[C++] C++入门第一篇 -- 命名空间,输入输出,缺省函数,函数重载底层原理1

简介: [C++] C++入门第一篇 -- 命名空间,输入输出,缺省函数,函数重载底层原理1

1、关键字

C++总计63个关键字,C语言32个关键字,下面图中就是C++的关键字。我们现在不去细说,后面都会用到,持续关注,在使用中会讲解。


2、命名空间

我们先来写一个C++代码,来看一下。

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

这个代码中第一句 #include <iostream>,与C语言的#include <stdio.h>是一样的,是调用输入输出库函数要包含的头文件,在C++中,使用后者也是可以的,C++全面兼容C语言的。


了解了输入输出头文件后,我们发现还多了第二句 using namespace std;,这个是干什么的?


关键字 namespace 就是命名空间,这是对C语言的一些问题的优化,具体是什么,我们往下看。


在C语言中,我们知道存在一个命名冲突的问题

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int a = 20;
  printf("%d %d", a, a);
  return 0;
}


这里的问题是重定义,这就是命名冲突。但是我们要是在工作中,一个小组多个程序员同时做开发,肯定会出现命名冲突的问题。

而C++引入了 namespace 命名空间的概念。

2.1 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。

我们这里来写一个命名空间代码。

namespace lcx //命名空间名字叫lcx
{
  int a = 10;//成员变量
  int Add(int x, int y)//成员函数
  {
    return x + y;
  }
}

此命名空间名字叫lcx,a是命名空间的成员变量,Add是命名空间的成员函数。

命名空间还可以嵌套写:

namespace l1
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  namespace l2
  {
    int a = 30;
    int b = 40;
  }
}

运行结果:



同一个工程中,可以有多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成一个命名空间:

namespace l1
{
  int a = 10;
}
namespace l1
{
  int b = 40;
}

这里两个l1最后会合并为一个命名空间,所以两个同名命名空间内不能定义同名的变量,会发生冲突的。

运行结果:


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。

2.2 命名空间的使用方式

命名空间中定义的变量,函数该如何使用呢?

2.2.1 加命名空间名称及作用域限定符

namespace lcx
{
  int a = 10;
  int Add(int x, int y)
  {
    return x + y;
  }
}

我们现在想打印a,并且调用Add函数,这里就需要用域作用限定符:: ,命名空间名称+此符号+变量名/函数名,就可以使用命名空间的变量/函数。

举例:我们来打印上面代码的变量a,并调用函数Add。

namespace lcx
{
  int a = 10;
  int Add(int x, int y)
  {
    return x + y;
  }
}
int main()
{
  int ret = lcx::Add(2, 3);
  cout << lcx::a << " " << ret << endl;
  return 0;
}

运行结果:


2.2.2 使用using将命名空间中某个成员引入

namespace lcx
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  int Add(int x, int y)
  {
    return x + y;
  }
}

如果我们在平时练习的时候,我们多次使用变量a,每次打印的时候都使用 lcx::a 这样打印太麻烦了,我们就可以用using+命名空间名称+ :: +变量名,这样展开某一个变量,后面在用的时候,就不用 lcx::a 这种形式写了。

namespace lcx
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  int Add(int x, int y)
  {
    return x + y;
  }
}
using lcx::a;
int main()
{
  cout << a << " " << lcx::b << endl;
  return 0;
}

运行结果:


2.2.3 使用using namespace 命名空间名称引入

我们在输出某个变量的值时,用到的cout,以及输入cin,其实是用的库函数,人家已经写好的,我们直接用就可以。

在我们平时练习的过程中,我们会大量的使用cin,cout,所以我们在开始的时候,直接就将含有这两个函数的命名空间展开,后面直接用就好了。

using namespace std;
int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  cout << a << " " << b << endl;
  return 0;
}

我们这里打印局部变量a与b的时候用到了cout,endl,这都是C++标准模板库命名空间的函数,因此我们练习的时候直接把标准模板库的命名空间直接展开。

using namespace std;

std就是C++标准模板库命名空间。

3、C++输入与输出

我们这里先简单学习一下C++的输入输出,先学会怎么使用,后面我们专门学习输入输出流。

我们用代码来看看:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int a = 0;
  float b = 0.0f;
  cin >> a >> b;//输入多个
  cout << a << " " << b << endl;//输出多个
  return 0;
}

这里我们知道cin与cout分别是输入输出,那>>, <<两个符号是什么?

在C++中,>>是流提取运算符,<<是流插入运算符,输入和输出都是可以输入多个,输出多个的。endl就是C语言中'\n',是换行的意思。

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<iostream >头文件中。

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。就像上面的代码,我们输入的时候直接cin>>a>>b,不用使用%d,%f。

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。

4、缺省参数

4.1 缺省参数的概念

在C语言中没有缺省参数一说,C++中的缺省参数是什么呢?
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。

我们举例来看一下:

void func(int n = 10)
{
  cout << n << endl;
}
int main()
{
  func();  //不传参数的时候,使用func函数形参的默认值
  func(1); //传参数,使用实参
  return 0;
}

这段代码中,第一次调用func函数的时候我们没有传参数,C语言中,这就会报错,但是C++是支持这样的,因为如果函数的形参有默认值的时候,调用函数不传参,就会使用形参的默认值。但在调用函数的时候,我们传了实参,这时就会以实参为准。缺德的来说,缺省参数就像是一个备胎一样。

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