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C++入门基础篇（一）

news 2025/7/10 11:25:30

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前言：有过C语言学习的基础，C++入门很简单的，将用两篇来写完C++入门基础。

一.C++的第一个程序

C+＋兼容C语言绝大多数的语法，所以C语言实现的hello world依旧可以运行，C+＋中需要把定义文件代码后缀改为．cpp,vs编译器看到是．cpp就会调用C+＋编译器编译，linux下要用g+＋编译，不再是gcc。

当然C+＋有一套自己的输入输出，严格说C+＋版本的hello world应该是这样写的：

int main()
{cout << "hello world\n" << endl;return 0;
}

二.命名空间

2.1 namespace的价值

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。
c语言项目类似下面程序这样的命名冲突是普遍存在的问题，C+＋引入namespace就是为了更好的解决这样的问题。

我们来看一个问题：

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该程序如果我们不加stdlib.h头文件，不会报错，但我们加上的话就会报错。

2.2 namespace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。命名空间中可以定义变量／函数／类型等。

•namespace本质是定义出一个域，这个域跟全局域各自独立，不同的域可以定义同名变量，所以下面的rand不在冲突了。

•C+＋中域有函数局部域，全局域，命名空间域，类域；域影响的是编译时语法查找一个变量／函数／类型出处（声明或定义）的逻辑，所有有了域隔离，名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑，还会影响变量的生命周期，命名空间域和类域不影响变量生命周期。

•namespace只能定义在全局，当然他还可以嵌套定义。

•项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是一个namespace，不会冲突。

•C++标准库都放在一个叫std(standard）的命名空间中。

下面都是对概念用相关例子来说明。

来解决我们上面代码出现的报错。
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就算这时候库里面也有Add，rand和Node，也不会发生冲突，本质他们不是在同一个域里面的。

一般函数里面定义的那些叫局部域，还有我们写一个循环里面定义的又是一个更小的局部域。函数外面的都叫全局域，变量查找在域中默认的规则：没有指定的情况下，先在局部域查找，再在全局域查找。

比如：

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当用到rand的时候，编译器去查找，先在局部域查找，没有，然后再去全局域查找，但全局有两个rand，一个是变量，一个是函数，所以发生冲突。

当我们把rand用命名空间封装起来，还是同样的查找规则，最后在头文件stdlib.h中找到，编译链接的阶段会预处理，将头文件的内容展开，打印的结果应该是函数地址。

查找默认规则：先在局部域查找，再到全局域查找，不会到命名空间域查找。

如果我们想要用命名空间里面的变量该怎么用呢？

2.3 命名空间使用

编译查找一个变量的声明／定义时，默认只会在局部或者全局查找，不会到命名空间里面去查找。所以下面程序会编译报错。所以我们要使用命名空间中定义的变量／函数，有三种方式：
· 指定命名空间访问，项目中推荐这种方式。
· using将命名空间中某个成员展开，项目中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种方式。
· 展开命名空间中全部成员，项目不推荐，冲突风险很大，日常小练习程序为了方便推荐使用。

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::这是一个新的运算符，这个运算符叫做域作用限定符。这个时候我们指定了，所以直接会去该命名空间域中去查找。

嵌套定义命名空间的使⽤
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使用结构体，因为命名空间封装的是命名的名字，所以我们应该这样写：

还有一点是：多个文件使用同一个命名空间来封装，都会合并在一起，但是要保证如果栈和队列文件合并一起的函数的命名不会发生冲突。
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三.C+＋输入＆输出

• 是 Input Output Stream的缩写，是标准的输入、输出流库，定义了标准的输入、输出对象。

•std::cin 是 istream 类的对象，它主要面向窄字符（narrow characters (of type char)）的标准输入流。

•std::cout是ostream类的对象，它主要面向窄字符的标准输出流。

•std::endl 是一个函数，流插入输出时，相当于插入一个换行字符加刷新缓冲区。

•＜是流插入运算符，>＞是流提取运算符。(C语言还用这两个运算符做位运算左移／右移）使用C+＋输入输更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动指定格式，C+＋的输入输出可以自动识别变量类型（本质是通过函数重载实现的，这个以后会讲到），其实最重要的是C+＋的流能更好的支持自定义类型对象的输入输出。

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• IO流涉及类和对象，运算符重载、继承等很多面向对象的知识，这些知识我们还没有讲解，所以这里我们只能简单认识一下C++IO流的用法，后面我们会有专门的一个章节来细节IO流库。

•cout/cin/endl等都属于C+＋标准库，C+＋标准库都放在一个叫std(standard）的命名空间中，所以要通过命名空间的使用方式去用他们。

•一般日常练习中我们可以using namespace std，实际项目开发中不建议using namespace std。· 这里我们没有包含＜stdio.h>，也可以使用printf和scanf，在包含＜iostream＞间接包含了。vs系列编译器是这样的，其他编译器可能会报错。

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如果打竞赛用c++写，极端情况下，需要大量的输入输出过不去的话，加上以下三段代码：

ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);cout.tie(nullptr);

本质：关掉c++和c同步问题，因为c++兼容c，提高效率。

四.缺省参数

•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，缺省参数分为全缺省和半缺省参数。（有些地方把缺省参数也叫默认参数）

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•全缺省就是全部形参给缺省值，半缺省就是部分形参给缺省值。C+＋规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省，不能间隔跳跃给缺省值。

•带缺省参数的函数调用，C+＋规定必须从左到右依次给实参，不能跳跃给实参。

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•函数声明和定义分离时，缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，规定必须函数声明给缺省值。

// Stack.h#include <iostream>#include <assert.h>using namespace std;typedef int STDataType;typedef struct Stack{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;void STInit(ST* ps, int n = 4);// Stack.cpp#include"Stack.h"// 缺省参数不能声明和定义同时给 void STInit(ST* ps, int n)
{assert(ps && n > 0);ps->a = (STDataType*)malloc(n * sizeof(STDataType));ps->top = 0;ps->capacity = n;
}// test.cpp#include"Stack.h"int main()
{ST s1;STInit(&s1);// 确定知道要插⼊1000个数据，初始化时⼀把开好，避免扩容 ST s2;STInit(&s2, 1000);return 0;
}