【C++】C++入门（一）

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1. 前言

C++是在C的基础之上，容纳进去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。来为学习C++类和对象打下基础。

2. C++关键字

C++总计63个关键字，C语言32个关键字
只是看一下C++有多少关键字，不对关键字进行具体的讲解。后面用到关键字在细节化。

3. 命名空间

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。

来先看个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;

int main()
{
	printf("%d\n", rand);
	return 0;
}

这里出现报错原因就是重定义。就是命名冲突。

如果在公司里面两个程序员用c语言做一个项目不同的部分，但是两个程序员做的部分有同名函数和变量 ，那么合并的时候，那么谁改呢？
这个命名冲突问题在c语言中是一直存在的，那么c++是怎么解决的呢？

C++里面的域作用限定符(::)
C++的域有全局域，局部域，命名空间域，类域。
先来谈谈命名空间域。

3.1 命名空间定义

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。
来看个例子：

#include <stdio.h>
namespace A
{
	int x = 0;
}
namespace B
{
	int x = 0;
}
int main()
{
	printf("%d\n", x);
	printf("%d\n", x);
}

编译器用一个变量或者函数的时候会先进行搜索，第一步搜索的是当前局部域；第二步是全局域；还有第三步如果指定了，直接就从指定域搜索。如果这两个域中都搜索不到就会报错，就行上面例子中的原因一样：未声明标识符。

如果我们想访问不同域里面的x怎么办呢？
这时就用到上面提到的域作用限定符(::)

#include <stdio.h>
namespace A
{
	int x = 0;
}
namespace B
{
	int x = 1;
}
int main()
{
	printf("%d\n", A::x);
	printf("%d\n", B::x);
}

此时就不会报错了。

将刚开始c语言中命名冲突的代码，用了域作用限定符(::)，就不会再报错了。

1. 命名空间中可以定义变量/函数/类型

namespace bit
{
	int rand = 10;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
}

int main()
{
	printf("%d\n", bit::Add(1,2));
	struct bit::Node phead;
	
	return 0;
}

2. 命名空间可以嵌套

namespace N1
{
	int a;
	int b;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	namespace N2
	{
		int c;
		int d;
		int Sub(int left, int right)
		{
			return left - right;
		}
	}
}

3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
   
   

std是所有C++库的命名空间

当指定代码中没有std时就报错了。
当把命名空间库打开，就能直接用，不用指定命名空间了。

3.2 命名空间的使用

命名空间中成员该如何使用呢？
就像上面的代码一样

namespace bit
{
	
	int a = 0;
	int b = 1;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
}

int main()
{
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

这个在上面已经说明过了，就是未声明标识符。
命名空间的使用有三种方式：

1. 加命名空间名称及作用域限定符，在上面已经提到了。
   
2. 使用using将命名空间中某个成员引入
   
3. 使用using namespace 命名空间名称 引入
   

4. C++输入&输出

C++是如何来实现问候的？
来看看代码：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "Hello world!!!" << endl;
	return 0;
}

说明：

1. 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 >头文件以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含< iostream >头文件中。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。C++的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识，
   这些知识我们我们后续才会学习，所以我们这里只是简单学习他们的使用。之后深入的学习IO流用法及原理。

注意：早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持<iostream.h>格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用<iostream>+std的方式。
举个例子：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a;
	double b;
	char c;

	// 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;
}

关于cout和cin还有很多更复杂的用法，比如控制浮点数输出精度，控制整形输出进制格式等等。因为C++兼容C语言的用法，这些又用得不是很多。

std命名空间的使用惯例：
std是C++标准库的命名空间，如何展开std使用更合理呢？

1. 在日常练习中，建议直接using namespace std即可，这样就很方便。
2. using namespace std展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数，就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout这样使用时指定命名空间 + using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。

之后会继续分享与C++有关内容，大家多多关注。
如果有问题请指出，大家一起进步！！！