学习C++（1）命名空间+输入&输出+函数重载

0、前言

经过一段时间C语言的学习，虽然中间有差不多半年的时间没有继续学（忙于学校的课程），总之C++的部分终于开启了，作者我在学C语言的时候就比较向往C++，因为身边的计算机专业同学是从C++开始学起的，给作者的感觉是更难且更高级一些，在作者看来，学习一门类似C++这样专业性较高的语言像是踏进了一个新的门槛，能看到一个全新的世界，我也非常愿意在这个过程中一步一步地感受到自己的提升，那么，像刚开始学习C语言时我发的第一篇博客一样，做一个自我介绍：我是一名大二的学生，对于计算机语言有很高的学习兴趣，为了熟练掌握计算机语言，为我的竞赛以及就业提供基础，我将于今天开始学习C++，期待在学完这部分内容后，对于计算机语言能有更加深刻的理解。

1、C++的第一个程序

C++兼容C绝大多数的语法，源程序使用的后缀是.cpp，vs编译器会自动对.cpp后缀的文件调用C++编译器。

#include<iostream>
using namespace std;

int main
{
    cout<<"hello world"<<endl;
    return 0;
}

仍然是熟悉的hello world。

2、命名空间

在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、函数和类的名称如果都存在于全局作用域中，可能会导致很多冲突，例如以下代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
int main()
{
	printf("%d\n", rand);
	return 0;
}

这段代码在vs中运行会报错，这是因为定义的变量rand与头文件stdlib.h中的函数rand起了冲突，编译器无法识别rand是变量还是函数指针。

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）namespace的定义

namespace ****//此处定义命名空间的名字
{
    //定义变量、函数等
}

①namespace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。

②C++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，所以有了域隔离，名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译的查找逻辑，还会影响变量的生命周期，但命名空间域和类域不影响变量生命周期。

③namespace只能定义在全局，命名空间还可以嵌套定义。

④项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是同一个namespace，不会冲突。

⑤C++标准库都放在一个叫std(standard)的命名空间中。

（2）命名空间的使用

①指定命名空间访问，项目中推荐这种方式。

编译器常规的访问逻辑是先访问局部，再访问全局。若要访问某个命名空间中的变量，则需要具体指定。例如：

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
namespace today
{
    int rand = 10;
}
int main()
{
    printf("%p\n",rand);//这里打印的是stdlib.h头文件中的rand指针
    printf("%d\n",today::rand);//这里打印的是命名空间中的整型变量rand
    return 0;
}

命名空间可以嵌套，例如：

namespace today
{
    namespace tomorrow
    {
        int rand = 1;
        int add(int x, int y)
        {
            return x + y;
        }
    }
    namespace yesterday
    {
        int rand = 2;
    }
    
}
int main()
{
    printf("%d\n", today::tomorrow::rand);
    printf("%d\n", today::yesterday::rand);
    printf("%d\n", today::tomorrow::add(1,2));
    return 0;
}

②用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 today
{
    int a = 1;
}
using today::a;
int main()
{
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

③展开命名空间中的全部成员

namespace today
{
    int a = 1;
    int b = 2;
}
using namespace today;
int main()
{
    printf("%d\n",a);
    printf("%d\n",b);
}

3、C++的输入&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。

<<是流插入运算符，>>是流提取运算符，在C++中使用输入输出运算符比在C语言中使用printf/scanf更方便，不需要手动指定占位符，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)，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

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 通过指定命名空间的方式去使用，一般日常练习中我们可以直接using namespace std，实际项目开发中不建议using namespace std。 

4、函数重载

C++支持在同一作用域中出现同名函数，但是要求这些同名函数的形参不同，可以是参数个数不同或者类型不同。这样C++函数调用就表现出了多态行为，使用更灵活。C语言是不支持同一作用域中出现同名函数的。

（1）参数类型不同

#include<iostream>
using namespace std;

int add(int left,int right)
{
    cout <<"int add(int left,int right)"<<endl;
    return left+right;
}

double add(double left, double right)
{
    cout <<"double add(double left,double right)"<<endl;
    return left+right;
}

（2）参数个数不同

void f()
{
    cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
    cout << "f(int a)" << endl;
}

（3）参数类型顺序不同

void f(int a, char b)
{
    cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
    cout << "f(char b, int a)" << endl;
}

注：返回值不同不能作为函数重载的条件，这是因为若不接收返回值，则编译器在调用时也无法区分是哪一个函数