C++篇（1）C++入门（上）

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一、C++的第一个程序

C++兼容C语言绝大多数语法，所以C语言实现的hello world依旧可以运行，C++中需要把定义文件代码后缀改为.cpp，VS编译器看到的是.cpp就会调用C++编译器编译，Linux下要用g++编译，不再是gcc。

当然，C++也有一套自己的输入和输出，严格来说C++版本的hello world应该这么写：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	cout << "hello world" << endl;

	return 0;
}

这里出现了许多我们之前没见过的词，比如std，cout，endl，namespace。下面来依次讲解。

二、命名空间

2.1 namespace的引入

在C/C++中，变量、函数和后面要学习到的类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称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就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，关键字namespace的出现就是针对这种问题的。

我们现在来看下面这个程序：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int rand = 10;
int main()
{
	printf("%d\n", rand);

	return 0;
}

这个程序目前看似没有任何问题，但如果我们再加一个头文件之后就不一样了。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
int main()
{
	printf("%d\n", rand);

	return 0;
}

C语言项目中，类似上面程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，而C++引入namespace就是为了更好地解决这样的问题。

2.2 namespace的定义

定义命名空间，需要使用到关键字namespace，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可。{}中为命名空间的成员，命名空间可以定义变量、函数、类型等等。

namespace本质上是定义出一个域，这个域和全局域各自独立，不同的域可以定义同名的变量，所以下面代码中的rand就不存在冲突了。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace zyc
{
	int rand = 10;

	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}

	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	};
}

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

	return 0;
}

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/类型出处的逻辑，所以有了域隔离，名字冲突就解决了。没有指定域，先局部找再全局找；有指定域，直接去这个域找。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，而命名空间域和类域不影响变量的生命周期。

1、namespace只能定义在全局，可以嵌套定义

2、项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是一个namespace，不会冲突

3、C++标准库都放在一个叫std（standard）的命名空间中

2.3 namespace的使用

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：

1、指定命名空间访问（项目中推荐这种方式）

std::cout << "hello world" << std::endl;

2、using将命名空间中某个成员展开（项目中经常访问的成员推荐使用）

using std::cout;

3、展开命名空间中的全部成员（项目中不推荐，日常练习程序为了方便可以使用）

using namespace std;

三、C++的输入&输出

头文件<iostream>是Input and 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，std::cout是 ostream 类的对象，std::endl是一个函数，相当于插入一个换行字符并刷新缓冲区。<<是流插入运算符，>>是流提取运算符，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来实现的，这个后面会说到），最重要的是C++的流可以更好地支持自定义类型对象的输入输出。

注：在IO需求较高的地方（比如部分大量输入的算法竞赛题中）加上以下三行代码可以提高IO效率

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

四、缺省参数

缺省参数就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，缺省参数分为全缺省和半缺省参数（有时把缺省参数也叫默认参数）。

#include <iostream>
using namespace std;

void Func(int a = 10)
{
	cout << a << endl;
}

int main()
{
	Func();
	Func(20);

	return 0;
}

全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能跳跃间隔给缺省值。带缺省参数的函数调用，C++规定必须从左往右依次给实参，不能跳跃给实参。当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。

五、函数重载

C++支持在同一作用域中出现同名函数，但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。但是C语言不支持同一作用域中出现同名函数的。返回值不同不能作为重载条件，因为调用时无法区分。

//1.参数类型不同
int Add(int x, int y)
{ }

double Add(double x,double y)
{ }


//2.参数个数不同
void f()
{ }

void f(int a)
{ }


//3.参数类型顺序不同
void f(int a,char b)
{ }

void f(char b,int a)
{ }

注：下面代码中的两个函数能构成重载，但是在调用f()时会报错，因为存在歧义，编译器不知道该调用谁。

void f1()
{
	cout << "f1()" << endl;
}

void f1(int a = 10)
{
	cout << "f1(int a)" << endl;
}

int main()
{
	f1();
	return 0;
}