C++基础语法1

Posted 2021-08-02 山舟

文章目录

• 前言
• 一、C++关键字（C++98）
• 二、C++的第一个程序
• 二、命名空间
• • 1.命名冲突问题
  • 2.命名空间的定义
  • 3.命名空间的使用
  • • （1）加命名空间名称及作用域限定符::
    • （2）使用using将命名空间中成员引入
    • （3）使用using namespace将命名空间整体引入
• 三、C++的输入和输出
• 四、缺省参数
• • 1.概念
  • 2.缺省参数分类
  • • （1）全缺省：所有的参数都给出了默认值
    • （2）半缺省：部分参数给出默认值
• 五、函数重载
• 感谢阅读，如有错误请批评指正

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前言

前面写了C语言和数据结构的部分内容，从本篇文章开始正视进入C++相关的内容。

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提示：以下是本篇文章正文内容。

一、C++关键字（C++98）

下图是C++98中规定的63个关键字。

可以看到，其中有不少关键字是C语言中常用的，这也一定程度上说明了C++兼容C语言的语法。

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二、C++的第一个程序

在学习C语言时，第一段代码是打印"hello world"到控制台，下面用C++实现。

代码如下（示例）：

#include <iostream>//C++中的头文件与为了C的头文件相区分不加.h
using namespace std;

int main()
{
	cout << "hello world" << endl;
	return 0;
}

读到这里，可能你会有疑问：namespace，std是什么？cout和endl是什么？

不必着急，请看下文。

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二、命名空间

1.命名冲突问题

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、函数和类的名称如果不加处理将都存在于同一作用域中，可能会导致很多冲突。

使用命名空间namespace的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免命名冲突，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。

如下面的代码

代码如下（示例）：

//C语言
int main()
{
	int scanf = 10;
	scanf("%d", &scanf);
	return 0;
}

C语言中变量命名不允许与关键字相同，而scanf是一个库函数的名称，所以从语法的角度来说第三行的代码没问题。

但第四行由于C语言遵循就近原则，即将前后两个scanf都当做值为10的整型变量，而不是将前一个scanf识别为库函数。

如果将scanf定义在全局而不是main函数内，则编译时会直接报错重定义。

上面的情况发生了命名冲突，使用C语言解决不了这个问题，只能建议不要这样命名； 而C++里可以使用命名空间来解决这个问题。

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2.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。

代码如下（示例）：

//1.普通的命名空间
namespace n1 // n1为命名空间的名称
{
	// 命名空间中既可以定义变量，也可以定义函数
	int a;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
}
//2.命名空间可以嵌套
namespace n2
{
	int a;
	int b;
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}

	//n2中嵌套了n3
	namespace n3
	{
		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,编译器会自动合并为同一个命名空间。
//但同一个命名空间中的变量不允许重名
namespace n1
{
	int Mul(int left, int right)
	{
		return left * right;
	}
}

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3.命名空间的使用

使用命名空间解决上面冲突的代码的问题。

代码如下（示例）：

namespace yh
{
	int scanf;
	int strlen;
}
int main()
{
	//下面的语句编译出错
	//因为编译器并不能区分这里的scanf和strlen哪个是全局域里的，哪个是命名空间yh里的
	scanf("%d", &scanf);
	scanf("%d", &strlen);
	printf("%d\\n", scanf);
	printf("%d\\n", strlen);
	return 0;
}

那么定义了命名空间，如何使用呢？有如下三种方法。

（1）加命名空间名称及作用域限定符::

这就是在告诉编译器，某一变量是某一命名空间内的变量。

代码如下（示例）：

namespace yh
{
	int scanf;
	int strlen;
}
int main()
{
	//加命名空间名称及作用域限定符::
	//指定scanf和strlen是yh命名空间内的变量，如果命名空间内有函数，使用方法同理
	scanf("%d", &yh::scanf);
	scanf("%d", &yh::strlen);
	printf("%d\\n", yh::scanf);
	printf("%d\\n", yh::strlen);
	return 0;
}

（2）使用using将命名空间中成员引入

就是将命名空间中的一个或几个成员引入，在之后访问这几个被引入的成员时不必在其前面加域作用限定符。

代码如下（示例）：

namespace n
{
	int a = 10;
	int b = 20;
}
using yh a;
using yh b;
int main()
{
	printf("%d %d\\n", a, b);
	return 0;
}

