猿创征文 | C++基础学习一

前言

这里vince将要进入C++的学习了，C++学习将是一个漫长的过程，当然在学习这里的基础上前面的知识也不能不复习。也有很多人说C++有多难有多难的，但是我们不能胆怯，努力去学，孰能生巧，至少能够达到了解它的层次哈~

正文

知识点一：C++关键字

C++总计63个关键字，C语言32个关键字。
ps：下面我们只是看一下C++有多少关键字，不对关键字进行具体的讲解。后面我们学到以后再细讲。
C++所有关键字如下图所示：

黄色底色的是C语言中的32个关键字。

知识拓展：
C++98：C++标准第一个版本，绝大多数编译器都支持，得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会认可，以模板方式重写C++标准库，引入了STL(标准模板库)。

知识点二：命名空间

1.命名空间的概念

1、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。
2、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。
3、命名冲突——C语言里面没有很好的解决这个问题，C++中就引入namespace 这一关键字来解决这一问题——避免命名冲突化或名字污染
回顾之前C里面学习的局部作用域和全局作用域，而这里我们接触到namespace它的作用是自己定义一个空间域，该空间域中的内容就局限于该命名空间中。

知识回顾时刻：
在C语言里面当全局变量和局部变量命名冲突时候，我们怎样打印的呢？
举例说明：

#include 
int a = 5;

int main()
{
    int a = 1;
    printf("%d\n", a);//这里就是之前学的局部作用域优先的原则，所以这里的a打印出来的是局部作用域里面的值
    //那么怎样打印外面全局作用域中的a的值呢？大家还记得吗？
    printf("%d\n", ::a);//这个就是前面也接触过的域作用限定符，
    // ::a这个符号的意思为，指定::右边的a属于::左边的域，而左边的域此时是空，是空就默认为全局域
	return 0;
}
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分析总结：
::a这个符号的意思为，指定::右边的a属于::左边的域，而左边的域此时是空，这里把空默认为全局域。

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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。

namespace不会影响变量的生命周期，只是将其放在一个空间进行隔离，全局变量还是全局变量，局部变量还是局部变量，不会受到影响。
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。

1、普通命名空间定义

namespace dong     //这里定义一个名字叫dong的空间域
{
    int a = 10;//这里的a还是全局变量
}
int a = 5;
int main()
{
    int a = 1;
    printf("局部变量中的a = %d\n", a);//这里就是之前学的局部作用域优先的原则，所以这里的a打印出来的是局部作用域里面的值
	//那么怎样打印外面全局作用域中的a的值呢？大家还记得吗？
	printf("全局变量中的a = %d\n", ::a);//这个就是前面也接触过的域作用限定符，
	// ::a这个符号的意思为，指定::右边的a属于::左边的域，而左边的域此时是空，是空就默认为全局域

	printf("dong空间域中的a = %d\n", dong::a);//此时a打印的就是
	//dong::a 指定a属于::左边的域
	return 0;
}
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运行结果展示：

分析总结：
以上代码示例就是命名空间namespace的简单示范。注意区分相同名字的局部变量，全局变量以及命名空间里面的变量，并且会调用他们哈~

当然命名空间不只是可以定义变量，还可以定义函数、类型、结构体。
例：（利用命名空间定义函数，结构体类型）

#include 

namespace east     //这里定义一个名字叫east的空间域
{
    int a = 10;
    void fun() //定义函数
    {
    	printf("east fun\n");
    }

	struct ListNode   //定义链表结构
	{
		int val;
		struct ListNode* next;
	};
}
namespace west     //这里定义一个名字叫west的空间域
{
	struct ListNode    //定义一个链表结构
	{
		int val;
		struct ListNode* next;
	};
	struct QueueNode  //定义一个队列结构
	{
		int val;
		struct QueueNode* next;
	};
}

int main()
{
	//对以上两个空间域的结构进行调用
	east::ListNode* L1 = NULL;
	west::ListNode* L2 = NULL;
	return 0;
}
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2、命名空间可以嵌套

