C++初阶：从C过渡到C++的入门基础

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C++发展历史

C++的起源可以追溯到1979年，当时BjarneStroustrup(本贾尼·斯特劳斯特卢普，这个翻译的名字不同的地⽅可能有差异)在⻉尔实验室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，特别是模拟和操作系统的开发⼯作，他感受到了现有语⾔（如C语⾔）在表达能⼒、可维护性和可扩展性⽅⾯的不⾜。

1983年，BjarneStroustrup在C语⾔的基础上添加了⾯向对象编程的特性，设计出了C++语⾔的雏形，此时的C++已经有了类、封装、继承等核⼼概念，为后来的⾯向对象编程奠定了基础。这⼀年该语⾔被正式命名为C++。

在随后的⼏年中，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++作为教学和研究的⾸选语⾔，⽽⼀些公司也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++的标准化⼯作于1989年开始，并成⽴了⼀个ANSI和ISO（International Standards Organization）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第⼀个标准化草

案。在该草案中，委员会在保持斯特劳斯特卢普最初定义的所有特征的同时，还增加了部分新特征。

在完成C++标准化的第⼀个草案后不久，STL（Standard Template Library）是惠普实验室开发的⼀系列软件的统称。它是由Alexander Stepanov、Meng Lee和David R Musser在惠普实验室⼯作时所开发出来的。在通过了标准化第⼀个草案之后，联合标准化委员会投票并通过了将STL包含到C++标准中的提议。STL对C++的扩展超出C++的最初定义范围。虽然在标准中增加STL是个很重要的决定，但也因此延缓了C++标准化的进程。

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/IS0标准被投⼊使⽤。

C++祖师爷

1、起源与初期阶段（1980s）

C++的故事开始于上世纪80年代初，比尔·古德斯特（Bjarne Stroustrup）在贝尔实验室工作，他开始着手创建一种新的编程语言。他的目标是建立一种语言，能够充分利用C语言的优势，同时克服C语言的一些限制。在这个过程中，C++作为C的扩展逐渐形成，首个正式版本于1985年发布。

2、标准化与C++98（1990s）

C++在初期经历了多个版本的迭代和改进，但真正的转折点发生在1998年，C++的第一个国际标准（ISO/IEC 14882:1998）正式发布。这一标准定义了许多现代C++的特性，包括模板、命名空间、异常处理等，使得C++成为一门更强大、更灵活的编程语言。C++98的发布标志着C++开始进入广泛接受的阶段。

3、技术进步与C++11（2011年）

2011年，C++标准委员会发布了C++11标准，这是C++的一次巨大飞跃，引入了许多重要的新特性，如智能指针、lambda表达式、并发编程支持等。这一版本的发布对C++社区产生了深远的影响，使得C++在现代软件开发中更具竞争力。

4、C++14和C++17（2014年和2017年）

C++14在2014年发布，它对C++11进行了一些小的改进和修复。

而在2017年，C++标准委员会发布了C++17标准，引入了一系列新特性，如变量模板、文件系统库、并行算法等，进一步提升了C++的功能和性能。

5、C++20和C++23（2020年和2023年）

C++20是C++标准的最新版本，于2020年发布。它引入了许多新特性，包括概念、协程、范围基于的for循环等，进一步提高了C++的表达力和可读性。未来，C++标准委员会将继续推动C++的发展，以适应不断变化的软件开发需求。

C++23是一个小版本更新，进一步完善和改进现有特性，增加了if consteval、数、falt_map，import std导入标准库等

6、C++26（制定中……）

命名空间

为什么要有命名空间

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。

c语⾔项⽬类似下⾯程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，C++引⼊namespace就是为了更好的解决这样的问题

#include
#include
int rand = 10;
int main()
{
	printf("%d\n",rand);
	// 编译报错：error C2365: “rand”: 重定义；以前的定义是“函数”
	return 0;
}

namespace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。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。

namespace本质是定义出⼀个域，这个域跟全局域各⾃独⽴，不同的域可以定义同名变量，所以下⾯的rand不再冲突了。

C++中域有函数局部域，全局域，命名空间域，类域；域影响的是编译时语法查找⼀个变量/函数/类型出处(声明或定义)的逻辑，所以有了域隔离，名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑，还会影响变量的生命周期，命名空间域和类域不影响变量生命周期。

namespace只能定义在全局，当然他还可以嵌套定义。

项⽬⼯程中多⽂件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace，不会冲突。

C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

常规命名空间的定义

#include
#include
namespace Qinmou
{
	int rand = 0;
	int Add(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
	struct Node {
		int a;
		struct Node* next;
	};
}
int main()
{
	// 这⾥默认是访问的是全局的rand函数指针
	printf("%p\n", rand);
	// 这⾥指定Qinmou命名空间中的rand
	printf("%d\n", Qinmou::rand);
	return 0;
}

嵌套命名空间

#include
#include
namespace Qinmou
{
	namespace Qin {
		int a = 0;
		int Add(int a, int b)
		{
			return a + b;
		}
	}
	namespace Wang {
		int a = 1;
		int Add(int a, int b)
		{
			return (a + b) * 10;
		}
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", Qinmou::Qin::a);
	printf("%d\n", Qinmou::Wang::a);
	printf("%d\n", Qinmou::Qin::Add(1, 2));
	printf("%d\n", Qinmou::Wang::Add(1, 2));
	return 0;
}

另外多文件中可以定义同名namespace，编译器会将他们默认合并到一起，等同于一个namespace。

命名空间使⽤

编译查找⼀个变量的声明/定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间⾥⾯去查找。所以下⾯程序会编译报错。所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数，有三种⽅式：

• 指定命名空间访问，项⽬中推荐这种⽅式。

• using将命名空间中某个成员展开，项⽬中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种⽅式。

• 展开命名空间中全部成员，项⽬不推荐，冲突⻛险很⼤，⽇常⼩练习程序为了⽅便推荐使⽤。

#include
namespace Qin
{
	int a = 0;
	int b = 1;
} 
int main()
{
	// 编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

指定命名空间访问

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

using将命名空间中的某个成员展开

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

展开命名空间中全部成员

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

C++输入&输出

• 是Input Output Stream的缩写，是标准的输⼊、输出流库，定义了标准的输⼊、输

出对象。

• std::cin是istream类的对象，它主要⾯向窄字符（narrow characters(of type char)）的标准输

⼊流。

• std::cout是ostream类的对象，它主要⾯向窄字符的标准输出流。

• std::endl是⼀个函数，流插⼊输出时，相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。

• 是流提取运算符。（C语⾔还⽤这两个运算符做位运算左移/右移）

• 使⽤C++输⼊输出更⽅便，不需要像printf/scanf输⼊输出时那样，需要⼿动指定格式，C++的输⼊

输出可以⾃动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的，这个以后会讲到)，其实最重要的是

C++的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。

• IO流涉及类和对象，运算符重载、继承等很多⾯向对象的知识，这些知识我们还没有讲解，所以这

⾥我们只能简单认识⼀下C++IO流的⽤法，后⾯我们会有专⻔的⼀个章节来细节IO流库。

• cout/cin/endl等都属于C++标准库，C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中，所以要

通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们。

• ⼀般⽇常练习中我们可以using namespace std，实际项⽬开发中不建议using namespace std。

• 这⾥我们没有包含，也可以使⽤printf和scanf，在包含间接包含了。vs系列

编译器是这样的，其他编译器可能会报错。

#include
using namespace std;
int main()
{
	int a;
	double b;
	char c;
	cin >> a >> b >> c;//可以自动识别变量的类型
	cout

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