C++:入门基础

1.命名空间

1.1namespace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、函数和类的名称都将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，避免命名冲突或者名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。

C语言项目中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。

#include<stdio.h>int rand = 5;
int main()
{printf("%d\n", rand);return 0;
}#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int rand = 5;
int main()
{printf("%d\n", rand);return 0;
}

由上图可知：当包含头文件<stdlib.h>时，全局变量rand就会与头文件<stdlib.h>中的rand函数冲突，这是非常令人无语的一件事，C++创始人本贾尼·斯特劳斯特卢普在创建C++中考虑到这一问题并提出了使用namespace来解决这一问题。

1.2namespace的定义

• 定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面根命名空间的名字，然后再加一对{}即可，其中{}中的信息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本质是定义了一个域，这个域根全局域各自独立，不同的域可以定义同名变量
• C++中域有函数局部域、全局域、命名空间域、类域；域会影响编译时查找一个变量/函数/类型出处（声明或者定义）的逻辑，所以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，命名空间域和类域则不影响变量的生命周期
• namespace只能在全局定义，不能在函数中定义，但是namespace可以嵌套定义
• 项目工程中当包括多个同名的namespace是会认为是同一个namespace，不会起冲突
• C++标准库都放在一个叫std（standard）的命名空间中

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
namespace cwy//cwy为命名空间的名字
{//命名空间中可以定义变量/函数/类型// //定义变量randint rand = 5;//定义函数int Add(int x, int y){return x + y;}//定义结构体类型struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{printf("%d\n", rand);
}

提示：这里之所以打印结果为1573014864是因为rand的返回值是随机值，我们可以打印出rand的地址。我们还可以看到在执行代码时程序并没有报错，这是因为变量rand被namespace域封住了，这里的rand是全局的rand函数指针。如果想要打印变量rand可以在rand前面加上cwy::（即cwy::rand）代表在cwy这个命名空间域中查找变量rand。代码如下：

namespace cwy//cwy为命名空间的名字
{//命名空间中可以定义变量/函数/类型// //定义变量randint rand = 5;//定义函数int Add(int x, int y){return x + y;}//定义结构体类型struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{//这里的rand是全局的rand函数指针printf("%d\n", rand);//这里的rand是指定cwy命名空间中的randprintf("%d\n", cwy::rand);return 0;
}

1.3namespace的嵌套

//namespace的嵌套
namespace cwy
{namespace hello{int rand = 5;int Add(int x, int y){return x + y;}}namespace world{int rand = 5;int Add(int x, int y){return x + y;}}
}int main()
{printf("%d\n", cwy::hello::rand);printf("%d\n", cwy::world::rand);printf("%d\n", cwy::hello::Add(1, 2));printf("%d\n", cwy::world::Add(1, 2));return 0;
}

微提示：不同的域可以定义同名变量，所以上面代码中hello域和world域中的rand不存在冲突，及时嵌套了多层namespace命名空间，但是使用规则还是一样，想要使用域中的变量就在变量前面加上域名和俩个冒号（即域名::）,其中（::）代表的是域作用限定符

由上图可知，namespace只可以在全局定义

1.4命名空间的使用

编译查找一个变量是声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间里去查找。所以我们要使用命名空间中定义的变量/函数/类型由三种方法：

• 指定命名空间访问，项目中推荐这种方式
• 使用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，因为风险很大，日常小练习程序为了方便推荐使用

#include<stdio.h>namespace cwy
{int a = 0;int b = 1;
}int main()
{//“a”: 未声明的标识符	printf("%d\n", a);return 0;
}

微提示：这里的报错原因我们在上面也提到过，编译查找一个变量是声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间里去查找，所以会报错，下面我们将提及3中访问方式

一：指定命名空间访问

namespace cwy
{int a = 0;int b = 1;
}int main()
{//指定命名空间访问printf("%d\n",cwy:: a);return 0;
}

指定命名空间访问的方式是比较推荐的

二：使用using将命名空间中某个成员展开

namespace cwy
{int a = 0;int b = 1;
}//使用using将命名空间中某个成员展开
using cwy::b;
int main()
{printf("%d\n", cwy::a);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);printf("%d\n", b);return 0;
}

