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C++入门基础—（命名空间，输入输出，缺省参数，函数重载）

时间：2024-07-30 13:29:16浏览次数：9  
标签：ps int namespace 缺省 C++ 命名 重载 include

目录

1.1  C++发展史

1.2 C++版本更新

1.3 C++学习参考文档

1.4 C++的第一个程序

2 命名空间

2.1 命名空间的价值

2.2 namespace的定义

1.命名空间中可以定义变量/函数/类型

2. 命名空间可以嵌套

3.多⽂件中可以定义同名namespace，他们会默认合并到⼀起，就像同⼀个namespace⼀样

2.3 命名空间使⽤

3. C++输⼊&输出

4. 缺省参数

全缺省与半缺省

5. 函数重载

参数类型不同

参数个数不同 

参数顺序不同（事实上参数顺序不同和参数类型不同是一样的这里单独拿出来帮助记忆）

1.1  C++发展史

1983年，Bjarne Stroustrup在C语⾔的基础上添加了⾯向对象编程的特性，设计出了C++语⾔的雏形，此时的C++已经有了类、封装、继承等核⼼概念，为后来的⾯向对象编程奠定了基础。这⼀年该语⾔被正式命名为C++。 在随后的⼏年中，C++在学术界和⼯业界的应⽤逐渐增多。⼀些⼤学和研究所开始将C++作为教学和研究的⾸选语⾔，⽽⼀些公司也开始在产品开发中尝试使⽤C++。这⼀时期，C++的标准库和模板等特性也得到了进⼀步的完善和发展。 C++的标准化⼯作于1989年开始，并成⽴了⼀个ANSI和ISO（International Standards Organization）国际标准化组织的联合标准化委员会。1994年标准化委员会提出了第⼀个标准化草 案。在该草案中，委员会在保持斯特劳斯特卢普最初定义的所有特征的同时，还增加了部分新特征。 在完成C++标准化的第⼀个草案后不久，STL（Standard Template Library）是惠普实验室开发的⼀系列软件的统称。它是由Alexander Stepanov、Meng Lee和David R Musser在惠普实验室⼯作时所开发出来的。在通过了标准化第⼀个草案之后，联合标准化委员会投票并通过了将STL包含到C++标准中的提议。STL对C++的扩展超出C++的最初定义范围。虽然在标准中增加STL是个很重要的决定，但也因此延缓了C++标准化的进程。 1997年11⽉14⽇，联合标准化委员会通过了该标准的最终草案。1998年，C++的ANSI/IS0标准被投⼊使⽤。

1.2 C++版本更新

1.3 C++学习参考文档

Reference - C++ Reference (cplusplus.com)（非官网界，面设计舒服）

C++ 参考手册 - cppreference.com（官网，中文）

cppreference.com（官网，英文）

1.4 C++的第一个程序

C++兼容C语⾔绝⼤多数的语法，所以C语⾔实现的hello world依旧可以运⾏，C++中需要把定义⽂件代码后缀改为.cpp，vs编译器看到是.cpp就会调⽤C++编译器编译，linux下要⽤g++编译，不再是gcc。我们用C++语法来向世界问好。 
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	cout << "hello world!!!" << endl;

	return 0;
}

这里我们可能看不懂#include<iostream> 和using namespace std;和cout是干什么用的，不用怕学到后面我们就明白了。

2 命名空间

2.1 命名空间的价值

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的。 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这样的问题。 我们来看一下命名冲突的问题： 
#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;
}

我们将#include<stdlib.h>注释掉的时候程序是不报错的，但当我们取消掉注释时就会出现命名冲突

因为stdlib.h文件中有rand作为函数的定义。命名空间就是解决这类问题的利器。

2.2 namespace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。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。 • 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。 • 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。 • namespace只能定义在全局，当然他还可以 嵌套定义 。 • 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。 • C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。 我们现在下面我们用命名空间来解决一下上面冲突的问题： 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace xkh
{
	int rand = 10;

