C++入门(C++关键字(C++98))(命名空间)(C++输入&输出)(缺省参数)(函数重载)(引用)(内联函数)(auto关键字(C++11))(基于范围的for循环(C++11))(指针空值)

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0.前言

  C++是在C的基础之上，容纳进去了面向对象编程思想，并增加了许多有用的库，以及编程范式等。熟悉C语言之后，对C++学习有一定的帮助，本品博客主要目标：

1. 补充C语言语法的不足，以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的，比如：作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等。
2. 为后续类和对象学习打基础

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1. C++关键字(C++98)

  C++总计63个关键字，C语言32个关键字。

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2. 命名空间

  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。

例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int rand = 10;

int main()
{
   
	printf("%d\n", rand);
	return 0;
}

  C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题，所以C++提出了namespace来解决

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2.1 命名空间定义

  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。

// 1. 正常的命名空间定义
namespace A
{
   
	// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
	int rand = 10;
	int Add(int left, int right)
	{
   
		return left + right;
	}
	struct Node
	{
   
		struct Node* next;
		int val;
	};
}

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//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
namespace N1
{
   
	int a;
	int b;
	int Add(int left, int right)
	{
   
		return left + right;
	}
	namespace N1
	{
   
		int c;
		int d;
		int Sub(int left, int right)
		{
   
			return left - right;
		}
	}
}

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// 3.同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
// 例：一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{
   
	int Mul(int left, int right)
	{
   
		return left * right;
	}
}

  注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中

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2.2 命名空间使用

  命名空间中成员该如何使用呢？

比如：

#include<stdio.h>


namespace N1
{
   
	int a = 0;
	int b = 1;
	int Add(int left, int right)
	{
   
		return left + right;
	}
	struct Node
	{
   
		struct Node* next;
		int val;
	};
}
int main()
{
   
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

  编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符

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命名空间的使用有三种方式：

1.加命名空间名称及作用域限定符：

int main()
{
   
	printf("%d\n", N1::a);
	return 0;  
}

2.使用using将命名空间中某个成员引入：

using N::b;
int main()
{
   
	printf("%d\n", N1::a);
	printf("%d\n", b);
	return 0;
}

3.使用using namespace 命名空间名称 引入：

using namespce N1;
int main()
{
   
	printf("%d\n", N1::a);
	printf("%d\n", b);
	Add(10, 20);
	return 0;
}

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3. C++输入&输出

#include<iostream>
// std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;
int main()
{
   
	cout<<"Hello world!!!"<<endl;
	return 0;
}

说明：

1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含头文件中。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。C++的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识，这些知识我们我们后续才会学习，所以我们这里只是简单学习他们的使用。后面我们还有有一个章节更深入的学习IO流用法及原理。

  注意：早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持<iostream.h>格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用+std的方式。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
	int a;
	double b;
	char c;

	// 可以自动识别变量的类型
	cin >> a;
	cin >> b >> c;

	cout << a << endl;
	cout << b << " " << c << endl;
	return 0;
}

std命名空间的使用惯例：
std是C++标准库的命名空间，如何展开std使用更合理呢？

1. 在日常练习中，建议直接using namespace std即可，这样就很方便。
2. using namespace std展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数，就存在冲突问题。该问题在日常练中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout这样使用时指定命名空间 +usingstd::cout展开常用的库对象/类型等方式。

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4. 缺省参数

4.1 缺省参数概念

  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。

#include <iostream>
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;
}

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4.2 缺省参数分类

全缺省参数：

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
   
	cout<<"a = "