微提示：使用using将命名空间中某个成员展开对于那些需要经常访问的成员特别方便，使用是只需使用using再加上域名,域作用限定符和访问的成员名即可（即 using cwy::b;）

三：展开命名空间中全部成员

namespace cwy
{int a = 0;int b = 1;
}//展开命名空间中全部成员
using namespace cwy;
int main()
{printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;
}

微提示：展开命名空间中全部成员的方式我们不推荐使用特别是在大项目中，因为当命名空间中的成员很多时，需要展开的成员就特别多，每一条需要的语句都展开一次那么代价是特别大的，程序效率会降低，风险很大，所以我们在日常练习中可以使用但是在项目中不推荐使用。

2.C++输入和输出

• <iostream>是Input  Output  Stream 的缩写，是标准的输入、输出流库，定义了标准的输输出对象。
• std::cin是istream类的对象，它主要面向窄字符的标准输入流。
• std::cout是outsream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，相当于一个换行字符加刷新缓冲区。
• <<是流插入运算符，>>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。
• 一般日常练习中我们可以包含using namespace std就可以使用输入输出流 ，实际项目开发中 不建议使用using namespace std。
• 在包含头文件<iostream>的文件中可以不用包含<stdio.h>也可以使用printf和scanf，这是因为头文件<iostream>间接包含了<stdio.h>。

#include<iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 0;double b = 1.1;char c = 'x';cout << a << " " << b << " " << c << endl;return 0;
}

微提示：在main函数定义了是三个变量，整形a，浮点型b，字符型c。

分别将整形a，空格，浮点型b，空格，字符型c插入到显示台中（即cout中），endl（end line）表示换行的意思，相当于C语言中的“\n”，'\n'。

特别需要注意的是C++不需要手动输入指定格式就可以自动识别并输出了

#include<iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 0;double b = 1.1;char c = 'x';cout << a << " " << b << " " << c << endl;//输入cin >> a >>b >>c;//输出cout << a << " " << b << " "  << c << endl;return 0;
}

3.缺省参数

• 缺省参数（默认函数）是声明或者定义函数时为函数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，否者使用指定的实参，缺省参数分为全缺省和半缺省函数。
• 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向左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。
• 带缺省参数的函数调用，C++规定必须从左向右依次给实参，不能跳跃给实参。
• 函数声明和定义分离时，缺省参数不能再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 = 5)
{cout << a << endl;
}int main()
{func();//没有给实参时，使用默认值func(10);//传参时，使用指定的实参return 0;
}

微提示：在main函数中调用了两次func函数，第一次调用没有传参，所以使用默认值；第二次调用时传了实参10，所以使用实参10。

#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;printf("\n");
}int main()
{func1();func1(1);func1(1, 2);func1(1, 2, 3);return 0;
}

微提示：func1函数共定义了3个形参并且3个形参都给了默认值，所以func1为全缺省函数，在main函数中共调用了func1函数4次，第一个func1函数1个实参都没有传，所以都打印默认值；第二个func1函数给了1个实参，由于C++规定带缺省参数的函数调用必须从左向右依次给实参，不能跳跃给实参，所以第一打印实参，第二个和第三个使用默认值；第三个func1函数给了2个实参，由于C++规定带缺省参数的函数调用必须从左向右依次给实参，不能跳跃给实参，实参给了第一第二个形参，所以第一个、第二个打印实参，第三个使用默认值；第四个func1函数给了3个实参，全部都使用实参值。

#include<iostream>
using namespace std;//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()
{func2(100);func2(100, 200);func2(100, 200, 300);return 0;
}

微提示：func2函数共定义了3个形参并且第一个形参没有给形参，后面两个都给了默认值，所以func2为半缺省函数，在main函数中共调用了func2函数3次；第一个func2函数给了1个实参，由于C++规定带缺省参数的函数调用必须从左向右依次给实参，不能跳跃给实参，所以第一打印实参，第二个和第三个使用默认值；第二个func2函数给了2个实参，由于C++规定带缺省参数的函数调用必须从左向右依次给实参，不能跳跃给实参，实参给了第一第二个形参，所以第一个、第二个打印实参，第三个使用默认值；第三个func2函数给了3个实参，全部都使用实参值。