【落羽的落羽 C++】C++入门基础·其之一

一、C++简介

1. C++的发展历史

C++起源于1979年的贝尔实验室，Bjarne Stroustrup（本贾尼博士）在那里从事计算机科学和软件工程的研究工作。面对项目中复杂的软件开发任务，他感受到了现有编程语言（如C语言）在表达能力、可维护性、可扩展性方面的不足。他在1983年在C语言的基础上添加了面对对象编程的特性。设计出了C++的雏形，此时的C++已经有了类、封装、继承等核心概念。
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++作为教学和科研的首选语言，一些公司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++的标准化于1989年开始，当时成立了一个ANSI和ISO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C++标准化的第一个草案。不久，惠普实验室开发了一系列软件，统称为STL（Standard Template Library），联合标准化委员会投票通过了将STL包含在C++标准的提议。但STL对C++的扩展超出了C++最初定义标准范围，虽然在标准中加入STL是个重要的决定，但也因此延缓了C++的标准化进程。
直到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/ISO标准被投入使用。

而每隔几年，C++都会迎来一次版本更新，如1998年的C++98、2003年的C++03、2011年的C++11、2014年的C++14……目前2026年的C++26正在制定中。

一句话总结：C++是一门扩展了C语言的语言，它兼容C语言的大部分语法

2. C++参考文档

https://legacy.cplusplus.com/reference
https://en.cppreference.com/w/
https://zh.cppreference.com/w/cpp
这三个网站是C++程序设计者最常用的C++参考文档。

第一个我们已经不陌生了，在C语言学习阶段经常去查询库函数：

然而它并不是C++的官方文档，是“民间大神”建设的科普性网站。在UI和用户访问方面相比官方文档改进了不少。缺点是它太久没有更新，内容很老甚至可能不是正确的了。

第二个网站就是C++的官方文档，是全英文的，也是最推荐大家学习的。第三个网站是官方文档的翻译版。我们鼓励大家还是阅读官方文档，因为作为程序员培养英文文档阅读能力还是很重要的，有一些知识与技术可能并没有汉化，要依靠自己去查询学习。

二、namespace命名空间

1. C语言的一个缺陷

还记得我们讲过：作用域是一个程序设计概念。通常来说，针对每一个变量，都有它的可用的范围，这就是作用域。C语言中我们只接触到了全局域、局部域，而在同一个域中不能出现相同名字的变量或函数或类型，否则会编译报错。在大型的项目中，可能要用到成千上万个函数，团队多人协作时经常会有起名冲突的问题，这是C语言无法解决的问题。

2. namespace

所以，C++克服了这一问题，提出了命名空间这一概念。定义命名空间，需要用关键字namespace，后面加自定义空间名字，接上一对{ }，{ }中即为命名空间的成员，可以定义变量、函数、类型。

tip：进入C++的学习，记得创建源文件后缀是 .cpp 哦

namespace test //test是自定义名字
{int a = 1;void Swap(int* x, int* y){*x = *x ^ *y;*y = *x ^ *y;*x = *x ^ *y;}struct st{int n;char m;};
}

namespace的本质是定义了一个域，和其他局部域、全局域相互独立。既然它们是不同的域，完全可以在各自其中定义相同名字的变量或函数或结构了。举个例子：

#include"test.h"
int a = 2;
int main()
{return 0;
}
//如果test.h中有：int a;则程序会报错
//如果test.h中有：namespace test{ int a; }不会报错
//前者程序中的全局域中出现了两次定义a（头文件中一次主函数上面一次），
//后者的全局域和命名空间域各只出现了一次定义a

C++中域有全局域、函数局部域、命名空间域、类域。域影响的是编译时语法查找一个变量或函数或类型出处的逻辑，所以在一个域内出现的相同名字会使语法无法判断。有了域隔离，名字冲突就解决了。除此之外，局部域和全局域还会影响变量的生命周期，而命名空间域和类域的变量生命周期默认是整个程序的生命周期。

我们还要知道的是：

• namespace只能定义在全局，不能定义在函数里。
• namespace可以嵌套定义。
• 项目工程中多文件中定义的同名namespace会被认为是一个namespace，会被程序自动合并，不会冲突。
• C++标准库都放在一个叫std（standard）的命名空间中。

//namespace的嵌套定义
namespace MiHoYo
{int a = 10;char c = 'Q';namespace Honkai_3{int a = 1;char c = 'X';}namespace Genshen_Impact{int a = 4;char c = 'J';}namespace Honkai_Star_Rail{int a = 9;char c = 'O';}
}

3. 命名空间的使用

3.1 命名空间成员访问

访问命名空间的操作符是::，使用方式和结构体的. ->很像。
比如，语句test::a，是从命名空间test中找变量a；::a默认是从全局域中找变量a；而a就是先从局部域找a，找不到再从全局域找a。函数或类型也同理
代码示例：

#include<stdio.h>namespace test1
{int a = 1;namespace test2{int a = 2;}
}int a = 3;int main()
{int a = 4;printf("%d\n", test1::a); //访问test1的aprintf("%d\n", test1::test2::a); //访问test1中的test2中的aprintf("%d\n", ::a); //默认访问全局域的aprintf("%d\n", a); //访问局部域的a，局部域没有a则访问全局域的areturn 0;
}

函数也是一样的：

#include<stdio.h>namespace test
{int a = 2;int b = 8;int Add(int x, int y){return x + y;}
}int main()
{printf("%d", test::Add(test::a, test::b));return 0;
}

3.2 using展开

C++中还有一个关键字using，能将命名空间成员展开，即让这个成员从命名空间中“出来”到全局域中，相当于全局域中再定义了一次，原命名空间仍保留成员。使用方法是using 命名空间名::成员名;，如：

namespace test
{int a = 1;char c = 'P';
}
using test::a; //这一句可以看做int a = 1;
void main()
{printf("%d ", a);printf("%d ", test::a);//两者结果相同
}

但是，展开了a相当于还是在全局域中定义了a，又带来了命名冲突的风险。所以只有项目中经常访问不存在冲突的成员推荐这种方式。

特别地，using namespace test;可以将命名空间test的全部成员都展开：

然而，展开命名空间中的全部成员，命名冲突风险很大，项目中不推荐。只有我们的日常小练习中方便推荐使用。

本篇完，感谢阅读~