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标题: c++领域睁开第一幕——入门根本（命名空间、iostream、缺省参数、函数重载 [打印本页]

作者: tsx81428 时间: 2024-12-4 05:41
标题: c++领域睁开第一幕——入门根本（命名空间、iostream、缺省参数、函数重载

前言

本日小编带着大家进入c++的大门，虽然c++难，但功德多磨，一起来逐步啃下这个硬骨头吧
本日大致会了解c++的入门根本部分，fellow me
一、c++的第一个步伐

C++兼容C语言绝大多数的语法，以是C语言实现的hello world仍旧可以运行，C++中需要把定义文件代码后缀改为.cpp，vs编译器看到是.cpp就会调用C++编译器编译，linux下要用g++编译，不再是gcc

// test.cpp
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("hello world\n");
return 0;
}

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固然C++有一套自己的输入输出，严格说C++版本的hello world应该是这样写的。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "hello world\n" << endl;
return 0;
}

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二、命名空间

2.1 namespace 的价值

在C/C++中，变量、函数和反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，大概会导致许多冲突。利用命名空间的目的是对标识符的名称进行当地化，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题目的。\
c语言项目类似下面步伐这样的命名冲突是普遍存在的题目，C++引入namespace就是为了更好的解决这样的题目

#include <stdlib.h>
int rand = 10;
int main()
{
// 编译报错： “rand”: 重定义；以前的定义是“函数”
printf("%d\n", rand);
return 0;
}

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2.2 namespace 的定义

定义命名空间，需要利用到namespace关键字，反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/范例等。
namespace本质是定义出一个域，这个域跟全局域各自独立，差别的域可以定义同名变量，以是下面的rand不在冲突了。

namespace xxx
{
namespace yyy // 嵌套定义
{
int rand = 1;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
}
namespace zzz
{
int rand = 2;
int Add(int left, int right)
{
return (left + right) * 10;
}
}
}
int main()
{
printf("%d\n", xxx::yyy::rand);
printf("%d\n", xxx::zzz::rand);
printf("%d\n", xxx::yyy::Add(1, 2));
printf("%d\n", xxx::zzz::Add(1, 2));
return 0;
}

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有代码和运行截图，才华更好的明确
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/范例出处(声明或定义)的逻辑，以是有了域隔离，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。
namespace只能定义在全局，固然他还可以嵌套定义。
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。
C++尺度库都放在一个叫std(standard)的命名空间中。
2.3 命名空间的利用

编译查找一个变量的声明/定义时，默认只会在局部大概全局查找，不会到命名空间内里去查找。以是下面步伐会编译报错。以是我们要利用命名空间中定义的变量/函数，有三种方式：
• 指定命名空间访问，项目中推荐这种方式。
• using将命名空间中某个成员睁开，项目中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种方式。
• 睁开命名空间中全部成员，项目不推荐，冲突风险很大，一样平常小训练步伐为了方便推荐利用。

#include<stdio.h>
namespace N
{
int a = 0;
int b = 1;
}
int main()
{
// 编译报错： “a”: 未声明的标识符
printf("%d\n", a);
return 0;
}
// 指定命名空间访问
int main()
{
printf("%d\n", N::a);
return 0;
}
// using将命名空间中某个成员展开
using N::b;
int main()
{
printf("%d\n", N::a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
// 展开命名空间中全部成员
using namespace N;
int main()
{
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}

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三、c++的输入和输出

• 是 Input Output Stream 的缩写，是尺度的输入、输出流库，定义了尺度的输入、输出对象。
• std::cin 是 istream 类的对象，它主要面向窄字符的尺度输入流。
• std::cout 是 ostream 类的对象，它主要面向窄字符的尺度输出流。
• 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。
• <<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）
• 利用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范例，其实最重要的是
C++的流能更好的支持自定义范例对象的输入输出。
• IO流涉及类和对象，运算符重载、继续等许多面向对象的知识，我们后续会逐步学习的，以是这里我们只能简单认识一下C++ IO流的用法。
• cout/cin/endl等都属于C++尺度库，C++尺度库都放在一个叫std(standard)的命名空间中，以是要通过命名空间的利用方式去用他们。
• 一样平常一样平常训练中我们可以using namespace std，实际项目开发中不建议using namespace std。
• 这里我们没有包含<stdio.h>，也可以利用printf和scanf，在包含间接包含了。vs系列编译器是这样的，其他编译器大概会报错。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 0;
double b = 0.1;
char c = 'x';
cout << a << " " << b << " " << c << endl;
std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;
scanf("%d%lf", &a, &b);
printf("%d %lf\n", a, b);
// 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;
}

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cin和cout用起来还是很爽的
四、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，否则利用指定的实参，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）
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。半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能隔断跳跃给缺省值。
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。
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。

#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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#include <iostream>
using namespace std;
// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl << endl;
}
// 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;
}
int main()
{
Func1();
Func1(1);
Func1(1,2);
Func1(1,2,3);
Func2(100);
Func2(100, 200);
Func2(100, 200, 300);
return 0;
}

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可以细致看看代码体会一下
还有一点要注意的是，缺省参数只能在函数的声明部分给，不能在定义部分给

