C++ 入门第一课：命名空间、IO 流、缺省参数与函数重载全解析

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前言

今天起我们将开启全新专栏《手把手教你学会C++》，本专栏将从零基础循序渐进地讲解C++。无需担心晦涩的语法和抽象概念，我会从C语言基础语法逐步过渡到C++，详细拆解每一行代码。今天我们先来认识C++与C语言的第一课差异。

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正文

一、命名空间

1. 命名空间的由来

在团队协作开发时，不同程序员可能会定义相同的函数名或变量名。如果使用C语言，就需要一方修改代码，这很不方便。

C语言虽然具有域的概念（全局域、局部域、函数原型和枚举/结构体/联合的成员域），但无法解决多人协作时的命名冲突问题。这启发了C++创始人：何不创建独立的域，让每个人将自己的函数或变量封装其中，使用时只需调用或展开对应的域？

于是，命名空间的概念应运而生。

2. 命名空间的概念

• 命名空间（Namespace）是一种封装机制，用于组织代码元素（变量、函数、类等），避免命名冲突并提供更好的代码组织方式。本质上它是一个作用域容器，为其中的标识符提供限定作用域。

3. 命名空间的使用

• 创建命名空间

namespace cpp {
    void say_fall() {
        // 函数定义
    }
}

• 域作用限定符::
  默认情况下会调用全局域和局部域

• 三种使用方式

1. 直接调用

cpp::say_fall(); // 直接调用函数

2. 使用using展开特定名称

using namespace cpp::say_fall;

此后可直接使用say_fall()，无需cpp::前缀

3. 展开整个命名空间

using namespace cpp;

4. 注意事项

• 支持嵌套使用
• 同名命名空间会自动合并
• C++标准库使用std命名空间

二、C++输入输出流

1. 标准输入输出流头文件

<iostream>
注：C++中C语言头文件改为c前缀并去掉.h，如<stdio.h>变为<cstdio>

2. 标准输入输出流对象

• cin
istream类对象，面向窄字符的标准输入流，功能类似C语言的scanf

• cout
ostream类对象，面向窄字符的标准输出流，功能类似C语言的printf

• endl
  一个函数，输出时相当于插入换行符并刷新缓冲区

3. 使用方法

cout << " " << endl;
cin >> " " >> " ";

• 优势：能自动识别数据类型

• 注意事项：

1. <<和>>是二元操作符，每次只能有一个操作对象（除cin/cout外）
2. 格式化输出可使用printf或C++自带的格式化函数（后者较复杂）

• 提高I/O效率（适用于竞赛题等大量输入场景）：

ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cout.tie(nullptr);

三、缺省参数

缺省参数（Default Parameters）指在函数定义时为参数指定默认值。调用时若未提供实参，则使用默认值。

• 定义/声明函数时，形参可赋默认值（必须是常量）

• 注意：只能在定义或声明之一处指定缺省参数，否则会报错

• 分类：

  • 全缺省：所有参数都有默认值
  • 半缺省：部分参数有默认值
  • 规则：半缺省参数必须从右向左依次赋值，不能跳跃

四、函数重载

函数重载（Function Overloading）允许在同一作用域内定义多个同名函数，通过不同的参数列表（类型、数量或顺序）区分。编译器会根据调用时提供的实参类型选择对应的函数实现。

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• 本节完…