}

int main()
{
	//第一次打印是rand函数的地址
	printf("%p\n", rand);
	//第二次打印打印的是命名空间xkh中的rand变量
	printf("%d\n", xkh::rand);
	return 0;
}

::是域作用限定符，用来限定访问内容的出处。

1.命名空间中可以定义变量/函数/类型

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

namespace xkh
{
	int rand = 10;
	int Add(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}

	struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
}
int main()
{
	printf("%p\n", xkh::Add);
	printf("%d\n", xkh::rand);
	struct xkh::Node* phead = NULL;

	return 0;
}

2. 命名空间可以嵌套

#include<stdio.h>

//比奇堡的命名空间
namespace biqibao
{
	//蟹老板的命名空间
	namespace xielaoban
	{
		int rand = 10;
		int Add(int a, int b)
		{
			return a + b;
		}
	}
	//痞老板的命名空间
	namespace pilaoban
	{
		int rand = 1;
		int Add(int a, int b)
		{
			return (a + b) * 10;
		}
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", biqibao::xielaoban::rand);
	printf("%d\n", biqibao::pilaoban::rand);
	printf("%d\n", biqibao::xielaoban::Add(1, 2));
	printf("%d\n", biqibao::pilaoban::Add(1, 2));

	return 0;
}

这样可以有效避免在同一个项目中，不同人之间的命名冲突。

3.多⽂件中可以定义同名namespace，他们会默认合并到⼀起，就像同⼀个namespace⼀样

如下面的多文件：

Stack.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>

namespace xkh
{
	typedef int STDataType;
	typedef struct Stack
	{
		STDataType* a;
		int top;
		int capacity;
	}ST;

	void STInit(ST* ps, int n);
	void STDestroy(ST* ps);

	void STPush(ST* ps, STDataType x);
	void STPop(ST* ps);
	STDataType STTop(ST* ps);
	int STSize(ST* ps);
	bool STEmpty(ST* ps);
}

Stack.cpp

#include"Stack.h"
namespace xkh
{
	void STInit(ST* ps, int n)
	{
		assert(ps);

		ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));
		ps->top = 0;
		ps->capacity = n;
	}

	// 栈顶
	void STPush(ST* ps, STDataType x)
	{
		assert(ps);

		// 满了， 扩容
		if (ps->top == ps->capacity)
		{
			printf("扩容\n");
			int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity
				* 2;
			STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,
				newcapacity * sizeof(STDataType));
			if (tmp == NULL)
			{
				perror("realloc fail");
				return;
			}

			ps->a = tmp;
			ps->capacity = newcapacity;
		}

		ps->a[ps->top] = x;
		ps->top++;
	}

	//...
}

在两个文件中分别进行栈的定义和声明，都放在了xkh的命名空间中，最后的效果是相当于放在了一个命名空间中。

test.cpp

#include"Stack.h"
typedef struct Stack
{
	int a[10];
	int top;
}ST;

void STInit(ST * ps) {}
void STPush(ST * ps, int x) {}
int main()
{
	// 调⽤全局的
	ST st1;
	STInit(&st1);
	STPush(&st1, 1);
	STPush(&st1, 2);
	printf("%d\n", sizeof(st1));

	// 调⽤bit namespace的
	xkh::ST st2;
	printf("%d\n", sizeof(st2));
	xkh::STInit(&st2,2);
	xkh::STPush(&st2, 1);
	xkh::STPush(&st2, 2);

	return 0;
}

在test.cpp中分别使用了全局的栈和xlh命名空间的栈，他们是完全不同的

运行结果

2.3 命名空间使⽤

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。所以 下⾯程序会编译报错。所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种⽅式： • 指定命名空间访问，项⽬中推荐这种⽅式。 • 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。 • 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。 未指定报错： 
#include <stdio.h>
namespace xkh
{
	int a = 10;
}
int main()
{
	printf("%d", a);
	return 0;
}

