“C++基础入门指南:了解语言特性和基本语法”(上)

简介: “C++基础入门指南:了解语言特性和基本语法”(上)

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


C++命名风格



工作之后,看谁的技术牛不牛逼,不用看谁写出多牛逼的代码,就代码风格扫一眼,立刻就能看出来是正规军还是野生的程序员。代码的风格和质量可以反映出一个程序员的水平和专业度。在工作中,代码的可读性和规范性非常重要,因为代码将被多人阅读、修改和维护。下面我介绍几种代码命名风格。


1.小驼峰命名法(Camel Case):首字母小写,其他每个单词首字母大写,例如:myVariable、myFunction。

2.大驼峰命名法(Camel Case):单词和单词之间首字母大写间隔,例如:MyVariable、MyFunction。

3.下划线命名法(Snake Case):单词之间用下划线(_)分隔,所有字母小写,例如:my_variable、my_function。

4.匈牙利命名法(Hungarian notation): 匈牙利命名法是:变量名 = 属性 + 类型 + 对象描述,例如:int iMyAge,知道它是一个int型的变量,随着编程语言和开发工具的进步,匈牙利命名法逐渐不再被广泛使用,并且在一些编程社区中被认为是过时的。


通常来讲 java和go都使用驼峰,C++的函数和结构体命名也是用大驼峰,这种命名风格在C++社区中被广泛接受和使用。


C++关键字(C++98)



C++总计63个关键字,C语言32个关键字


auto、bool、break、case、catch、char、class、const、const_cast、continue、default、delete、do、double、dynamic_cast、else、enum、explicit、export、extern、false、float、for、friend、goto、if、inline、int、long、mutable、namespace、new、operator、private、protected、public、register、reinterpret_cast、return、short、signed、sizeof、static、static_cast、struct、switch、template、this、throw、true、try、typedef、typeid、typename、union、unsigned、using、virtual、void、volatile、wchar_t、while


这些关键字具有特殊的含义,在C++程序中有特定的用法和语法规则。请注意,C++的新标准中可能会有一些新增的关键字,例如C++11、C++14、C++17、C++20等,这些关键字根据不同的标准版本可能会有所改变或添加。


C++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,在C++中,可以使用namespace关键字来定义命名空间,如下所示:


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
// 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
int main()
{
  printf("%d\n", rand);
  return 0;
}
// 编译后后报错:error C2365: “rand”: 重定义;以前的定义是“函数”


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,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


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace Xm
{
  int rand = 10;
}
int main()
{
  printf("%d\n", Xm::rand);  //关于Xm::后续会有讲解,在这里铺垫一下
  return 0;
}


关于Xm::后续会有讲解.


命名空间定义


  • 命名空间中可以定义变量/函数/类型等


namespace Xm
{
  // 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;
  };
}


  • 命名空间可以嵌套


//  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 N2
  {
    int c;
    int d;
    int Sub(int left, int right)
    {
      return left - right;
    }
  }
}


  • 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。

ps: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.这意味着在一个命名空间内声明的变量、函数、类等实体,只能在该命名空间内部或通过限定符(作用域解析运算符::或using声明)进行访问。

那命名空间如何使用


命名空间使用


命名空间中成员该如何使用呢?比如:


namespace Xm
{
  // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
  int a = 0;
  int b = 1;
  int Add(int left, int right)
  {
    return left + right;
  }
  struct Node
  {
    struct Node* next;
    int val;
  };
}
int main()
{
  // 编译报错:error C2065: “a”: 未声明的标识符
  printf("%d\n", a);
  return 0;
}


命名空间的使用有三种方式:


  • 加命名空间名称及作用域限定符

在C++中,::是作用域解析运算符(Scope Resolution Operator)。它用于访问命名空间、类、结构体、枚举、静态成员和全局作用域中的成员。


对于命名空间,::用于访问命名空间中的变量、函数或类。例如:


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


  • 使用using将命名空间中某个成员引入

using是C++中的一个关键字,用于引入命名空间或定义类型别名。


通过using关键字可以引入一个命名空间,使得其中的成员可以在当前作用域中直接访问,无需使用作用域解析运算符:: 相当于把命名空间部分展开 例如:


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


  • 使用using namespace 命名空间名称 引入

using namespace是C++中的一个语法结构,用于引入整个命名空间的所有成员。


通过using namespace可以将一个命名空间中的所有成员引入到当前作用域中,使得这些成员可以直接访问,无需使用作用域解析运算符::。这样可以简化代码,使得访问命名空间中的成员更加方便。 相当于把命名空间全部展开