示例一：（简单的嵌套）

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;
        }
    }
}
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示例二：（同名的命名空间是可以同时存在的，编译器在编译时会合并）

//1、命名空间可以嵌套
//2、同名的命名空间是可以同时存在的，编译器在编译时会合并
namespace honour
{
    	int a = 0;
    	namespace data
    	{
    		struct ListNode
    		{
			int val;
			struct ListNode* next;
		};
	}
}
namespace honour
{
	int b = 0;
	namespace stru
	{
		struct ListNode
		{
			int val;
			struct ListNode* next;
		};
	}
}

int main()
{
	struct honour::data::ListNode L1;
	struct honour::stru::ListNode L2;
	return 0;
}
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分析总结：
同名的命名空间可以同时存在，就如这里：命名两次相同名字 honour 的空间，编译器在编译的时候会自动合并，将后面那个
honour 空间中的内容合并到前面 honour 空间中。

知识拓展：
其实struct honour::data::ListNode L1;这里按照C语言严格来写，前面就必须和这一样需要有struct，这样就可以理解的简单一点：本质上其实就是定义struct ListNode L1;的操作，只不过中间 honour::data:: 这一部分是指定ListNode是哪个域的而已。

3、同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间

#include 
//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;
	}
}

//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;
	}
}
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3.命名空间的使用

1、加命名空间名称及作用域限定符

namespace N
{
    int a = 8;
}
int main()
{
    printf("a = %d\n", N::a);
    return 0;
}
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运行结果：

分析总结：
第一种方法是最安全的，但是每一次使用时候就对其进行指定，写起来也是最繁琐的。

2、使用using将命名空间中成员引入

namespace honour
{
    int a = 10;
    int b = 24;
}

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

分析总结：
第二种是指定命名空间。这里的用法是需要什么就释放什么，避免全部释放，其他的会受到影响。

3、使用using namespace 命名空间名称引入

namespace N
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int Add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}
using namespace N;//将N里面的全部放出来
int main()
{
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);//这里直接就可以打印b，尽管b在N空间内，
    //但是using namespace N就是将N中的内容全部释放
    int ret = Add(10, 20);//当然里面的函数也释放出来直接可以使用
    printf("ret = %d\n", ret);
    return 0;
}
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运行结果：

分析总结：
第三种方法就是将N里面所有的东西都释放出来。放出来方便使用了，但是可能存在冲突。

知识点三：C++输入和输出

1、C语言向这个世界打招呼的方式是 printf("Hello World!) ，那么C++和大家打招呼的方式是什么呢？让我们一起来看看哈~

#include 
using namespace std;

int main()
{
	cout << "Hello World!" << endl;
	return 0;
}
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运行结果：

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2、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。

#include 
using namespace std;

int main()
{
	char a = 0;
	//C++输入
	cin >> a;//输入a值为8
	//C++输出
	cout << 'a' << ' ' << '=' << ' ' << a << endl;
	//这里打印a = 8;
	return 0;
}
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运行结果：

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 < iostream>+std的方式。

---

2、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不用指定类型（能够自动识别类型），并且可以一行输入输出多个数据。

#include 
using namespace std;

int main()
{
	int a;
	double b;
	cin >> a >> b;
	cout << a << ' ' << b << endl;
	cout << a << ' ' << b << '\n';//这里的endl作用和'\n'一样，就是换行
	//上面在两个数之间流插入一个空格  用来分开输出的数据
	//在C++里面控制小数点后几位的方法建议现在不用去掌握，因为比较复杂，而C++兼容C语言
	// C++和C语言可以穿插着用，因此若需要控制格式的时候就用C语言
	return 0;
}
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知识点四：缺省参数

1.缺省参数的概念

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 
using namespace std;

//缺省参数 / 默认参数
void TestFunc(int a = 0)//这里就为函数参数指定一个默认值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
	return 0;
}
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2.缺省参数的分类

这里函数的形参值叫做缺省值。

1、全缺省参数

全缺省参数：全部给了缺省参数。

//全缺省参数  这里的形参数值全部都是指定的 即给定了所有缺省参数
#include 
using namespace std;

