目录
关于C++的由来
C++的特点
C++的应用
C++的发展
一、关键字
二、命名空间
2.1 作用
2.1 命名空间定义
2.2 命名空间使用
三、C++输入&输出
四、缺省参数
4.1 缺省参数概念
4.2 缺省参数分类
4.3 缺省参数的好处
五、函数重载
5.1 函数重载概念
5.2 C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)
六、结尾
关于C++的由来
C++(C plus plus)是一种广泛使用的计算机高级程序设计语言,由C语言扩展升级而产生。最早于1979年由本贾尼·斯特劳斯特卢普(Bjarne Stroustrup)在AT&T贝尔实验室研发。C++在C语言的基础上,引入了面向对象的概念,包括类、继承、多态等,使得程序设计更加灵活和强大。
C++的特点
面向对象:C++支持面向对象程序设计,通过类、对象、继承、封装和多态等特性,使得程序设计更加模块化、易于管理和维护。多范式编程:C++支持过程化、面向对象、泛型等多种编程范式,这使得它可以应用于各种复杂的问题解决中。高效性:C++是一种编译型语言,其代码在编译后可以直接在硬件上运行,因此具有很高的运行效率。跨平台性:C++可以在多种操作系统和平台上编译和运行,包括Windows、UNIX、Linux、MacOS等。C++的应用
C++几乎可以创建任何类型的程序,包括但不限于:
游戏开发:许多大型游戏引擎和游戏都使用C++编写,因为它能够提供高性能的图形渲染和物理模拟。设备驱动程序:C++常用于编写操作系统底层的设备驱动程序,因为它能够直接访问硬件资源。高性能计算(HPC):在需要高计算能力的领域,如科学研究、工程模拟等,C++因其高效性而受到青睐。云计算:在云计算领域,C++用于编写各种服务器端和客户端应用程序,以处理大量数据和提供高性能服务。桌面和移动应用:C++也可用于开发桌面和移动应用程序,尽管在这方面它可能不如一些其他语言(如Java、Swift)那样流行。C++的发展
自1979年以来,C++经历了多个版本的更新和标准化工作。其中,一些重要的版本包括:
C++98:C++标准的第一个版本,得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会(ANSI)的认可。C++03:对C++98进行了修订,主要修复了一些错误和减少了歧义。C++11:增加了许多新特性,如正则表达式、基于范围的for循环、auto关键字等,使得C++更像一种新语言。C++14:对C++11进行了扩展和改进,如泛型的lambda表达式、auto的返回值类型推导等。C++17:在C++11的基础上做了一些小幅改进,增加了19个新特性。一、关键字
C++总计63个关键字,C语言32个关键字,在C语言的基础上增加了31个
二、命名空间
2.1 作用
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。
例如:在下面这个代码中就发生了命名冲突,因为rand在#include<stdlib.h>中包含了rand函数的声明,使用rand变量与#include<stdlib.h>中的rand发生冲突,所以编译错误。
#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,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。
在这我就随便定义了一个命名空间域lxp
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
namespace lxp//这个名字可以随便取,没有特殊的要求,{int i = 10;int Add(int x1, int x2){return x1 + x2;}struct Node{struct Node* next;int val;};}
//命名空间可以嵌套
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; } }}
//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; }}namespace N1{ int Add(int left, int right) { return left + right; }}//合成之后的N1/*namespace N1{ int Mul(int left, int right) { return left * right; } int Add(int left, int right) { return left + right; }}*/
2.2 命名空间使用
命名空间中成员该如何使用呢?比如:
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
命名空间的使用有三种方式:
1.加命名空间名称及作用域限定符 作用域限定符( ::)(XX域 ::指定域内的成员对象)
常有的域: 类域 命名空间域 局部域 全局域
2.使用using将命名空间中某个成员引入(using + 命名空间名称 :: 成员名)
注意:在下面代码中我使用using引入了lxp中的a,相当于a暴露在全局变量中,而没有引入的b,访问的话编译器会出错
3. 使用using将命名空间中某个成员引入 (using+命名空间域的名称)
注意:使用using就相当于把域内的全部对象暴露在全局域中
正确的做法:
三、C++输入&输出
1. 使用cout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:std是C++标准库的命名空间
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。
四、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。
4.2 缺省参数分类
全缺省参数:
全缺省函数是在定义函数的时候所有参数都有默认值
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
//a.h void Func(int a = 10); // a.cpp void Func(int a = 20) {} // 注意:如果生命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。
4.3 缺省参数的好处
比如在初始化栈的时候,在动态栈中,我们必不可免的需要为栈开空间,但当入栈的数据过多时,我们就要扩容空间,初始化空间太小的话,我们就需要多次扩容,多次扩容时是有消耗的,所以我们不提倡多次扩容,初始化空间太大的话,又浪费空间。
这时候缺省值就我们带来了好处,我们可以给一个默认值,然后根据自己的需求来对函数传参时进行传值。
下面就让我们看看缺省值带来的好处
namespace Stack{typedef struct Stack{int* a;int sz;int capacity;}ST;void StackInit(ST* pc,int N=4){pc->a = (int*)malloc(sizeof(int) * N);if (pc->a == NULL){perror("malloc fail");return;}pc->sz = 0;pc->capacity = N;}}int main(){// 需要入栈100个数据Stack::ST st1;Stack::StackInit(&st1, 100);// 需要入栈5个数据Stack::ST st2;Stack::StackInit(&st2, 5);// 不知道需要入栈多少个数据,默认申请四个空间Stack::ST st3;Stack::StackInit(&st3);return 0;}
五、函数重载
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 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。
1.同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 类型顺序)不同
#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(){//省略}void f(int a){//省略}// 3、参数类型顺序不同void f(int a, char b){//省略}void f(char b, int a){//省略}
2.C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数
不会构成重载,这两个函数根本不在同一个作用域中。
namespace lxp1{void func(int x, int y){// ...}}namespace lxp2{void func(double x, double y){// ...}}
命名空间的名字相同,内容会合并,两个函数的参数不同,即构成函数重载
namespace lxp1{void func(int x, int y){// ...}}namespace lxp1{void func(double x, double y){// ...}}
5.2 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。
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。
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。
六、结尾
如果有什么建议和疑问,或是有什么错误,希望大家可以在评论区提一下。
希望大家以后也能和我一起进步!!
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后续还有【C++初窥门庭】C++入门(二)