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


不少同学看到过这个 using namespace std;那是什么意思呢?

std是C++标准库的命名空间,标准库的东西都放到std, 如何把std东西全部展开


但是在实际开发,把std全部展开要慎重,

展开整个std命名空间可能会导致以下问题:


1.命名冲突

2.可读性和可维护性,引入整个std命名空间会使代码中的名字变得模糊不清,阅读代码和识别名称的来源会变得困难。这会降低代码的可读性和可维护性。


  • 为了避免这些问题,通常建议采取以下措施:


1.明确引入需要的成员:最好只引入需要的具体成员,而不是整个命名空间。例如,使用using std::cout来引入std命名空间中的cout对象,而不是使用using namespace std来引入整个std命名空间。项目:指定名空间访问+展开常用 如:using std::cout using std::cin cout与cin 后面会有讲解

2.使用作用域解析运算符:在代码中直接使用作用域解析运算符::来指定所需成员的命名空间,这样可以显式地标识出每个成员的来源和避免命名冲突。

3.当然在日常学习上可以把 using namespace std 展开.


C++输入&输出(cout & cin)



新生婴儿会以自己独特的方式向这个崭新的世界打招呼,C++刚出来后,也算是一个新事物,

那C++是否也应该向这个美好的世界来声问候呢?我们来看下C++是如何来实现问候的。


#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,表示换行输出和C语言中的\n 一样,他们都包含在包含< iostream >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.这些知识我们本章节,不做讲解.


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)中还支持格式,后续编译器已不支持,因此推荐使用 #< iostream > +std的方式。来使用.


#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;
}


C++ 缺省参数



C++中的缺省参数(Default Arguments)是指在函数定义中为函数参数提供默认值。当调用函数时,如果实参没有传递给该参数,那么将使用该参数的默认值。


void Func(int a = 0)
{
   cout << a << endl;
}
int main()
{
   Func();     // 没有传参时,使用参数的默认值0
   Func(10);   // 传参时,使用指定的实参
  return 0;
}


缺省参数分类


  • 全缺省参数

使用全缺省参数的方式来定义函数,这意味着所有的参数都具有默认值。这样,在函数调用时,可以不传递任何参数,或者只传递感兴趣的参数,而其他参数将使用它们的默认值。


以下是一个使用全缺省参数的函数定义的示例:


void myFunction(int x = 0, int y = 0, int z = 0) {
  // 函数体
}
上述示例中,myFunction 函数有三个参数:x、y 和 z。这三个参数都被赋予了默认值 0,
因此调用该函数时可以省略所有参数。以下是调用 myFunction 的几个示例:
myFunction()    // 不传递任何参数,使用所有参数的默认值,默认值为 x = 0, y = 0, z = 0
myFunction(10);   // 只传递一个参数,x = 10,y 和 z 使用默认值 0
myFunction(10, 20);    // 传递两个参数,x = 10,y = 20,z 使用默认值 0
myFunction(10, 20, 30);   // 传递所有参数,x = 10,y = 20,z = 30


  • 半缺省参数

在 C++ 中,半缺省参数(Partial Default Arguments)是指部分参数具有默认值,而其他参数没有默认值。这样在函数调用时可以选择性地省略某些参数,而不是省略全部参数。


以下是一个使用半缺省参数的函数定义的示例:


void myFunction(int x, int y, int z = 0) {
  // 函数体
}
在上述示例中,myFunction 函数有三个参数:x、y 和 z。其中,
z 被赋予了默认值 0,而 x 和 y 没有默认值。这样,在函数调用时,
必须传递 x 和 y 的实参,而 z 可以选择性地省略。
以下是调用 myFunction 的几个示例:
myFunction(10, 20);    // 只传递两个参数,x = 10,y = 20,z 使用默认值 0
myFunction(10, 20, 30);    // 传递所有参数,x = 10,y = 20,z = 30


注意:

  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

一般是函数的声明中提供默认参数,以保持接口的一致性和可读性,而函数的定义中不需要再次提供默认参数。


test.h
// 函数声明中设置默认参数
void myFunction(int x, int y = 0, int z = 0);
test.cpp
// 函数定义中不用设置默认参数
void myFunction(int x, int y /* = 0 */, int z /* = 0 */) {
  // 函数体
}


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)

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