【C++修炼之路】C++入门（上）-创新互联

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文章目录

一、前言
二、第一个 C++ 程序
三、C++ 关键字(C++98)
四、命名空间
- 1、命名空间的定义
- 2、命名空间的使用
- 3、命名空间的三种展开方式
五、C++输入&&输出&&换行
- 1、cin / cout / endl 的简单理解
- 2、printf / scanf 和 cout / cin 适用场景
- 3、提速技巧
六、缺省参数
- 1、缺省参数简介
- 2、全缺省参数
- 3、半缺省参数
- 4、缺省参数的优点
- 5、缺省参数注意点
七、结语

如果无聊的话，就来逛逛我的博客栈吧! 🌹

一、前言

大家好呀，我是 a n d u i n anduin anduin 。今天为大家带来了第一篇 C++ 文章，接下来 a n d u i n anduin anduin 会和大家一起学习 C++ ，共同进步，共同成长！

在这里插入图片描述

C++语言建立在C的基础之上。C++ 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。这些使得 C++ 更加强大。

所以我们在 C++ 入门时，会学习很多琐碎的语法，这些实际上就是在对 C 添砖加瓦，和填 “坑”。

对于 C++ 的重点，其实有两方面，一块是我们入门结束后要学习的类和对象，还有一部分就是stl标准模板库。这些我在以后都会重点讲解。

而 C++ 的历史我也就不多说了，我们今天的重点是讲解知识，所以对历史有兴趣的小伙伴可以去查阅一下资料。

说了这么多，其实就是因为是 C++ 开篇哈哈哈，得把之后的内容交待一下，相信有的小伙伴已经迫不及待了，所以我们这就开始学习 C++ 入门第一篇。

二、第一个 C++ 程序

在学习一门语言时，我们总是会先使用该语言编写 “hello world” 程序，意味着打开了新世界，所以在开始我们的 C++ 之旅前，我们也写个程序：

#includeusing namespace std;

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

	return 0;
}

这就是 C++ 的 hello world 写法，但是我们有没有考虑过他为什么能打印出 “hello world” ？

这里的namespace是什么，打印内容的那一句代码又是什么意思？这些可能我们可能都没想过。如果你对这些还不太了解，或是比较生疏，那么恭喜你，本文非常适合像你我这样的初学者，学习完这篇文章后，就可以大致想清楚这个程序的意思了。

三、C++ 关键字(C++98)

C++一共有63个关键字，其中包含 C语言的32个关键字。

接下来我们就来认识一下它们：

asm	do	if	return	try	continue
auto	double	inline	short	typedef	for
bool	dynamic_cast	int	signed	typeid	public
break	else	long	sizeof	typename	throw
case	enum	mutable	static	union	wchar_t
catch	explict	namespace	static_cast	unsigned	default
char	export	new	struct	using	friend
class	extern	operator	switch	virtual	register
const	false	private	template	void	true
const_cast	float	protect	this	volatile	while
delete	goto	reinterpret_cast

数量大约是我们学习 C 语言时的两倍。

我们这边就是见一见，之后文章中都会讲到~

四、命名空间

接下来我们讲解的就是namespace命名空间。

命名空间的作用：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。

对于 C 语言，是无法解决命名冲突的，举个例子：

rand是 c 语言中取随机数的一个库函数名，在没有引头文件：#include的情况下，我们可以使用rand来定义变量。

但是一旦引了头文件，就会发生报错：

这就是命名冲突。这种情况实际上很常见，比如定义变量时可能会和库里的名字冲突；在与他人合作时，可能多个人定义的名字之间也会冲突。

而通过命名空间，就可以轻松解决这个问题。

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。

我们定义出的命名空间就像一个域，就像局部域和全局域一样，每个域之间不相互影响，我们可以把命名空间叫做命名空间域。

命名空间域只影响使用，不影响生命周期。

所以在不同的namespace中的成员就不会互相冲突。

命名空间有四个特点：

命名空间名字不受限定，可以随机取。
命名空间中可以定义变量/函数/类型，十分自由
命名空间可以嵌套定义
若同一工程中，命名空间名字相同，最终会被合并为一个命名空间，此时就几乎丧失了命名空间的作用，因为在这里面命名冲突存在的话依然会报错

