C++ 是在C语言的基础上开发的,早期的 C++ 还不完善,不支持命名空间,没有自己的编译器,而是将 C++ 代码翻译成C代码,再通过C编译器完成编译。这个时候的 C++ 仍然在使用C语言的库,stdio.h、stdlib.h、string.h 等头文件依然有效;此外 C++ 也开发了一些新的库,增加了自己的头文件,例如:
iostream.h:用于控制台输入输出头文件。
fstream.h:用于文件操作的头文件。
complex.h:用于复数计算的头文件。
和C语言一样,C++ 头文件仍然以.h为后缀,它们所包含的类、函数、宏等都是全局范围的。
后来 C++ 引入了命名空间的概念,计划重新编写库,将类、函数、宏等都统一纳入一个命名空间,这个命名空间的名字就是std。std 是 standard 的缩写,意思是“标准命名空间”。
但是这时已经有很多用老式 C++ 开发的程序了,它们的代码中并没有使用命名空间,直接修改原来的库会带来一个很严重的后果:程序员会因为不愿花费大量时间修改老式代码而极力反抗,拒绝使用新标准的 C++ 代码。
C++ 开发人员想了一个好办法,保留原来的库和头文件,它们在 C++ 中可以继续使用,然后再把原来的库复制一份,在此基础上稍加修改,把类、函数、宏等纳入命名空间 std 下,就成了新版 C++ 标准库。这样共存在了两份功能相似的库,使用了老式 C++ 的程序可以继续使用原来的库,新开发的程序可以使用新版的 C++ 库。
为了避免头文件重名,新版 C++ 库也对头文件的命名做了调整,去掉了后缀.h,所以老式 C++ 的iostream.h变成了iostream,fstream.h变成了fstream。而对于原来C语言的头文件,也采用同样的方法,但在每个名字前还要添加一个c字母,所以C语言的stdio.h变成了cstdio,stdlib.h变成了cstdlib。
需要注意的是,旧的 C++ 头文件是官方所反对使用的,已明确提出不再支持,但旧的C头文件仍然可以使用,以保持对C的兼容性。实际上,编译器开发商不会停止对客户现有软件提供支持,可以预计,旧的 C++ 头文件在未来数年内还是会被支持。
下面是总结的 C++ 头文件的现状:
1) 旧的 C++ 头文件,如 iostream.h、fstream.h 等将会继续被支持,尽管它们不在官方标准中。这些头文件的内容不在命名空间 std 中。
2) 新的 C++ 头文件,如 iostream、fstream 等包含的基本功能和对应的旧版头文件相似,但头文件的内容在命名空间 std 中。
注意:在标准化的过程中,库中有些部分的细节被修改了,所以旧的头文件和新的头文件不一定完全对应。
3) 标准C头文件如 stdio.h、stdlib.h 等继续被支持。头文件的内容不在 std 中。
4) 具有C库功能的新C++头文件具有如 cstdio、cstdlib 这样的名字。它们提供的内容和相应的旧的C头文件相同,只是内容在 std 中。
可以发现,对于不带.h的头文件,所有的符号都位于命名空间 std 中,使用时需要声明命名空间 std;对于带.h的头文件,没有使用任何命名空间,所有符号都位于全局作用域。这也是 C++ 标准所规定的。
在C语言汇总只有一个全局作用域,所有的全局标识符共享同一个作用域,标识符之间可能发生冲突。
C++中提出了命名空间的概念:命名空间将全局作用域分成不同的部分,不同命名空间中的标识符可以同名,而不会发生冲突,
命名空间可以相互嵌套,全局作用域也称为默认命名空间
简单来说:命名空间就是在全局空间里划分出一块空间来,该空间独立存在,与其他空间互补干扰,全局空间内能做的操作,都可以在命名空间内操作(包括再命名一个新空间)。
命名空间的定义:
namespace 是一个关键字,用来定义命名空间:
eg: namespace First
{
int i = 0;
}
namespace Second
{
int i = 1;
namespace Third
{
struct P
{
int x;
int y;
}
}
}
命名空间的使用:
1、使用域解析符 ::
2、使用using 关键字
using namespace M (表明可以使用命名空间M中的所有内容, 但凡在这个声明之后使用的变量或函数,只要没有指明具体的命名空间,都将使用M中的内容)
using M ::a (表示使用命名空间M中的变量a)
::a (表示使用默认命名空间(全局空间)里的a)
eg:已上述定义的命名空间为例
int mian()
{
using namespace First;
using Second::Third::P;
printf("i = %d\n", i);
printf("i = %d\n", Second::i);
P p = {2, 3};
printf("p.x = %d\n", p.x);
printf("p.y = %d\n", p.y);
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std ;//(使用标准命名空间)
int main()
{
cout << "hello world!" << endl;
return 0;
}
上述程序里cout是标准输出是一个类的对象,在iostream里面定义,作用是往屏幕打印内容,相当于C语言里的printf
<< 是左移操作符,在这里被重载(后面会介绍重载,可理解为改造功能),代表数据的流向,将数据从右边转移到左边
即把hello world打印到屏幕。cout可以输出所有的基本类型的数据,不需要像在C中使用%d、%s、%p、、、
<< 可以连续操作(cout << "a = " << a << endl;//相当于printf("a = %d\n", a));
endl表示换行, 相当于C语言的‘\n’;
将 std 直接声明在所有函数外部,这样虽然使用方便,但在中大型项目开发中是不被推荐的,这样做增加了命名冲突的风险,推荐在函数内部声明 std。
cin是标准输入,以键盘获取数据,数据流向:数据从左面转移到右边, 左边是标准输入cin右边是变量,同样支持连续操作
eg:
int a;
double b;
cin >> a >> b;//相当于scanf("%d%f", &a, &b);
cin, cout是变量,cin,cout等控制台输入输出对象,必须在一行的最左边。