【C++入门】—— C++入门 (上)_命名空间

前言：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。

本篇主要内容：

C++学习前言

C++入门知识

什么是C++：

• 1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++。因此：C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。

1. C++学习前言

1.1 C++的发展史

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 withclasses。

C++还在不断的向后发展

关于C++23的讨论：

C++23

1.2 C++的重要性

语言的使用广泛度：

C/C++在TIOBE编程语言社区排行中名列前茅，长期把榜前五！

在工作领域：

C++在工作领域，实际生活上运用非常广泛！

C++比较适合的场景：

• 操作系统以及大型系统软件开发
• 服务器端开发
• 游戏开发
• 嵌入式和物联网领域
• 数字图像处理
• 人工智能

因此认真学习，学好C++是很重要的！！！

2. C++入门知识

(C++兼容C语言的所有语法)

2.1 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，如果我们取变量名和库中的变量名一样就会发生冲突

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int rand = 10;
// 库里面也有一个rand，所以在C语言中就会报错
int main()
{
  printf("%d\n", rand);
  return 0;
}

命名空间的出现 就是为了针对这种问题，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！

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。

namespace pxt
{
  // 命名空间中可以定义变量/函数/结构体
  int rand = 10;

  struct data
  {
    int num;
  };

  int Sub(int x, int y)
  {
    return x - y;
  }

  // 命名空间也可以嵌套
  namespace xyyj
  {
    int Add(int x, int y)
    {
      return x + y;
    }
  }
}

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

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

命名空间的使用

虽然知道了有命名空间，但是我们该如何去使用它呢？

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
• 展开部分命名空间的成员
• 展开命名空间

加命名空间名称及作用域限定符

当我们想使用命名空间中的某个成员是，我们可以使用 :: 操作符

namespace pxt
{
  int rand = 10;

  int a = 10;

  int b = 20;
}

int main()
{
  printf("%d\n", pxt::rand);
  printf("%d\n", pxt::b);
  return 0;
}

这样使用::就可以使用命名空间中的成员

展开部分命名空间的成员

在一个命名空间中，如果一个成员频繁的被使用，我们就可以用using将他展开，来方便我们的使用

namespace pxt
{
  int rand = 10;

  int a = 10;

  int b = 20;
}

using pxt::rand;

int main()
{
  printf("%d\n", rand);
  printf("%d\n", pxt::b);
  return 0;
}

展开命名空间

如果一个命名空间中的成员基本都会频繁使用，我们可以直接将整个命名空间展开变成全局域

using namespace pxt;

我们以后在编写C++代码是会经常用到

using namespace std;
// std就是C++的标准库，这里就是将标准库展开

namespace pxt
{
  int rand = 10;

  int a = 10;

  int b = 20;
}

using namespace pxt;

int main()
{
  printf("%d\n", rand);
  printf("%d\n", b);
  return 0;
}

当我们的命名空间被展开后，空间中的所有成员都可以直接使用

2.2 C++输入&输出

在每次接触到新语言时，我们都会以全新的方式打个招呼，我们来看看C++是怎么实现的！

#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;
}

对于一种全新的语言和概念，我们这里解释一下：

• 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。
• cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含头文件中。
• <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
• 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。
• 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。

int main()
{
  int a = 10;
  double b = 99.9;
  // 可以自动识别变量的类型
  cout << a << " " << b << endl;
  return 0;
}

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？

• 在日常练习中，建议直接using namespace std即可，这样就很方便。
• 在项目开发中，由于代码多，规模大，不建议直接展开使用
• 写项目使用时，应该使用指定命名空间展开常用对象的方式

3. 总结

在本章节中，我们介绍了C++的发展史及其在社会上的重要意义，在C++主要入门知识上，我们又介绍了命名空间和C++上的输入和输出，而命名空间解决了C语言遗留下来的问题。让C++的开发变得便利，但是C++的我们才踏进来一点点，还有许多入门知识期待下回分解！

谢谢大家支持本篇到这里就结束了