【C++】初识C++

文章概括

谈谈C++在学习前的认知，C++是在C的基础上，容纳进去了面向对象的编程思想，并增加了许多有用的库，以及编程范式等等。所以学习C++之前一定对C有一定的认知，一个好的C++程序员一定会是一个优秀的C语言程序员。

本章主要介绍：补充C语言语法的不足，以及C++是如何对C语言程序设计不合理地方进行优化的，比如：作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等等；同时也为后续学习类和对象做了铺垫。

关键字（C++98）

C++有63个关键字，C语言有32个关键字。

关键字	关键字	关键字	关键字	关键字
asm	auto	bool	break	case
catch	char	class	const	const_cast
delete	do	double	dynamic_cast	else
enum	explicit	export	extern	false
float	goto	if	inline	int
long	mutable	namespace	new	operator
private	protected	reinterpret_cast	return	short
signed	sizeof	static	static_case	struct
switch	template	this	try	typedef
typeid	typename	union	unsigned	using
virtual	void	volatile	continue	for
public	throw	wchar_t	default	friend
register	true	while

后续逐渐了解

命名空间

命名空间的定义

先以C语言举例：
假设需要定义一个全局变量随机数random为10

#include<stdio.h>

int rand = 10;

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

	return 0;
}

这是可以编译成功的，但是我们之前有了解过rand是一个头文件stdlib.h的一个库函数，如果我们包含stdlib.h这个头文件会发生什么？

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int rand = 10;

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

	return 0;
}

发生报错，这里可以明显突出一个C语言的库命名冲突问题。

有时在一个大的工程中有多个项目，每个项目会由不同的人负责，这时也会难免遇到项目之间的命名问题。

总之，C语言命名冲突的问题有：
1.库命名冲突问题
2.项目相互之间命名的冲突

在C++中，存在命名空间namespace可以解决这类型的问题。

在讲解命名空间前，需要先了解域的概念：域可以看作是一个作用区域，域包含类域、命名空间域、局部域、全局域等等

在一般情况下访问时，会先访问局部域，在局部域中未发现变量，会进而访问全局域。

假设在全局域中存在全局变量，同时在局部域中也存在一个局部变量，但是想要跳过局部域直接访问全局域，应该如何操作？

int a = 1;

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

这里需要介绍一个操作符"::"，域操作限定符，::a默认会跳过局部域，访问全局域。

那如果存在命名空间域namespace，其优先级是如何？

int a = 1;

namespace project
{
   
	int a = 2;
}
int main(void)
{
   
	int a = 0;
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", ::a);
	return 0;
}

由此可见，访问变量a，会先访问局部域——>然后访问全局域——>最后在默认情况下，编译器并不会主动去命名空间域搜索。

想要搜索命名空间域，有俩种方式：
1.展开命名空间域

namespace project
{
   
	int a = 2;
}

using namespace project;

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

2.指定访问命名空间域

namespace project
{
   
	int a = 2;
}

int main(void)
{
   
	printf("%d\n", project::a);
	return 0;
}

如果在局部域，全局域，命名空间域（展开命名空间域）中都存在变量a，会如何访问？

这里可以发现局部域的优先级最高，但如果只存在全局域与展开后命名空间域时，会发生报错，原因在于：展开的命名空间域相当于暴露在全局域。

所以不要轻易使用using namespace + 名，即不要请轻易展开命名空间域。

总结：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。

命名空间的特性

• 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。

namespace project
{
   
	int a = 2;
}

1.命名空间域中可以定义变量、函数、类型

namespace project
{
   
	//定义变量
	int num = 10;
	//定义函数
	int add(int x, int y)
	{
   
		return x + y;
	}
	//定义结构体
	struct Node
	{
   
		struct Node* next;
		int data;
	};
}

2.命名空间可以嵌套

namespace project
{
   
	namespace N1
	{
   
		int a = 1;
	}
	namespace N2
	{
   
		int a = 2;
	//定义函数
	int add(int x, int y)
	{
   
		return x + y;
	}
	}
}
int main(void)
{
   
	printf("%d ", project::N1::a);
	printf("%d ", project::N2::a);
	printf("%d ", project::N2::add(1,2));
	return 0;
}

• std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放在这个命名空间里。

【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.同一个工程中允许存在多个相同的命名空间，编译器最后会合成同一个命名空间，即可以在多个文件中定义相同名字的命名空间

输入与输出

C++中的输入输出

早年在VC6.0时没有命名空间，头文件C++中的头文件

#include<iostream.h>

后面改为了

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>

使用iostream这个头文件时，需要先学习C++的输入输出.
c语言中使用printf与scanf来将数据输出与输入，而在C++中使用cout与cin实现输入输出。

#include<iostream>

using namespace std;
int main(