指定命名空间访问

#include <stdio.h>
namespace xkh
{
	int a = 10;
}
int main()
{
	printf("%d", xkh::a);
	return 0;
}
using将命名空间中某个成员展开 
#include <stdio.h>
namespace xkh
{
	int a = 10;
}
using xkh::a;
int main()
{
	printf("%d", xkh::a);
	return 0;
}
展开命名空间中全部成员 
#include <stdio.h>
namespace xkh
{
	int a = 10;
}
using namespace xkh;
int main()
{
	printf("%d", a);
	return 0;
}

3. C++输⼊&输出

• <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。 • 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。 • std::cout 是 ostream 类的对象，它主要⾯向窄字符的标准输出流。 • 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。 • <<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） • 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，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。 • 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。 • 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。 • 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。 • 这⾥我们没有包含<stdio.h>，也可以使⽤printf和scanf，在包含<iostream>间接包含了。vs系列 编译器是这样的，其他编译器可能会报错。 输出示范： 
#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;

	return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 0;
	double b = 0.1;
	char c = 'x';

	 //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;
}

相比C语言我们要制定输出输入类型，c++确实更加方便了，后面的运算符重载更是体现了其精妙之处。

4. 缺省参数

• 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，缺省参数分为全缺省和半缺省参数。（有些地⽅把缺省参数也叫默认参数） • 全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。 • 带缺省参数的函数调⽤，C++规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。 • 函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省 值。 
#include<iostream>
using namespace std;

void func(int a = 1)
{
	cout << a << endl;
}
int main()
{
	func();
	func(100);
	return 0;
}

调用函数不传参时，a的值是1，传参时a的值是10；

全缺省与半缺省

#include <iostream>
using namespace std;

// 全缺省
void Func1(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl << endl;
}

 // 半缺省
void Func2(int a, int b = 10, int c = 20)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl << endl;
}

int main()
{
	Func1();
	Func1(1);
	Func1(1, 2);
	Func1(1, 2, 3);

	Func2(100);
	Func2(100, 200);
	Func2(100, 200, 300);

	return 0;
}

运行结果：

缺省参数有妙用，我们来看下面的一个场景：

在创建栈时我们一般开始时只开辟4个空间，但如果我们已经明确的知道我们要在栈中存1000个元素，如果还是成倍的增加栈的容量会浪费时间，我们可以初始化时就开出1000个空间，我们将前面我们的栈的声明改一下

Stack.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>

namespace xkh
{
	typedef int STDataType;
	typedef struct Stack
	{
		STDataType* a;
		int top;
		int capacity;
	}ST;
//加了n=4
	void STInit(ST* ps, int n=4);
	void STDestroy(ST* ps);

	void STPush(ST* ps, STDataType x);
	void STPop(ST* ps);
	STDataType STTop(ST* ps);
	int STSize(ST* ps);
	bool STEmpty(ST* ps);
}

在n后面加上等于4，这样我们在平时时可以忽略掉这个参数，当我们需要时我们再传参数，避免扩容带来的不便。

#include"Stack.h"
using namespace xkh;

int main()
{
	ST s1;
	STInit(&s1);

	// 确定知道要插⼊1000个数据，初始化时⼀把开好，避免扩容
	ST s2;
	STInit(&s2, 1000);

	return 0;
}

5. 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。

参数类型不同

#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;
}

参数个数不同 

//参数个数不同
#include<iostream>
using namespace std;

void f()
{
	cout << "f()" << endl;
}

void f(int a)
{
	cout << "f(int a)" << endl;
}

参数顺序不同（事实上参数顺序不同和参数类型不同是一样的这里单独拿出来帮助记忆）

//参数类型顺序不同

#include<iostream>
using namespace std;

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

还有一种全缺省的特殊情况：

// 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()
{
	f1();

	return 0;
}

虽然构成函数重载但是无参调用f1()时编译器不知道调用哪个函数，会出现如上的报错，但是如果传参调用时不会报错会调用全缺省函数。

****************************************感谢观看，欢迎指正**********************************************

标签：ps,int,namespace,缺省,C++,命名,重载,include
From： https://blog.csdn.net/2301_81224771/article/details/140768289

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