前言
在C语言和基本的数据结构学习之后,我们终于迎来了期待已久的C++啦!C++发明出来的意义就是填补一些C语言的不足,让我们更加方便的写代码,所以今天我们就来讲一下C语言不足的地方和在C++中的解决办法!
一、命名空间
在学习命名空间这个概念之前,我们先来看下面这段代码:
在这段代码中,我们定义了一个rand变量,但是我们还知道,rand又是stdlib这个头文件里面的函数名,理应来说应该会命名冲突的,但是我们不要忘了,这里的变量rand是局部变量,当命名冲突的时候,会优先调用局部变量,所以下面程序会正常打印4
那什么情况下会命名冲突呢?我们接着往下看!
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int rand = 4; printf("%d\n",rand); return 0; }
看这段代码,当我们把rand定义成全局变量的时候就会产生命名冲突了,这个程序无法正常执行下去了,那就会有小面包们问(作者喜欢叫读者为小面包),我们难道不可以自己来避免这个命名冲突的问题吗?就不用函数名就得了!可是大家想想,库里面很多函数,我们无法保证在未来写代码的时候,定义的变量名一定不跟函数名冲突,所以这个时候我们的命名空间这个概念就诞生了,那就让我们开始学习C++的第一课----命名空间吧!
#include <stdio.h> #include <stdlib.h int rand = 4; int main() { printf("%d\n",rand); return 0; }
二、命名空间的概念
我们的命名空间,其实就是给我们定义的变量围上一堵墙,我们需要用的时候,就可以去调用这个命名空间,这跟我们C语言的结构体类似,就是把这些变量划分到命名空间里了,防止跟外面的产生命名冲突。也像给变量贴上个标签,告诉程序,这个是我的,不是函数名!
三、命名空间的定义
我们还需要知道在C++里面是可以写C的程序的,来一起看下面这段代码,命名空间的关键字就是namespace,后面再加上命名空间的名字,就是起个名字,随便起,推荐大家起名字的缩写,表明这里面的变量都是自己的,那我们定义完命名空间之后该如何调用呢?
#include <iostream> // C++里面的标准输入输出库 #include <stdio.h> // C的标准输入输出 namespace xmb { int rand = 3; } int main() { printf("%d\n",xmb::rand); return 0; }
四、 命名空间的内容
命名空间里面可以放变量和函数体,结构体,联合体等数据类型,使用的时候就用上面的调用规则就可以了!
#include <iostream> namespace xmb { int rand = 12; int Add(int x, int y) { return x + y; } struct List { int a; int b; char c; }; union room { int a; int b; char c; }; } int main() { xmb::rand = 3; int num = xmb::Add(3,5); struct xmb::List la = {1,2,'a'}; la.b = 3; la.c = 4; la.c = 'b'; union xmb::room uroom = {3}; uroom.a = 4; uroom.b = 3; uroom.c = 'a'; return 0; }
五、命名空间的嵌套
我们的命名空间是可以嵌套的,我们可以嵌套多个命名空间,在调用的时候就依次来就可以。
namespace xmb { int rand = 12; namespace xmb1 { int Add(int x, int y) { return x + y; } namespace xmb11 { int num = 10; } } namespace xmb2 { struct List { int a; int b; char c; }; } namespace xmb3 { union room { int a; int b; char c; }; } } int main() { xmb::xmb1::xmb11::num = 20; return 0; }
六、命名空间在多文件中的应用
既然命名空间如此的好用,那它在多文件中是否可以应用呢?
答案是可以的,但是也有限制规则
头文件:
#include <iostream> namespace xmb { typedef struct List { int* data; int size; int capacity; }SL; void SLInit(SL* phead); void SLPush(SL* phead,int num); }
函数体:
#include "test.h" namespace xmb { void SLInit(SL* phead) { phead->data = nullptr; phead->size = 0; phead->capacity = 0; } void SLPush(SL* phead,int num ) { // } }
我们在多文件的时候,命名空间一定要保持一致,
同一个程序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。
比如上面的test.h和上面test.cpp中两个xmb会被合并成一个。
七、命名空间的调用方式
1. 命名空间名称 ➕ :: ➕ 变量名
如图,我们需要调用rand这个变量,只需要如下的调用我们就可以使用了!再也不用担心会命名冲突了!
注意!!!⚠️
只要是跟库里面的函数名冲突了,就用这种方法,其他两种解决不了!
#include <iostream> // C++里面的标准输入输出库 #include <stdio.h> // C的标准输入输出 namespace xmb { int rand = 3; } int main() { printf("%d\n",xmb::rand); return 0; }
2. using➕命名空间名称➕::➕变量名
#include <iostream> // C++里面的标准输入输出库 #include <stdio.h> // C的标准输入输出 namespace xmb { int a = 3; int b = 6; } using xmb::a; int main() { printf("%d\n",a); printf("%d\n",xmb::b); return 0; }
3. using namespace ➕ 命名空间名称
这个主要就是引入了命名空间,写完这个就可以直接调用命名空间里面的内容
#include <iostream> // C++里面的标准输入输出库 #include <stdio.h> // C的标准输入输出 namespace xmb { int a = 3; int b = 6; } using namespace xmb; int main() { printf("%d\n",a); printf("%d\n",b); return 0; }
八、C++中的输入输出
大家在学习完命名空间之后,肯定会想,C++的输入输出还是跟C语言的一样吗?还是有自己更好的输入输出语句?
答案是有更好的!接下来我们就介绍C++的输入输出!
1. cout :类似C语言中的printf函数,是标准的输出到控制台/终端上,
2. cin :类似C语言中的scanf函数,是标准的输入,从键盘上输入到变量。
3. << :流插入运算符,配合cout使用
4. >> :流提取运算符,配合cin使用
5. endl :特殊的C++符号,表示换行输出
我们的cout,cin和endl都在std这个命名空间里,而std命名空间在<iostream>这个头文件里,所以我们要使用的时候必须同时调用std和<iostream>它们两个。
8.1 cout的使用
这里就代表从右往左依次流入到cout(控制台/终端)上,先输出hello world 再输出换行
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "hello world" << endl; return 0; }
8.2 cin的使用
cin这里就是从左往右依次输入,输入第一个值给a,空格或者换行,输入第二个值给b
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 0; int b = 0; cin >> a >> b; cout<< a << endl << b << endl; return 0; }
注意⚠️!!!
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
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 0; double b = 0; char c = 0; cin >> a >> b >> c; cout<< a << endl << b << endl << c << endl; return 0; }
九、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。
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 0; double b = 0; char c = 0; cin >> a >> b >> c; cout<< a << endl << b << endl << c << endl; return 0; }
2.但是 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。
该问题在日常练习中很少出现,但是项目开发中代码较多、规模大,就很容易出现。
所以我们不要展开全部,仅仅引用cou,cin和endl就可以了!
#include <iostream> using std::cout; using std::cin; using std::endl; int main() { int a = 0; double b = 0; char c = 0; cin >> a >> b >> c; cout<< a << endl << b << endl << c << endl; return 0; }