（3）使用using namespace将命名空间整体引入

就是将某个命名空间全部引入，访问该命名空间的任何成员均不必在其前面加域作用限定符。

代码如下（示例）：

namespace n
{
	int a = 10;
	int b = 20;
}
using namespace n;
int main()
{
	printf("%d %d\\n", a, b);
	return 0;
}

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namespace已经解决了，返回最开始的问题：std是什么？

C++库为了防止命名冲突，把标准库内部的东西（如cout，endl等等）均定义在一个名为std的命名空间中。要使用标准库中的东西，也需要使用上面的三种方法的其中一种。

（1）在每个使用的地方均指定，是最麻烦也是最规范的方式。如下。

std::cout <<"hello world" << std::endl;

（2）对部分常用的进行展开，在之后使用这些时就不需要再指定了。

using std cout;
using std endl;

（3）使用using namespace std把std整个展开，相当与std内部的东西全部进入全局域。但可能与自己定义的变量冲突，所以规范的工程项目中不推荐这种方式，日常练习中可以使用。

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三、C++的输入和输出

C++中的输入函数cin和输出函数cout函数在头文件iostream中。

代码如下（示例）：

int main()
{
	int a;
	cin >> a;//从控制台输入一个值流向a
	cout << a;//将a的值流向控制台，即输出到控制台
	cout << endl;//endl是换行符
	return 0;
}

那么C++中新的输入输出方式对比C语言的scanf和printf有什么优势呢？

cin和cout不需要用%d，%f……指定变量的类型，可以自动识别变量类型。

cin和scanf一样遇到空格或者换行会停止读取，cin在读入数据是变量不需要加取地址符&。

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四、缺省参数

1.概念

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该默认值，否则使用指定的实参。

缺省参数可以使函数在调用时更加灵活。

代码如下（示例）：

void test1(int a = 10)
{
	cout << a << endl;
}

int main()
{
	test1();//不传参，使用默认值10
	test1(50);//传参，使用实参50
	return 0;
}

运行结果如下：

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2.缺省参数分类

（1）全缺省：所有的参数都给出了默认值

代码如下（示例）：

void test2(int a = 10, int b = 20, int c = 30) 
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << endl;
}

int main()
{
	//可以传不同个数的实参
	test2();
	test2(1);
	test2(1, 2);
	test2(1, 2, 3);
	return 0;
}

运行结果如下：

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（2）半缺省：部分参数给出默认值

要求给出默认值的参数从右向左连续

代码如下（示例）：

void test3(int a, int b = 10, int c = 20) 
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << endl;
}

int main()
{
	//test3();//a的值不确定，不合法

	//函数中a的值必须给出，所以至少需要传一个参数
	test3(1);
	test3(1, 2);
	test3(1, 2, 3);
	return 0;
}

运行结果如下

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注意：

（1）半缺省参数的默认值必须从右往左依次给出，不能有间隔。
（2） 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。

//test.h
void TestFunc(int a = 10);

//test.c
void TestFunc(int a = 20)
{}

//声明与定义位置同时出现默认值，而两个位置提供的值又不同，那编译器就无法确定到底该用哪个缺省值。

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五、函数重载

C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表(参数个数或类型或顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

注意：返回值不同，缺省参数的默认值不同不构成重载。

代码如下（示例）：

int Add(int left, int right) 
{
	return left + right;
}
double Add(double left, double right) 
{
	return left + right;
}
long Add(long left, long right) 
{
	return left + right;
}
//虽然上面三个函数同名，但他们是三个不同的函数

int main()
{
	cout << Add(10, 20) << endl;
	cout << Add(10.1, 20.2) << endl;
	cout << Add(10L, 20L) << endl;//匹配long类型

	return 0;
}

一个小问题

代码如下（示例）：

void f(int a, int b = 10)
{}

void f(int a)
{}

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

上面的两个f函数构成重载，但是在main函数中调用的时候编译器无法区分调用的是哪个f函数，所以实际情况中一定要避免写出这样的代码。

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感谢阅读，如有错误请批评指正