一、命名空间
C++为了解决C中遗留的命名重复问题,比如变量、函数和类存在全局作用域,易导致冲突。出现了命名空间,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。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int rand = 10;// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题,rand函数在stdlib头文件中,所以C++提出了namespace来解决
int main()
{printf("%d\n", rand);return 0;
}// 编译后后报错:error C2365: “rand”: 重定义;以前的定义是“函数”
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。
// Na是命名空间的名字,一般开发中是用项目名字做命名空间名。namespace Na{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int rand = 10;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
namespace N1
{int a;int b;int Add(int left, int right){return left + right;}namespace N2{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。
// ps:一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个// test.h
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
命名空间中成员该如何使用呢?比如:
namespace bit
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int a = 0;int b = 1;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}
int main()
{// 编译报错:error C2065: “a”: 未声明的标识符printf("%d\n", a);return 0;
}
命名空间的使用有三种方式:
- 加命名空间名称及作用域限定符
int main()
{printf("%d\n", Na::rand);return 0;
}
- 使用using将命名空间中某个成员引入,放到全局中(部分展开)
using Na::rand;
int main()
{printf("%d\n", Na::rand);printf("%d\n", b);return 0;
}
- 使用using namespace 命名空间名称 引入(展开)
using namespce Na;
int main()
{printf("%d\n", Na::a);printf("%d\n", b);Add(10, 20);return 0;
}
同名的命名空间会自动合并。
二. C++输入&输出
#include<iostream>
// std是C++标准库的命名空间名,C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;(全部展开)int main()
{cout<<"Hello world!!!"<<endl;cout<<"Hello world!!!"<'\n';//endl其实就是换行符,也是一个全局变量。return 0;
}
1.使用cout(console控制台)标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时,必须包含< iostream >头文件
以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象,endl是特殊的C++符号,表示换行输出,他们都包含在包含<
iostream >头文件中。
3. <<是流插入运算符,>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便,不需要像printf/scanf输入输出时那样,需要手动控制格式。
C++的输入输出可以自动识别变量类型。
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<iostream.h>格式,后续编译器已不支持,因
此推荐使用<iostream>+std的方式。
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a;double b;char c;// >>是流提取运算符cin>>a;//console in(控制台输入)cin>>b>>c;//可以在同一行自动识别变量的类型cout<<a<<endl;cout<<b<<" "<<c<<endl;return 0;
}
std命名空间的使用惯例:
std是C++标准库的命名空间,如何展开std使用更合理呢?
1. 在日常练习中,建议直接using namespace std即可,这样就很方便。
2. using namespace std展开,标准库就全部暴露出来了,如果我们定义跟库重名的类型/对
象/函数,就存在冲突问题。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,像std::cout这样使用时指定命名空间 +
using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。
三. 缺省参数
3.1 缺省参数概念
比如在C语言中,不支持默认参数
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。
void Func(int a = 0)
{cout<<a<<endl;
}int main()
{Func(); // 没有传参时,使用参数的默认值Func(10); // 传参时,使用指定的实参return 0;
}
3.2 缺省参数分类
- 全缺省参数
void Func(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 Func(int a, int b = 10, int c = 20)
{cout<<"a = "<<a<<endl;cout<<"b = "<<b<<endl;cout<<"c = "<<c<<endl;
}
注意:
1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出,不能间隔着给!
2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现(如果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个缺省值。)
//a.h
void Func(int a = 10);// a.cpp
void Func(int a = 20)
{}
3. 缺省值必须是常量或者全局变量
4. C语言不支持(编译器不支持)
四、函数重载
4.1 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(函数名字相同)这些同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 类型顺序)不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。(类似于语言中一词多意。要通过上下文对词语意思进行判断,这就是重载。)
#include<iostream>
using namespace std;// 1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{ cout << "int Add(int left, int right)" << endl;return left + right;
}double Add(double left, double right)
{ cout << "double Add(double left, double right)" << endl;return left + right;
}// 2、参数个数不同
void f()
{ cout << "f()" << endl;
}void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{ cout << "f(int a,char b)" << endl;
}void f(char b, int a)
{ cout << "f(char b, int a)" << endl;
}int main()
{Add(10, 20); Add(10.1, 20.2);f(); f(10);f(10, 'a'); f('a', 10);return 0;
}
4.2 C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)
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。
函数重载的关键点就是在编译过程中生成了不同的符号表。
1.实际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,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。
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,链接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。
4. Windows下vs的修饰规则用汇编看,而Linux下g++的修饰规则简单易懂,下面使用g++演示修饰后的名字。
5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度 +函数名+类型首字母】。
采用C语言编译器编译后结果
在linux下,采用gcc编译完成后,函数名字的修饰没有发生改变。
采用C++编译器编译后结果
在linux下,采用g++编译完成后,函数名字的修饰发生改变,编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
6.通过这里就理解了C语言没办法支持重载,因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修 \饰规则来区分,只要参数不同,修饰出来的名字就不一样,就支持了重载。
7. (注意)如果两个函数函数名和参数是一样的,返回值不同是不构成重载的,因为调用时编译器没办法区分。
五、引用
5.1 引用概念
引用不是新定义一个变量,而是给已存在变量取了一个别名,编译器不会为引用变量开辟内存空间,它和它引用的变量共用同一块内存空间。
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;
void TestRef()
{int a = 10;int& ra = a;//定义引用类型printf("%p\n", &a); printf("%p\n", &ra);
}