C++01_入门小知识

Posted 2021-09-22 joker D888

【C++】01_入门小知识（1）

前言：

在具有C语言知识的基础上，先来了解下C++的一些知识点。

01.C++关键字

🗣：看个大概就行，混个眼熟，后续会进行深入学习。

ISO C++98/03关键字共63个，此处严格按标准原文排版：

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

02.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。

2.1命名空间定义

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. 普通的命名空间
namespace N1 // N1为命名空间的名称
{
 // 命名空间中的内容，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;
     }
 
     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,编译器最后会合成同一个命名空间中。
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

2.2 命名空间使用

要使用命名空间中的成员有三种方式:

namespace N
{
     int a = 10;
     int b = 20;
     int Add(int left, int right)
     {
         return left + right;
     }
     int Sub(int left, int right)
     {
         return left - right;
     }
}
int main()
{
     printf("%d\\n", a); // 该语句编译出错，无法识别a
     return 0;
}
//1.加命名空间名称及作用域限定符
int main()
{
     printf("%d\\n", N::a);
     return 0; 
}
//2.使用using将命名空间中成员引入
using N::b;
int main()
{
     printf("%d\\n", N::a);
     printf("%d\\n", b);
     return 0; 
}
//3.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; 
}

03.输入和输出

让我们来看看C++是如何“Hello world!"的！

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
     cout<<"Hello world!!!"<<endl;
     return 0;
}

注意🗣：相比C语言

• 使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空 间。 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)中还支持格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用 +std的方式。
• 相比C语言，使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形–>%d，字符–>%c。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
     int a;
     double b;
     char c;

     cin>>a;
     cin>>b>>c;
     cout<<a<<endl;
     cout<<b<<" "<<c<<endl;
    
     return 0;
}

04.缺省参数

4.1 缺省参数概念

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。

#include <iostream>
using namespace std;
void TestFunc(int a = 0)
{
     cout<<a<<endl;
}
int main()
{
     TestFunc(); // 没有传参时，使用参数的默认值
     TestFunc(10); // 传参时，使用指定的实参
}

4.2 缺省参数分类

//全缺省参数
void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl;
}

//半缺省参数
void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20)
{
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl;
}

需要注意的是🗣：

• 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给。
• 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，因为：如果在声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那缺省值。
• 缺省值必须是常量或者全局变量

05. 函数重载

对于这个可能大家可能比较陌生，但理解起来并不困难，让我们一起来看看。

5.1 函数重载概念

函数重载:是函数的一种特殊情况，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。

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;
}
int main()
{
     Add(10, 20);	//调用第一个
     Add(10.0, 20.0);	//调用第二个
     Add(10L, 20L);		//调用第三个
    
     return 0;
}

现在问题来了，大家认为下面的两个函数属于函数重载吗？

short Add(short left, short right)
{
     return left+right;
}
int Add(short left, short right)
{
     return left+right;
}

答案是否定的，下面会介绍原因。

5.2 名字修饰(name Mangling)

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？ 在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。如对这几个概念不是很清楚的话，可以看我往日的一篇博客，C语言程序的编译+链接。

1. 实际我们的项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标文件中没有 Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？

2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。

3. 那么链接时，面对Add函数，连接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。

这里推荐这篇博客，[C++的函数重载](C++的函数重载 - 吴秦 - 博客园 (cnblogs.com))，里面有关于函数重载详细的，函数重载为什么不考虑返回值类型的详细回答也都在里面，你就可以知道为什么函数重载要求参数不同，而跟返回值没关系。

你认为这两个函数能形成函数重载吗？

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

答案是不能，因为名字修饰中只对函数参数的类型有修饰，而对参数是否有默认参数并不关心，编译器就认为它们是同一个函数，报“***已有主体”的错误。

06.3extern “C”

有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern “C”，意思是告诉编译器， 将该函数按照C语言规则来编译。比如：tcmalloc是google用C++实现的一个项目，他提供tcmallc()和tcfree 两个接口来使用，但如果是C项目就没办法使用，那么他就使用extern “C”来解决。

extern "C" int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}