下面逐个演示一下：

1、2特点：

namespace anduin // 名字就是我
{int val = 10;
	int solve()
	{int returnvalue = 20;
		return returnvalue;
	}
}

3特点：

namespace anduin
{int foo = 100;
	namespace guldan
	{int fooo = 1000;
	}
}

4特点：

在工程中，用定义同样的命名空间：

在.c文件中包含头文件，编译运行时，两个命名空间就会合并：

这里就相当于用 tool.h 中的print函数将 test.h 中的max打印了出来。

2、命名空间的使用

命名空间的使用的关键为域作用限定符::，就是我们上面 4 特点中像个骰子一样的::。

::的左边为域，如果有命名空间域，则限定访问命名空间域中的内容，如果域左边为空，访问的就是全局域，会直接到全局范围内找::右边的变量或其他。

举个::访问全局域的例子：

我们知道，C/C++ 为局部优先原则，默认先从局部找，但是::就直接将域限定到了全局域，找到就使用，找不到就报错。所以打印的为全局的a = 2。

如果在命名冲突的情况下，就可以将冲突的部分放到不同的域，通过域作用限定符来访问命名空间，::左边就放命名空间，右边就是命名空间中的成员，通过这种方式来解决问题，我们再举个例子：

我们之前学过数据结构，知道链式队列中是要使用到链表的，假如此刻我们有两个头文件：

如果同时包含头文件，且定义相同类型名字Node的节点，通过命名空间就可以成功定义：

我们看到是可以成功定义的。

这里 struct 放命名空间的前面是因为冲突的是Node，struct是一个前缀，::修饰的是冲突的部分。

嵌套命名空间的使用：

通过::不断访问命名空间，找到print函数和a完成对数据的打印。

3、命名空间的三种展开方式

通过我们上面了解了命名空间的使用，其实发现有时使用很繁琐，需要不停的::展开，所以命名空间还有别的展开方式。

命名空间一共有三种展开方式：

指定命名空间访问(就是我们上方的，使用一次展开一次)
全局展开
部分展开

对于这块的讲解呢，就可以回归我们第一个 C++ 程序的代码了。这就既能解决我们的疑惑，又能讲解知识点。

#includeusing namespace std;

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

	return 0;
}

实际上通过上面的学习我们可以知道：其实std就是一个命名空间，为了防止命名冲突，C++ 之父在发明是就给它包好了一个空间，就是std。

指定命名空间访问：

指定命名空间就是一个个展开嘛，直接上代码：

全局展开：

全局展开就是using namespace std，直接将std在全局展开了，所以使用的时候就无须使用::进行逐个展开，可以直接使用。

打个比方，比如没展开，就会直接在全局找这个变量；但是如果展开，就不仅在全局找，还会到命名空间找。展开相当于影响了编译时的查找规则。

但是实际上这种展开方式并不好，因为命名空间，就是为了防止冲突而建立。这边就相当于直接把命名空间拆开来了。

所以对于这种展开我认为在平常练习代码，或者是刷题时很好用，但是对于写工程就不适合了。所以在之后的讲解知识点的时候，我大多还是全局展开，但是小伙伴们需要注意区分一下使用场景。

部分展开：

综合上面两种方案，还有一种就是部分展开，对命名空间某个常用成员进行展开，比如：

假如cout常用，我就部分展开cout；对于endl我就不进行展开，还是指定访问。

总结：

命名空间的展开就是为了使用的方便，对于不同的情况有不同的展开方式：

写工程，写项目：常用的部分展开，不常用的局部展开，两者混搭，一切为了安全和严谨。
练习，刷题：用全局展开更加方便，一切为了效率和方便。

五、C++输入&&输出&&换行

对于 C++ 的输入和输出其实是很复杂的，其中涉及到运算符重载等知识，以现在博主的水平可能说的还不是很清楚，所以我们这边就大体介绍一下，知道怎么用就行。等以后理解透彻了，我会再把它但对拎出来讲解。

