30天速通C++(一）：类和对象①

原创已于 2025-05-26 22:50:56 修改 · 668 阅读

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#c++ #c语言

于 2025-05-26 22:46:15 首次发布

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【C++笔记】C++基本语法和命名空间

前言

hello，屏幕面前正在学技术的你，相信你也想快速仔细学完c++，类与对象是c++基础的基础也是重中之重，话不多说，让我们一起来看看吧！

一.命名空间

1.1namespace的价值

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。

c语言项目类似下面程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，C++引⼊namespace就是为了更好的解决这样的问题。

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

这段代码是编译不过的。因为rand在<stdlib.h>头文件是一个函数。全局变量又有一个rand变量。所以就会产生命名冲突。因为在同一个域里不能定义名变量或函数。那如何解决呢？这就得使用我们的命名空间了。

namespace niuma
{
    int rand = 20;
}
int rand = 10;
int main()
{
    printf("%d\n", rand);
    return 0;
}

这时候我们使用namespace关键字创建一个名为qcj的命名空间。命名空间本质是一个域——命名空间域。不同域可以定义同名变量或函数。这就解决了命名冲突的问题。

域作用限定符
编译器查找变量或函数时遵循就近原则。先查找当前局部域，再到全局域找。两个都找不到就报错。不会去命名空间域找。那如果我们要访问命名空间域的变量如何访问。就需要域作用限定符——：：指定域。

但是需要注意的是。结构体指定域需要放在右边不是左边。

1.2namespace的定义

定义命名空间
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/类型等。

命名空间域
namespace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，所以前面的rand不在冲突了。

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

嵌套定义
namespace只能定义在全局，当然他还可以嵌套定义。
例如在做项目时，每个接口的实现可以封装一层命名空间。项目的每个人又可以有自己的命名空间。这时我们只需要一层一层指定即可。

多文件定义
项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace，多个相同命名空间的内容会自动合并成一个。不会冲突。

标准库
C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

1.3命名空间使用

编译查找⼀个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间⾥⾯去查找。所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种方式：

指定查找
指定命名空间访问，项目中推荐这种方式。

但是每次都需要指定不太方便。这时就可以展开。
-全部展开
使用using关键字将命名空间全部成员展开，这样就不需要指定域查找。
展开命名空间中全部成员，项目不推荐，冲突风险很大，日常小练习程序为了方便推荐使用。

namespace niuma
{
     int rand = 20;
}
using namespace qcj;
int main()
{
    printf("指定：%d\n", rand);
    return 0;
}

成员展开
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。如果经常使用某个成员并且不冲突时可以展开该成员。

namespace niuma
{
     int rand = 20;
}
using qcj::rand;
int main()
{
    printf("指定：%d\n", rand);
    printf("指定：%d\n", rand);
    printf("指定：%d\n", rand);
    printf("指定：%d\n", rand);
    return 0;
}

二.C++输入&输出

2.1 IO流

在介绍IO流之前先给各位小伙伴们推荐几个好用的c++学习网站，第一个是c++官网https://zh.cppreference.com/w/cpp 第二个是https://legacy.cplusplus.com/reference/ ，第二个不是c++官方文档，但是以头文件形式呈现，内容对于初学者来说比较友好，第一个是c++的英文版，不推荐中文版的原因是，如果学到后期，学到c++的最新标准，那么我们最好就是根据英文文档来看，中文因为翻译的原因肯定没有纯英文版表达的意思那么充分

1.iostream
《iostream》是InputOutputStream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。

2.cin
std::cin 是istream类的对象，它主要面向窄字符（narrowcharacters(oftypechar)）的标准输入流。

3.cout
std::cout 是ostream类的对象，它主要面向窄字符的标准输出流。

为了方便运算整数浮点数在内存中才有原反补码，在文件，网络都是以字符形式输入输出。

4.endl
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。

流插入和提取
<<是流插入运算符，>>是流提取运算符。（C语言还用这两个运算符做位运算左移/右移）

自动识别
使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动指定格式，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，这个以后会讲到)，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。

标准库
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，所以要通过命名空间的使用方式去用他们。

间接包含
这里我们没有包含<stdio.h>，也可以使用printf和scanf，在包含间接包含了。vs系列编译器是这样的，其他编译器可能会报错。

精度控制
C++控制精度需要使用对应的函数。较为复杂。所以建议直接使用scanf和printf即可。因为C++兼容C。

IO效率
我们C++就要兼容C语言。我们控制台输入输出还需要通过缓冲区。C++和C语言各自有各自的缓冲区，要兼容C语言就还需要关注C语言的缓冲区。这样就会付出一些代价降低效率。

int main()
 {
    // 在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，
    //加以下三⾏代码 可以提⾼C++IO效率
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    cout.tie(nullptr);
 }
 return 0;

加上这三行代码就可以提高效率。

三.缺省参数

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定⼀个缺省值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该形参的缺省值，否则使用指定的实参，
缺省参数分为全缺省和半缺省参数（有些地方把缺省参数也叫默认参数）

如果传参就使用指定参数，不传参就使用缺省参数。

 #include <iostream>
 #include <assert.h>
 using namespace std;
 void Func(int a = 0)
 {
   cout << a << endl;
 }
 int main()
 {
   Func();     // 没有传参时，使⽤参数的默认值
   Func(10);   // 传参时，使⽤指定的实参
   return 0;
 }

全缺省
全缺省就是全部形参给缺省值。不管有多少个参数都给了缺省参数。调用的时候可以无参也可以带参。
// 全缺省

 #include <iostream>
 #include <assert.h>
 using namespace std;
 void Func(int a = 0)
 {
   cout << a << endl;
 }
 int main()
 {
   Func();     // 没有传参时，使⽤参数的默认值
   Func(10);   // 传参时，使⽤指定的实参
   return 0;
 }

半缺省
半缺省就是部分形参给缺省值。
注意：C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。
//
半缺省

void Func2(int a = 10, int b , int c = 20)
 {
   cout << "a = " << a << endl;
   cout << "b = " << b << endl;
   cout << "c = " << c << endl << endl;
 }

不能这样跳跃给。

// 半缺省

void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)
 {
   cout << "a = " << a << endl;
   cout << "b = " << b << endl;
   cout << "c = " << c << endl << endl;
 }

只能从右到左给。

函数调用
带缺省参数的函数调用，C++规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。

声明和定义分离
函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省值。

四.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。

函数重载可以更方便我们编写代码。同时也更加灵活。

个数不同
函数个数不同构成函数重载。

void f()
{
    cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
    cout << "f(int a)" << endl;
}
int main()
{
    f();
    f(1);
    return 0;
}

类型不同
类型不同也构成函数冲宅重载。
// 1、参数类型不同

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;
}
int main()
{
    Add(1, 3);
    Add(1.3,4.5);
    return 0;
}

顺序不同
顺序不同构成函数重载。

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;
}
int main()
{
    f(1, 'a');
    f('a',1);
    return 0;
}

调用歧义
返回值不同不能作为重载条件，因为调用时也无法区分

 void fxx()
{
 
}
 int fxx()
 {

 }
int main()
{
    fxx();
    return 0;
}

但是这两个函数构成重载也编译不过。

void f()
{
    cout << "f()" << endl;
}
void f(int a=10)
{
    cout << "f(int a)" << endl;
}
int main()
{
    f();
    return 0;
}

因为这两个函数调用存在歧义，编译器不知道调用谁。

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