『C++成长记』C++入门——命名空间&缺省参数

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目录

一、C++的认识

📒1.1什么是C++

📒1.2C++的发展

二、C++关键字

三、命名空间

📒3.1为什么有命名空间

📒3.2命名空间定义

📒3.3命名空间使用

📒3.4命名空间的嵌套

📒3.5std命名空间的使用

四、C++的输入和输出

五、缺省参数

📒5.1缺省参数的定义

📒5.2 缺省参数分类

📒5.3缺省参数出现的位置

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🗒️前言：

C++是在C语言的基础上发展而来的，C++优化了C语言的很多问题，让使用者使用起来更加方便，从今天开始我们将进入C++的学习，学习C++的奇妙之处。

一、C++的认识

📒1.1什么是C++

        C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的 程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适。为了解决软件危机， 20世纪80年代， 计算机 界提出了OOP(object oriented programming：面向对象)思想，支持面向对象的程序设计语言应运而生。 1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一 种新的程序语言。命名为C++。因此：C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。

📒1.2C++的发展

       1979年，贝尔实验室的本贾尼等人试图分析 unix 内核的时候，试图将内核模块化，于是在C 语言的基础上进行扩展，增加了类的机制，完成了一个可以运行的预处理程序，称之为C with classes。

C++的历史版本：

二、C++关键字

 C++一共有63个关键字，其中有32个是C语言中的关键字

三、命名空间

📒3.1为什么有命名空间

     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。

例如：

#include 
#include 
 
int rand = 10;
 
int main()
{
    printf("%d", rand);
    return 0;
}

 在这段程序中，不引用头文件#include 是可以正常运行的，但引用后程序就会报错，这是什么原因呢？因为 rand 在 中已有了定义，这里报了重定义的错误。

     命名空间分割了全局命名空间，其中每一个命名空间是一个作用域。域是一种空间概念，常见的域有：局部域、全局域、类域、命名空间域，域会影响访问和生命周期。

📒3.2命名空间定义

     命名空间的定义由两部分构成：首先是关键字namespace，后面跟命名空间的名字，然后接一对花括号，花括号中即为命名空间的成员。 命名空间中可以定义变量、函数、类型和其他命名空间。

namespace N1//命名空间的名字
{
    //定义变量
    int rand = 10;
 
    //定义函数
    int Add(int left, int right)
    {
        return left + right;
    }
 
    //定义类型
    struct Node
    {
        struct Node* next;
        int val;
    };
 
    //嵌套命名空间
    namespace N2
    {
        int Sub(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。
• 用一个工程中允许出现多个相同名称的命名空间，编译器最后会将它们合并为一个命名空间。 

📒3.3命名空间使用

命名空间的使用有三种方式：

• 加命名空间名称及域作用限定符

  namespace N
  {
      int a=10;
      int b=5;
  }
   
  int main()
  {
      printf("%d\n", N::a);
      return 0;    
  }
  

•  使用 using 将命名空间中某个成员引入

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

•  使用 using namespace 命名空间名称引入(展开命名空间)

  namespace N
  {
      int a=10;
      int b=5;
  }
   
  int a=20;
   
  using namespce N;
   
  int main()
  {
      printf("%d\n", a);      //a不明确，有二义性
      printf("%d\n", ::a);    //访问全局的a  
      printf("%d\n", N::a);   //访问N中的a
      printf("%d\n", b);
      return 0;    
  }
  

  N中的成员a 就与全局作用域中的a 产生了冲突。这种冲突是允许存在的，但是要想使用冲突的名字，我们就必须明确指出名字的版本。main函数中所有未加限定的a都会产生二义性错误。

这时我们必须使用域作用限定符(::)来明确指出所需的版本

• : :a来表示全局作用域中的a
• N: :a来表示定义在N中的a

 注意：

如果命名空间没有展开，编译器默认是不会搜索命名空间中的变量，去访问变量是访问不到的。

访问的优先级：局部域 > 全局域

📒3.4命名空间的嵌套

      嵌套的命名空间同时是一个嵌套的作用域，它嵌套在外层命名空间的作用域中。嵌套的命名空间中的名字遵循的规则与往常类似：内层命名空间声明的名字将隐藏外层命名空间声明的同名成员。在嵌套的命名空间中定义的名字只在内层命名空间中有效，外层命名空间的代码想要访问它必须在名字前添加限定符。

namespace N
{
    int a = 10;
 
    namespace N1
    {
        int a = 20;    //将外层作用域的a隐藏了
        int b = 15;
 
    namespace N2
    {
        int c = N1::b;
    }
}
 
int main()
{
    printf("%d\n", N::N2::c);
    printf("%d\n", N::N1::a);
    printf("%d\n", N::a);
    return 0;
}

📒3.5std命名空间的使用

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例如： using std::cout展开常用的库对象、类型等方式。 

四、C++的输入和输出

#include 
using namespace std;
 
int main()
{
	int a = 10;
	double b = 10.5;
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	return 0;
}

我们在项目中要经常使用 cout 和 endl，每次指定命名空间很不方便，直接展开会全部暴露，有冲突风险，我们可以指定展开来解决问题。

using std::cout;
using std::endl;

说明：

• 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。
• 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。
• <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
• 使用C++输入输出更方便，不需要像 printf和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。

五、缺省参数

📒5.1缺省参数的定义

     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 = 5)
{
    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;
}

上面代码在第一次调用 Func() 时，没有传递参数，a 就使用了缺省值。

📒5.2 缺省参数分类

• 全缺省参数 -- 所有参数都给了缺省值

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
    cout<<"a = "<
    cout<<"b = "<
    cout<<"c = "<
}
 
int main()
{
    Func(1，2，3);    
    Func(1，2); 
    Func(1); 
    Func();  
    return 0;
}

    全缺省参数在传参时，参数是按照从左往右的顺序进行缺省的，不能跳着缺省，例如:Func(1,  ,3) ，让第一个形参和第三个形参都使用传递值，而让第二个参数使用缺省值，这种做法是不被允许的。

• 半缺省参数 -- 部分的参数给了缺省值

void Func(int a, int b = 20, int c = 30)
{
    cout<<"a = "<
    cout<<"b = "<
    cout<<"c = "<
}
 
int main()
{
    Func(1，2，3);    
    Func(1，2); 
    Func(1);  
    return 0;
}

     半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给。

注意：

1. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，只能出现在函数声明中。
2. 缺省值必须是常量或者全局变量。

📒5.3缺省参数出现的位置

      缺省参数只能出现在函数声明中，如下面的代码，在声明和定义中都给了缺省参数，而且给定的值不相同，就不知道以哪个值为准。

//a.h
void Func(int a = 10);
 
  
//a.cpp
void Func(int a = 20)
{}

      不能只在声明处给缺省参数，如下面的代码，如果只在声明处给缺省参数，在其他的文件中没有缺省参数，就不知是什么值。

//a.cpp
void Func(int a = 10)
{}
  
//b.cpp
void Func(int a)
{}

 本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获，同时也感谢各位读者三连支持。文章有问题可以在评论区留言，博主一定认真认真修改，以后写出更好的文章。你们的支持就是博主最大的动力。