C++入门(祝大家2024元旦快乐!)

发布时间:2024年01月01日

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个人专栏:《Linux操作系统》??《C/C++》??《LeedCode刷题》

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一、C++简介?

????????C语言是结构化和模块化的语言,适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题,规模较大的程序,需要高度的抽象和建模时,C语言则不合适。为了解决软件危机,20世纪80年代,计算机界提出了OOP(object oriented programming:面向对象)思想,支持面向对象的程序设计语言应运而生。

???????1982年,Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念,发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系,命名为C++。因此:C++是基于C语言而产生的,它既可以进行C语言的过程化程序设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计,还可以进行面向对象的程序设计。

C++的发展史:

???????其根源可以追溯到C语言,而C语言的祖先是BCPL语言。1967年,剑桥大学的Martin Richards对CPL语言进行了精简,从而诞生了BCPL(Basic Combined Programming Language)语言。在此基础上,美国贝尔实验室的Ken Thompson于1970年开发出了B语言。几年后,丹尼斯·里奇 (Dennis Ritchie) 和布莱恩·科尔尼干 (Brian Kernighan) 在 B语言的基础上共同发明了C语言。

???????为了满足全面推广C语言的需要,许多专家学者和硬件厂商联合组成了C语言标准委员会。1989年,他们发布了第一个完备的C标准,也就是“C89”,或者称之为“ANSI C”。到了2020年,最新的C语言标准为2018年6月发布的“C18”。

???????基于C语言,Bjarne Stroustrup于1983年在贝尔实验室开发了C++。C++是一种面向对象的计算机程序设计语言,它继承了C语言的特性,同时还增加了类、继承和多态等面向对象编程的特性。自问世以来,C++被广泛应用于开发操作系统、图形用户界面、游戏和嵌入式系统等应用程序。

C++的重要性

???????下图数据来自TIOBE编程语言社区2021年12月最新的排行榜,在30多年的发展中,C/C++几乎一直稳居前5。


二、C++关键词? ? ?

???????C++和C语言的关键字大部分是相同的,一些主要的关键字例如auto、break、case、char、const、continue、default等在两种语言中都有出现,并且意义相同。但是,两种语言中的一些关键字具有不同的用法或者扩展了一些特性。

???????以"static"关键字为例,在C语言中,"static"主要用来修饰全局变量和函数,以及局部变量,而在C++中,"static"还可以用来修饰类的成员。此外,C++还引入了如"public","private","protected"等面向对象编程的特性,这些在C语言中是没有的。

????????C++总计63个关键字,C语言32个关键字


三、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。

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

int rand = 10;

// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题,所以C++提出了namespace来解决

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

// 编译后后报错:error C2365: “rand”: 重定义;以前的定义是“函数”

1.命名空间的定义

???????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。

// 1. 正常的命名空间定义
namespace std
{

    // 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;
    };
}

//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp

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。
// ps:一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h

namespace N1
{
    int Mul(int left, int right)
    {
 ? ?     return left * right;
    }
}

注意:一个命名空间就定义了一个新的作用域,命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

2.命名空间的使用

命名空间中成员该如何使用呢?比如:

namespace std
{
     // 命名空间中可以定义变量/函数/类型
     int a = 0;
     int b = 1;
     int Add(int left, int right)
     {
         return left + right;
     }
     struct Node
     {
         struct Node* next;
         int val;
     };
}

int main()
{
     // 编译报错:error C2065: “a”: 未声明的标识符
     printf("%d\n", a);
     return 0;
}

命名空间的使用有三种方式:

加命名空间名称及作用域限定符

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

使用using将命名空间中某个成员引入

using N::b;
int main()
{
 ? ?printf("%d\n", N::a);
 ? ?printf("%d\n", b);
 ? ?return 0; ? ?
}

使用using namespace 命名空间名称引入

using namespce N;
int main()
{
 ? ?printf("%d\n", N::a);
 ? ?printf("%d\n", b);
 ? ?Add(10, 20);
 ? ?return 0; ? ?
}

四、输入&输出

?首先来看一段简单的代码,实现了C++的输入输出操作:

#include<iostream>
// std是C++标准库的命名空间名,C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
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。

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。

#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;
}

结语:关于C++入门的简单分享到这里就结束了,希望本篇文章的分享会对大家的学习带来些许帮助,如果大家有什么问题,欢迎大家在评论区留言,最后祝大家新的一年里学业有成,天天开心~~~?

文章来源:https://blog.csdn.net/m0_71746526/article/details/135328768
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