【C++初阶】一、入门知识讲解(C++关键字、命名空间、C++输入&输出、缺省参数、函数重载)
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相关代码gitee自取:
C语言学习日记: 加油努力 (gitee.com)
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接上期:
【数据结构初阶】十一、归并排序(比较排序)的讲解和实现
(递归版本 + 非递归版本 -- C语言实现)-CSDN博客
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引言:什么是C++
- 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语言就不合适了。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,
它即可以进行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++是在C语言的基础之上,容纳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。
熟悉C语言的话,对C++的学习有一定的帮助
- 本篇博客主要目标:
1、补充C语言语法的不足,以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的,
如:作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等
2、为后续了解类和对象打下基础
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引言:C++的发展史
1979年,贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候,
试图将内核模块化,于是在C语言的基础上进行扩展,增加了类的机制,
完成了一个可以运行的预处理程序,称之为 C with classesC++语言也进行着逐步递进、由浅入深的过程
C++的历史版本:
阶段 内容 C with classes 类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符
重载等
C++1.0 添加虚函数概念,函数和运算符重载,引用、常量等 C++2.0 更加完善支持面向对象,新增保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以及const成员函数 C++3.0 进一步完善,引入模板,解决多重继承产生的二义性问题和相应构造和析构的处理 C++98 C++标准第一个版本,绝大多数编译器都支持,得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会认可,以模板方式重写C++标准库,引入了STL(标准模板库) C++03 C++标准第二个版本,语言特性无大改变,主要:修订错误、减少多异性 C++05 C++标准委员会发布了一份计数报告(Technical Report -- TR1),正式更名为C++0x,
即:计划在本世纪第一个10年的某个时间发布
C++11 增加了许多特性,使得C++更像一种新语言, 如:正则表达式、基于范围for循环、auto关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等
C++14 对C++11的扩展,主要是修复C++11中的漏洞以及改进, 如:泛型的lambda表达式,auto的返回值类型推导,二进制字面常量等
C++17 在C++11上做了一些小幅改进,增加了19个新特性, 如:static_assert()的文本信息可选,Fold表达式用于可变的模板,
if 和 switch 语句中的初始化器等
C++20 自C++11以来最大的发行版,引入了许多新的特性, 如:模块(Modules)、协程(Coroutines)、范围(Ranges)、概念(Constraints)
等重大特性;
还有对已有特性的更新,如:Lambda支持模板、范围for循环支持初始化等
C++23 制定中…… ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
一、C++关键字(C++98版本)
C++总计63个关键字,包含C语言的32个关键字
该C++版本关键字表格:
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 explicit 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 protected this volatile while delete goto reinterpret_cast (红色关键字为之前C语言博客有提到或使用过的关键字)
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二、namespace -- 命名空间关键字
(1). 命名空间的作用:
在C/C++中,变量、函数和后面要了解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,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示例:
(2). 命名空间的定义:
- 定义命名空间,需要使用到namespace关键字,
关键字后接命名空间的名称,然后再加上一对大括号{}即可,
大括号{}中内容为命名空间的成员
-
在一般开发中,会使用项目的名称作为命名空间的名称
一般命名空间的定义:
命名空间嵌套子命名空间:
存在多个相同名称的命名空间:
- 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,
编译器最后会合并成同一个命名空间 - 一个工程中的 test.h(头文件) 和 text.cpp(C++文件)中
两个同名命名空间会被合并成一个(3). 命名空间的使用:
定义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,
所以不能通过直接调用来使用命名空间中的内容,
命名空间的使用有三种方式:
方式一:
加命名空间名称和作用域限定符
- 作用域限定符(两个冒号) -- : :
方式二:
using namespace 命名空间名称 展开命名空间
- 使用 using namespace 命名空间名称 可以展开对应的命名空间,
展开后可以直接通过该命名空间中成员的名称使用该成员 - 但是使用该方式对命名空间的展开,
会导致命名空间的所有内容暴露出来,
可能又会导致命名冲突问题 - 所以一般在自己使用时为了方便才会使用该方式,
如果是项目工程,该方式一定要慎重使用,可能会出大问题的
方式三:
使用using关键字只展开命名空间中的某个成员
- 通过方式二直接展开命名空间会有命名冲突的风险,
那么我们可以通过:
using 命名空间名称::指定成员来指定只展开命名空间中的某个成员
- 这种方式是比较常用的,
通常是对一些常用的成员(对象)进行使用,
来避免频繁使用方式一调用命名空间,减轻代码冗余
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三、C++输出&输入
C++中有了新的输入和输出方法,虽然说有了新的输入输出方法,
但之前C语言中的输入和输出方法也是可以用的,
在了解C++的输入和输出方法前,需要先了解以下概念:
std -- C++标准库命名空间
std是C++标准库的命名空间名,C++将标准库的定义实现都放在这个命名空间中,
上一标题我们知道了使用命名空间的三种方式,而使用std命名空间的方式要考虑实际情况:std命名空间的使用惯例:
- 在自己的日常练习中,建议直接方式二即可,
即:using namespace std
这样使用std命名空间就很方便了,不用频繁使用方式一进行操作
- 而在项目工程中,using namespace std 展开(方式二展开),
标准库就全部暴露出来了,如果我们定义了跟库中重名的 类型/对象/函数 ,就会存在命名冲突问题。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方式三指定展开,
即:using std::成员(对象)名
来指定展开std命名空间中常用的几个库对象/类型/成员,
像是C++输出时使用的cout,输入时使用的cin
cout 和 cin
- cout -- console(控制台) out -- 标准输出对象(控制台) -- 流插入
cin -- console(控制台) in -- 标准输入对象(键盘) -- 流提取 - 使用cout标准输出对象和cin标准输入对象时,
需要包含 头文件(IO流头文件)以及 按命名空间使用方法使用std注:C++ 头文件 不需要像C语言一样加“.h”后缀
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(标准库所有功能)实现在std命名空间下,
为了和C语言头文件区分,也为了正确使用命名空间,规定C++头文件不加“.h”后缀。旧编译器(vc 6.0)中还支持 格式,后续编译器已不支持,
因此推荐使用 + std命名空间 的方式
- cout 和 cin 是全局的流对象,endl(endline)是特殊的C++符号,表示换行输出,
他们都包含在 头文件 中 - 使用cout进行输出时还需要用到: -- 流提取运算符
(在C语言中,> 是位于算符,在C++中又多了以上身份)
- 使用C++输入和输出相对C语言更方便,
不需要像 scanf / printf 输入输出时要手动控制格式(%d、%p……),
C++的输入和输出可以自动识别变量类型 - 实际上 cout 和 cin 分别是 ostream 和 istream 类型的对象,
>> 和
- cout 和 cin 是全局的流对象,endl(endline)是特殊的C++符号,表示换行输出,
- cout -- console(控制台) out -- 标准输出对象(控制台) -- 流插入
- 在自己的日常练习中,建议直接方式二即可,
- 通过方式二直接展开命名空间会有命名冲突的风险,
- 使用 using namespace 命名空间名称 可以展开对应的命名空间,
- 作用域限定符(两个冒号) -- : :
- 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,
- 定义命名空间,需要使用到namespace关键字,