//全缺省参数  这里的形参数值全部都是指定的 即给定了所有缺省参数
void TestFunc(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}
int main()
{
	TestFunc(); 
	return 0;
}
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分析总结：
全缺省参数就是这函数里所有形参都没有传实参，都是自己默认指定的值；

2、半缺省参数

半缺省参数：缺省部分参数。

#include 
using namespace std;

//半缺省参数
void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 24)
{
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}
int main()
{
	TestFunc(8); // 没有传参时，使用参数的默认值
	//这里只传一个参数10，这个10是用a来接收的，而b,c就使用自己默认的参数值
	return 0;
}
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运行结果：

分析总结：
半缺省参数就是有的形参给了默认参数值，有的形参没有给默认值；此时没有给默认值的就必须需要传参，有默认值的需要传参时候就传参，不需要传参就用默认值。

知识拓展：
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。（但是如果一个程序由多个源文件组成时，一般只能满足声明给，定义不给；不能声明不给，定义给。当一个程序放在同一个源文件里面时候，此时只要函数声明和定义中不同时出现就可以，不用在意缺省参数到底放在哪里。）
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）

3、缺省参数简单应用

缺省参数在顺序表实现栈的初始化中特别好用，对于顺序表实现栈的初始化，我们在C语言中直接对其中的指针进行开辟一个固定大小的空间，不够时候就反复扩容，但是反复扩容存在一定的弊端，所以这里在C++中有了缺省参数之后就可以修复这里的BUG。

#include 
#include 
using namespace std;

typedef struct StackList
{
    int* a;
    int size;
    int capacity;
}Stack;

void StackInit(Stack* S, int n = 4)
{
	assert(S);
	S->a = (int*)malloc(sizeof(int*) * n);//之前这里是写死的，
	//空间不够的时候，当时是利用realloc进行扩容
	//现在在C++里面有了缺省参数这一概念，
	//就可以直接修复反复扩容带来的BUG
	S->size = 0;
	S->capacity = n;
}

int main()
{
	StackList L;
	StackInit(&L);
	StackInit(&L, 100);//此时需要100个空间，
	//直接这里传参就可以，就不用反复扩容开辟空间
	return 0;
}
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在这里有了缺省参数开辟空间就更加灵活，可以修复反复扩容（增容扩容需要在性能等各个方面付出代价）产生的弊端。

知识点五：函数重载

C语言中不支持同名函数，但是C++支持函数名重复。

1.函数重载的概念

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。
要求：参数名相同（函数名相同）–函数重载 参数不同：参数个数 / 参数类型/ 参数顺序不同。

//函数重载
//C++支持函数名重复
//要求：参数名相同（函数名相同）--函数重载，
//参数不同：参数个数/参数类型/参数顺序不同

#include 
using namespace std;

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

double Add(double left, double right)
{
	return left + right;
}


int main()
{
	cout << Add(1, 2) << endl;
	cout << Add(2.4, 1.2) << endl;
	return 0;
}
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例题：（错误示例）

short Add(short left, short right)
{
	return left + right;
}
int Add(short left, short right)
{
	return left + right;
}
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这道例题就是一个典型的函数重载错误示例，函数重载的要求是参数要不同，这两个函数的参数相同，调用时候无法区分要调用的是谁，故无法构成函数重载。

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2.名字修饰

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。

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，而通过我们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。(如果同学们忘记了上面过程，咋们老师要带同学们回顾一下)
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。
4、在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变；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。
5、C语言没办法支持重载是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。
6、当然这样我们也理解了为什么函数重载要求参数不同！而跟返回值没关系。

结语

vince刚刚入坑CPP，这里是CPP的一部分基础学习，好多人都说CPP最难，其实什么事对于初学者来说都难，但是只要我们能够坚持学习，就一定会有进步的哈~希望我和大家都不要放弃！。

如果各位大佬们觉得有一定帮助的话，就来个赞和收藏吧，如有不足之处也请批评指正。

代码不负有心人，98加满，向前冲啊🐬

以上代码均可运行，编译环境为 vs2019哈~