C++初阶

一、namespace命名空间

1、namespace的价值

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，namespace关键字的出现就是针对这种问题

c语⾔项⽬类似下⾯程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，C++引⼊namespace就是为了更好的解决

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

2、namespace的定义

1、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。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。

2、namespace本质是定义出⼀个域，这个域跟全局域各⾃独⽴，不同的域可以定义同名变量，所以下⾯的rand不在冲突了

3、C++中域有函数局部域，全局域，命名空间域，类域；域影响的是编译时语法查找⼀个变量/函数/ 类型出处(声明或定义)的逻辑，所有有了域隔离，名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑，还会影响变量的⽣命周期，命名空间域和类域不影响变量⽣命周期。

4、namespace只能定义在全局，当然他还可以嵌套定义。

5、项⽬⼯程中多⽂件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace，不会冲突。

6、C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//定义命名空间，practice是命名空间的名字
namespace practice {//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;};
}int main() {printf("%p\n", rand);//默认访问的是全局变量的rand函数指针printf("%d\n", practice::rand);//这里指定bit命名空间的randreturn 0;
}

//命名空间的嵌套
namespace practice {namespace prac_1 {int rand = 1;}namespace prac_2 {int rand = 2;};}
}
int main() {printf("%d\n", practice::prac_1::rand);printf("%d\n", practice::prac_2::rand);return 0;
}

3、命名空间的使用

编译查找⼀个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间⾥⾯去查找。我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种⽅式：

1、指定命名空间访问，项⽬中推荐这种⽅式。

2、using将命名空间中某个成员展开，项⽬中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种⽅式。

3、展开命名空间中全部成员，项⽬不推荐，冲突⻛险很⼤，⽇常⼩练习程序为了⽅便推荐使⽤。

namespace prac_3 {int r = 1;}
//指定命名空间访问
int main() {printf("%d", prac_3::r);return 0;
}//using将命名空间中某个成员展开
using prac_3::r;int main() {printf("%d", r);return 0;
}//展开命名空间的全部成员
using namespace prac_3;int main() {printf("%d", r);return 0;
}

二、C++的输入输出

1、<iostream>是 Input Output Stream 的缩写，是标准的输⼊、输出流库，定义了标准的输⼊、输 出对象。

2、std::cin 是 istream 类的对象，它主要⾯向窄字符（narrow characters (of type char)）的标准输 ⼊流。

3、std::cout 是 ostream 类的对象，它主要⾯向窄字符的标准输出流。

4、std::endl 是⼀个函数，流插⼊输出时，相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。

5、<<是流插⼊运算符，>>是流提取运算符。（C语⾔还⽤这两个运算符做位运算左移/右移）。

6、使⽤C++输⼊输出更⽅便，不需要像printf/scanf输⼊输出时那样，需要⼿动指定格式，C++的输⼊输出可以⾃动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的，这个以后会讲到)，其实最重要的是C++的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。

7、IO流涉及类和对象，运算符重载、继承等很多⾯向对象的知识，这些知识我们还没有讲解，所以这⾥我们只能简单认识⼀下C++ IO流的⽤法，后⾯我们会有专⻔的⼀个章节来细节IO流库。

8、cout/cin/endl等都属于C++标准库，C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中，所以要通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们。

9、⼀般⽇常练习中我们可以using namespace std，实际项⽬开发中不建议using namespace std。

10、<iostream>间接包含了printf和scanf，不包含<stdio.h>也可以使用。vs系列编译器是这样的，其他编译器可能会报错。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 0;double b = 0.1;char c = 'x';cout << a << " " << b << " " << c << endl;std::cout << a << " " << b << " " << c << std::endl;scanf("%d%lf", &a, &b);printf("%d %lf\n", a, b);// 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;
}

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 在io需求⽐较⾼的地⽅，如部分⼤量输⼊的竞赛题中，加上以下3⾏代码
// 可以提⾼C++IO效率
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cout.tie(nullptr);
return 0;
}

三、函数重载

C++⽀持在同⼀作⽤域中出现同名函数，但是要求这些同名函数的形参不同，可以是参数个数不同或者类型不同。这样C++函数调⽤就表现出了多态⾏为，使⽤更灵活。C语⾔是不⽀持同⼀作⽤域中出现同名函数的。

#include<iostream>
using namespace std;
// 1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{cout << "int Add(int left, int right)" << endl;return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{cout << "double Add(double left, double right)" << endl;return left + right;
}
// 2、参数个数不同
void f()
{cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}
// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{cout << "f(char b, int a)" << endl;
}// 返回值不同不能作为重载条件，因为调⽤时也⽆法区分
//void fxx()
//{}
//
//int fxx()
//{
// return 0;
//}
// 下⾯两个函数构成重载
// f()但是调⽤时，会报错，存在歧义，编译器不知道调⽤谁
void f1()
{cout << "f()" << endl;
}
void f1(int a = 10)
{cout << "f(int a)" << endl;
}
int main()
{Add(10, 20);Add(10.1, 20.2);f();f(10);f(10, 'a');f('a', 10);return 0;
}