// Stack.h .h文件函数的声明这里用以前实现过的栈举例子
#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
void STInit(ST* ps, int n = 4); // 这里的n = 4 就是缺省参数

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// Stack.cpp 函数的定义文件
#include"Stack.h"
// 缺省参数不能声明和定义同时给
void STInit(ST* ps, int n) // 函数的定义这部分不能给缺省值
{
assert(ps && n > 0);
ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));
ps->top = 0;
ps->capacity = n;
}

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// test.cpp 测试文件
#include"Stack.h"
int main()
{
ST s1;
// 不确定数据的多少，这里不传参数，函数会用默认参数
STInit(&s1);
ST s2;
// 确定知道要插入1000个数据，初始化时一把开好，避免扩容
STInit(&s2, 1000);
return 0;
}

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五、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差别，可以是参数个数差别大概范例差别。这样C++函数调用就体现出了多态行为，利用更灵活。C语言是不支持同一作用域中出现同名函数的。
参数范例差别

#include<iostream>
using namespace std;
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;
}

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参数个数差别

void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}

复制代码

参数顺序范例差别

// 3、参数类型顺序不同
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;
}

复制代码

需要注意一些环境

// 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()
{
return 0;
}

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// 下面两个函数构成重载
// f()但是调用时，会报错，存在歧义，编译器不知道调用谁这里就是参数缺省背锅了
void f1()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f1(int a = 10)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}

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六、nullptr

NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif

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C++中NULL大概被定义为字面常量0，大概C中被定义为无范例指针(void)的常量*。不论采取何种定义，在利用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，本想通过f(NULL)调用指针版本的f(int)函数，但是由于NULL被定义成0，调用了f(int x)，因此与步伐的初志相悖。f((void)NULL);调用会报错。**
• C++11中引入nullptr，nullptr是一个特别的关键字，nullptr是一种特别范例的字面量，它可以转换成恣意其他范例的指针范例。利用nullptr定义空指针可以避免范例转换的题目，由于nullptr只能被隐式地转换为指针范例，而不能被转换为整数范例。

#include<iostream>
using namespace std;
void f(int x)
{
cout << "f(int x)" << endl;
}
void f(int* ptr)
{
cout << "f(int* ptr)" << endl;
}
int main()
{
f(0);
// 本想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，调用了f(intx)，因此与程序的初衷相悖。
f(NULL);
f((int*)NULL);
// 编译报错: “f”: 2 个重载中没有一个可以转换所有参数类型
// f((void*)NULL);
f(nullptr);
return 0;
}

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以是c++部分尽量就用nullptr就好啦
七、inline

• 用inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用的地方睁开内联函数，这样调用内联函数就不需要创建栈帧了，就可以提高服从。
• inline对于编译器而言只是一个建议，也就是说，你加了inline编译器也可以选择在调用的地方不睁开，差别编译器关于inline什么环境睁开各不相同，由于C++尺度没有规定这个。inline实用于频繁调用的短小函数，对于递归函数，代码相对多一些的函数，加上inline也会被编译器忽略。
也就是说，在inline这个方面，编译器占主导地位
• C语言实现宏函数也会在预处理时更换睁开，但是宏函数实现很复杂很轻易出错的，且不方便调试，C++计划了inline目的就是替代C的宏函数。
• vs编译器 debug版本下面默认是不睁开inline的，这样方便调试。
• inline不建议声明和定义分离到两个文件，分离会导致链接错误。由于inline被睁开，就没有函数地点，链接时会出现报错。
这里内联函数就是睁开的，没有特别多的斲丧，如果一个简短的函数调用次数许多许多，这个时间就可以用内联睁开，淘汰函数栈帧的创建，提高服从

#include<iostream>
using namespace std;
inline int Add(int x, int y)
{
int ret = x + y;
ret += 1;
ret += 1;
ret += 1;
return ret;
}
int main()
{
int ret = Add(1, 2);
cout << Add(1, 2) * 5 << endl;
return 0;
}

复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
// 实现一个ADD宏函数的常见问题
//#define ADD(int a, int b) return a + b; 这三个是一些错误的宏的实现
//#define ADD(a, b) a + b;
//#define ADD(a, b) (a + b)
// 正确的宏实现
#define ADD(a, b) ((a) + (b)) // 每个参数都加括号是因为 a 也可能是一个表达式或者是其他的情况
int main()
{
int ret = ADD(1, 2);
cout << ADD(1, 2) << endl;
cout << ADD(1, 2)*5 << endl;
int x = 1, y = 2;
ADD(x & y, x | y); // -> (x&y+x|y)
return 0;
}

复制代码

总结

本日入门了c++的基本语法，从第一个c++步伐到命名空间对c语言命名冲突的优化，再来到缺省参数的魅力，然后是函数重载，接着是nullptr和NULL的区别以及长处，末了是类似于宏函数但优于宏函数的内联函数
c++在各个方面都在优化c语言，把以前不能实现大概有缺点的都进行了优化，不愧是c puls puls
本日的学习就到这里啦，下一篇博客小编将带着大家学习一个比指针好用的东西，不要走开，小编连续更新中~~~

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