器，始终都唾手可得。如C++宇宙编译器VS，这一切，加上C++与时俱进的实现更新，配套完善的标准跟进，都使得C++语言的生命力长盛不衰。

C++的学习是一个长期漫长的过程，一定不能急于求成，我们一起加油！

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1.C++关键字

在C语言中关键字有32个，而C++中关键字有63个。下面画红圈圈的就是C++中新增的一些关键字，当然并没有圈完，这些关键字后续学习到了再说。

2.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。

在C语言中：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int strlen= 10;
int main()
{
   
	//strlen函数是存在于string.h头文件中
	printf("%d\n",strlen);

	//错误C2365 “strlen” : 重定义；以前的定义是“函数”
	return 0;
}

这里可以看出，在C语言中函数是不可以重新定义成变量，所以C++中就引入了namespace关键字，来解决这种命名冲突。

2.1 命名空间定义

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（这个你随便取名字），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 CSJ
{
    
 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;
 };
}

命名空间还可以嵌套使用：

//test.cpp
namespace N1
{
   
    int a=10;
    int b=20;
    int Add(int left, int right)
    {
   
        return left + right;
    }
    namespace N2
    {
   
        int c=30;
        int d=40;
        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。
// 一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{
   
int Mul(int left, int right)
 {
   
     return left * right;
 }
}

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。

2.2 命名空间使用

命名空间的使用有三种方式：

• （一）加命名空间的名称及作用域限定符（：：）

  像上述的使用rand变量就可以这样操作：

  int main()
  {
       
      printf("%d\n", CSJ::rand);
      return 0;    
  }
  
  

• （二）使用using将命名空间中的某个成员引入