1、cin / cout / endl 的简单理解

样例：

#includeusing namespace std;

int main()
{int num = 0;
	cin >>num;
	cout<< num<< endl;
	return 0;
}

说明：
cout 和 cin是全局的流对象，endl 是特殊的 C++ 符号，表示换行输出，等价于 ‘\n’ 。它们都包含在包含头文件中。
使用 cout 标准输出对象(控制台)和 cin 标准输入对象(键盘)时，必须包含头文件以及按命名空间使用方法使用 std 库。
<< 是流插入运算符，>>是流提取运算符。在进行输出时，通常写作 cout<< ，我们可以理解为是把数据流入 cout ，也就是流入我们程序运行起来的黑框中；在进行输入时，通常写作 cin >>，同理，可以理解为从黑框中提取数据到变量中。
cout 和 cin 分别为 ostream 和 istream 的对象，<< 和 >>则涉及到运算符重载，实际上并不简单。

我们甚至初学时，可以直接理解，cout<< 就是输出，cin >>就是输入。

下面，再演示一下 endl 等价于换行：

2、printf / scanf 和 cout / cin 适用场景

我们在写 C++ 时，有时候会穿插着 C 语言写，就拿 cout 和 cin 来说，它们的效率和方便性其实十分优秀，比如自动识别类型：

这样就省去了格式化的控制，大大优化了代码体验。

但是 cout / cin 也有不太方便的情况，就比如控制精度这一方面，cout输出时就有点麻烦，这时使用printf就很方便：

对两组输入输出的使用还是看个人喜好，个人使用的舒适度才是最重要的。我是偏向于 cin 和 cout 一点，毕竟玩 C++ 嘛！

3、提速技巧

由于 C++ 需要兼容 C ，所以需要保证一些缓冲区等的同步，所以有时 cin 和 cout 速度会相对较 scanf 和 printf 较慢，所以可以通过关掉同步来对 cin 和 cout 进行提速，在写一些算法题时，博主经常用 hhh ：

ios::sync_with_stdio(false); // 关掉同步，提速 cin 
cout.tie(NULL); // 提速 cout

但是请注意，一旦用了这两句代码 scanf 和 printf 就无法使用了！

六、缺省参数

缺省参数相当于又给 C 语言填上了一个 “坑” 。

1、缺省参数简介

缺省参数有时也被叫做默认参数。

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。

在 C++ 中，支持给函数形参赋值的情况，例如：

#includeusing namespace std;

void Func(int a = 2)
{cout<< a<< endl;
}

int main()
{Func(1);
	Func();
	return 0;
}

这时a就为缺省参数。

这里就相当于给参数提供了一个缺省值，如果不进行传参，就会直接使用缺省参数的缺省值；如果传参，则使用传递的参数。

而缺省参数又分为两类：全缺省参数和半缺省参数。

2、全缺省参数

全缺省参数就是所有参数都具有缺省值，所以函数调用十分随意轻松。

举个例子：

以上例子就把Func的传参方式都涵盖了。若主动传参，传递的参数从函数第一个函数开始，依次传递。

使用缺省值，必须从右往左连续使用：

例如全缺省参数这样传参：Func(, 2, )就是错误的，传参必须连续，缺省值使用必须从右往左连续使用！

3、半缺省参数

半缺省参数也叫部分缺省，必须从右往左连续缺省。

下面给出正确定义和错误定义：

下面再看看使用方式：

4、缺省参数的优点

缺省参数让函数使用更加灵活，就拿之前我们数据结构的例子来说，比如我们当初写栈时，当栈初始化时，可以开辟空间，也可以不开辟空间。

#includeusing namespace std;

struct Stack
{int* a;
	int top;
	int capacity;
};

void StackInit(struct Stack* p)
{p->a = (int*)malloc(sizeof(int) * 100); // 空间开定 100 
	p->top = 0;
	p->capacity = 100;
}

int main()
{Stack st;
	StackInit(&st);
	return 0;
}

这种写法有一个缺点，就是空间写定了，就只能是开 100 个整形空间；如果想开辟两个大小不同的栈就没办法了，开大了浪费，开小了不够用。

实在没办法就是再增加一个参数。可是增加参数，如果对于无需求传参的使用者来说，又是一件麻烦事，所以也不太可行。

但是如果这时使用缺省参数，就可以解决这个问题：