【C++】 C++入门和基础(上)

简介: 【C++】 C++入门和基础

一、C++的发展历史和应用领域


1.1、C++的起源


C语言是结构化和模块化的语言,适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题,规模较大的程序,需要高度 的抽象和建模时,C语言则不合适。为了解决软件危机, 20世纪80年代, 计算机界提出了OOP(object oriented programming:面向对象)思想,支持面向对象的程序设计语言应运而生。之后便有了本贾尼博士等人设计出了C++这门语言。


1.2、C++发展史及历代版本


1979年,贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候,试图将内核模块化,于是在C语言的基础上进行扩展,增加了类的机制,完成了一个可以运行的预处理程序,称之为C with classes。


1.3、C++的历史版本

 阶段                                                                 内容
C with classes 类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等
C++1.0 添加虚函数概念,函数和运算符重载,引用、常量等
C++2.0 更加完善支持面向对象,新增保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以 及const成员函数
C++3.0 进一步完善,引入模板,解决多重继承产生的二义性问题和相应构造和析构的处理
C++98 C++标准第一个版本,绝大多数编译器都支持,得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化 协会认可,以模板方式重写C++标准库,引入了STL(标准模板库)
··· ···之后介绍重要版本
C++11 增加了许多特性,使得C++更像一种新语言,比如:正则表达式、基于范围for循环、auto 关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等
C++14 对C++11的扩展,主要是修复C++11中漏洞以及改进,比如:泛型的lambda表达式, auto的返回值类型推导,二进制字面常量等

现阶段我们常用的还是C++98和C++11;


1.4、C++的应用领域


1. 操作系统以及大型系统软件开发


2. 服务器端开发


3. 人工智能


4. 网络工具


5. 游戏开发


6. 嵌入式领域


7. 数字图像处理


8. 分布式应用


9. 移动设备


二、C++的关键字


1.1、C++关键字


(C++98) C++总计63个关键字,C语言32个关键字


1669443187292.jpg


三、 命名空间


3.1、命名空间的概念


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。


示例:如下,我们自己定义的rand和库里的rand函数产生命名冲突


1669443216855.jpg


3.2、命名空间的定义


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。


注意点:


1、命名空间中的内容,既可以定义变量,也可以定义函数


2、命名空间还可以嵌套,同名的命名空间会被编译器合并到一起。


3.3、命名空间嵌套的示例


#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
namespace jjx
{
       namespace xiang
       {
              struct ListNode
              {
                      int val;
                      struct ListNode* next;
              };
       }
}

加域访问限定符访问使用示例:

#include<iostream>//放出来,方便使用了,但是存在冲突风险
//using namespace std; 
//std封C++库的命名空间//放部分常用的
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
int main()
{       
    cout << "hello world" << endl;
    return 0;
}

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


3.4命名空间的使用


1、加命名空间名称及作用域限定符        ::


2、使用using将命名空间中成员引入        using N::b;


3、使用using namespace 命名空间名称引入        using namespce N;


四、C++的输入输出


4.1、C++是如何实现输入输出的例子:


#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int a = 0;
  scanf("%d", &a);
  printf("%d\n", a);
  // >> 流提取运算符,cin 是对象, >> 是运算符重载,并且自动识别输入类型
  cin >> a;
  // << 流插入运算符
  cout << a;
  return 0;
}

说明:


1. 使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时,必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空间。


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


<iostream>+std的方式。


2. 使用C++输入输出更方便,不需增加数据格式控制,比如:整形--%d,字符--%c


cin中的>>是通过重载>>和模板实现自动识别类型。


五、缺省参数


5.1、 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默认值。在调用该函数时,如果没有指定实参则采用该 默认值,否则使用指定的实参。


类似于备胎的概念


缺省参数/默认参数

void Fun(int a = 0)
{
  cout << a << endl;
}
int main()
{
  Fun();//没有传参数的时候,使用参数的默认值
  Fun(1);//传参时,使用指定的实参
  return 0;
}


5.2、 缺省参数分类


·全缺省参数:

void Fun(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
       cout << "a =" << a << endl;
       cout << "b =" << b << endl;
       cout << "c =" << c << endl << endl;
}
int main()
{
       Fun();
       Fun(1);
       Fun(1, 2);
       Fun(1, 2, 3);
       return 0;
}

1669443339984.jpg

·半缺省参数:


注:


1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出,不能间隔着给


2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现


3. 缺省值必须是常量或者全局变量


4. C语言不支持(编译器不支持)


void Fun(int a , int b = 20, int c = 30)
{
       cout << "a =" << a << endl;
       cout << "b =" << b << endl;
       cout << "c =" << c << endl << endl;
}
int main()
{
//     Fun();半缺省至少传一个参数
       Fun(1);
       Fun(1, 2);
       Fun(1, 2, 3);
       return 0;
}

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