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C++语法学习之路

news 2025/7/8 12:09:22

C++语法学习之路

C++ 是在 C 的基础之上，容纳进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。前期的 C++ 主要是在补充 C 语言的不足，以及对 C 设计不合理的地方进行优化。

一、关键字

C++ 有63个关键字，C 语言只有32个关键字。C++ 在 C 语言的基础之上增加了更多的关键字。

关于这些新增的关键字，我们不需要一下子就去全部搞懂。在学和用的过程中，我们慢慢就会熟能生巧了。

auto 关键字

auto 类型，能根据右边的表达式自动推导表达式的类型。在类型名比较长的时候有很大的作用。

int a = 1;
auto b = a;
auto c = a + 1.1;

NULL 与 nullptr

// C语言
#define NULL 0
// C++
#define nullptr ((void*)0)

二、命名空间 namespace

命名空间主要解决命名冲突的问题。命名冲突可能会是我们写的变量函数和调用的库冲突了，也可能是和同事的变量函数命名冲突了，导致编译不通过。

如果是使用 C 语言，我们只能去修改冲突的变量函数名。C++ 加入了命名空间以后就解决了这个问题。

命名空间增加了命名空间域的概念，其他域还有类域(class)、局部域、全局域。同时还加入了 :: (域作用限定符)。变量和函数只会在自己的域内发挥作用，通过 :: 在其他域中引用需要的域变量函数。

// 全局域
int a = 0;

// 命名空间域A
namespace A
{
	int a = 2;
} // 不能给分号

int main()
{
	// 局部域
	int a = 1;
	// ::的前面是跟的域名,后面则是变量函数名
	// 空代表的是全局域
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", ::a);
	printf("%d\n", A::a);
	return 0;
}

# cmd 命令输出
1
0
2

使用 using namespace 展开命名空间域后，就会把命名空间域里的代码暴露到其他域。这时全局域下的变量 a 和**命名空间域 A **下的变量 a 会冲突。

所以我们一般不要直接把命名空间域展开，这会出现许多问题。而是通过域作用限定符 :: 去调用命名空间域中的变量函数。

int a = 0;
namespace A
{
    int a = 1;
}
// 解注下面代码,此时爆红 "a" 不明确
// using namespace A

int main() {
    std::cout << a << std::endl;
    std::cout << A::a << std::endl;
    return 0;
}

命名空间嵌套

命名空间域是可以嵌套的。调用嵌套命名空间里的变量函数需要先从外层开始调用。

namespace A
{
	int a = 2;
	namespace B
	{
		int a = 2;
	}
}// 不能给分号
printf("%d\n", A::B::a);

命名空间合并

多个同名的命名空间会被合并属于同一个命名空间，不能有同名变量函数。

namespace A
{
	int a = 2;
}

namespace A
{
	int b = 1;
}

C++标准库和命名空间的关系

传统的 C 语言标准库都是以 .h 结尾的头文件( #include <stdio.h> )。在 C++ 早期，C++ 的标准库也是以 .h 结尾的。但是在加入命名空间以后 C++ 的标准库不再使用 .h 结尾，并且把标准库里的东西全部加入到了一个命名空间中，名为 std。

// C 头文件
#include <stdio.h>
// C++ 早期头文件
#include <iostream.h>
// C++ 头文件
#include <iostream>
using namespace std;

C++ 标准库中写的代码都是放在一个同名为 std 的命名空间域中的。

#include <iostream>
namespace std
{
   
	// iostream库的代码
}
#include <list>
namespace std
{
   
	// list库的代码
}
#include <vector>
namespace std
{
   
	// vector库的代码
}

所以如果你想使用 C++ 的标准库，你不但要去包含头文件还需要在使用的地方限定标准库的命名空间 std。

#include <iostream>
int a = 1;
std::cout << a << std::endl;

// 展开常用的std元素
using std::cout;
using std::endl;
cout << a << endl;

三、C++ 的输入输出

C++ 的输入输出使用了IO流。cplusplus.com/reference 这是 C++ 标准库的文档，里面包含了IO流的介绍。

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> 头文件并在使用的地方展开 std。<< 是流插入运算符，>> 是流提取运算符。

#include <iostream>
using namespace std;
int a = 2024;
int main()
{
   
	cout << "Hello Word!" << " " << a << endl;
	int b = 0;
	cin >> b;
	cout << "Hello Word!" << " " << b << endl;
	return 0;
}

# cmd 命令输出
Hello Word! 2024
2023
Hello Word! 2023

可以看到，C++ 的输入输出并没有指定变量类型，这是 C++ 的两个新特性叫 函数重载 和 运算符重载 来实现的，可以达到自动识别类型的效果。

还值得一提的是，C语言的输入输出 ( printf 、 scanf ) 通常比 C++ 的输入输出要快。这主要是因为 C++ 兼容 C 语言，C++ 在去缓冲区输入输出信息时会先检测有没有 C 语言的东西，如果有会先清空缓冲区再去输入输出信息。当然你也可以去把 C++ 的这个缓冲区检测取消掉，这个时候 C++ 的输入输出速度就提上来了。

四、缺省参数

C++ 支持缺省参数，在写缺省参数的时候需要严格按照语法来写。如果不是全缺省，缺省参数一定是在函数参数的右边的。因为我们调用函数时，函数形参会从左往右依次取值，如果第一个是缺省参数而第二个不是缺省参数，我又只传了一个参数该怎么办呢？

这时，因为 C++ 语法不支持这样做，所以这个函数参数写法是错误的。

#include <iostream>
using namespace std;
// 错误写法
void Function(int a = 1, int b, int c = 3)
{
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	cout << c << endl;
}

// 正确写法
void Function(int a, int b = 2, int c = 3)
{
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	cout << c << endl;
}
int main()
{
	Function(4);
	return 0;
}

缺省参数不能在函数定义和函数声明中同时给，只能在函数声明中给出。不然会出现语法错误，编译器不知道该用哪一个。

// 函数声明
void Function(int a = 1, int b = 2, int c = 3);
int main()
{
	Function(4);
	return 0;
}
// 函数定义
void Function(int a, int b, int c)
{
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	cout << c << endl;
}