C++基础入门

前言：哈喽小伙伴们，从这篇文章开始，博主将开启新篇章的讲解——C++语言，那么C++是一门怎么样的语言呢？？？它的语法又是怎么样的呢？？？这篇文章将给你一一解答。

一.C++是什么

二.C++关键字

三.命名空间

一.C++是什么

C++是在祖师爷本贾尼·斯特劳斯特卢普的带领下，在C语言的基础上，对C语言进行各种各样的优化设计，最终所诞生的一门新型的计算机编程语言。

C++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，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。

C++完全兼容C语言，这意味着一个C++文件可以完全用C语言来写，但是C语言文件却写不了C++的独特语法，在后边的讲解中，我们会时不时的将这两种语言进行对比。

二.C++关键字

C++中有很多关键字都来自于C语言，同时也有部分关键字是C++所独有的，这些关键字我们在这里不做过多解释，重要的关键字后边都会一一讲到。

三.命名空间

我们知道在C语言中，在同一个域内不能定义两个相同名字的变量：

比如说我们定义了两个全局变量a，它们都处于全局域中，就会报出重定义的错误。

但是在不同的域中却可以定义相同名字的变量：

并且会根据就近原则来输出变量。

但是在C++中，存在一个命名空间的概念，可以让两个同名变量处在同一作用域中：

如上图所示，命名空间的创建需要使用关键字namespace，我们在全局域中建立了两个命名空间，并分别命名为a1、a2，它们两个都存放名为a的变量。

想要使用这两个变量，需要用到域作用限定符“::”，在其前边加上命名空间的名字，便可访问对应命名空间中的变量了。

如果不使用域作用限定符，则默认只会在局部域搜索，局部域没有则搜索全局域。

值得注意的是，存放的命名空间中的变量虽然定义在全局域，但是如果不使用域作用限定符，是无法对其进行调用的：

除了变量之外，函数，结构体等等都可以在命名空间中定义。

值得注意的是，当两个命名空间同名时，并不会发生冲突，而是会将它们合并。如果合并之后存在同名的变量，则会报错。

但是命名空间也会存在一些问题，如下：

如果我们的命名空间中同时有很多个变量都需要被访问，那么我们需要不断地使用域作用限定符，这样就会显得有些繁琐，所以我们可以通过如下代码：

using namespace 命名空间名;

将命名空间按照类似于头文件的使用方法展开，这样命名空间中的变量就又变成全局变量了，不会收到命名空间的限制：

当然，我们也可以选择仅将命名空间中的若干个变量展开：

将命名空间展开虽然方便，但无疑可能又会导致命名冲突，所以不建议在很大的域中使用，仅建议在一个小域中图方便使用。

命名空间也可以嵌套使用：

要注意的是域作用限定符也需要嵌套使用。

四.C++输入/输出

cout<< 流输出

cin>> 流输入

想要使用它们需要使用头文件#include<iostream>，以及展开C++的标准库命名空间std：

using namespace std;

C++的输入输出可以摆脱格式化的输入输出方式：

能够看出cin和cout的输入输出不需要%d、%c等格式化方式，能够自动识别类型。

但是我们发现这么多变量的输出之间都没有间隔，这是因为cout的输出默认都是连着的，所以我们需要自己添加间隔：

五.缺省参数

我们先来看一段代码：

#include<iostream>
using namespace std;
int add(int x = 1, int y = 2)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum1 = add(a, b);
	int sum2 = add();
	cout << sum1 << endl;
	cout << sum2 << endl;
	return 0;
}

能够看到，以前在C语言中，add函数的形参我们都是没有初始化过的，但是在C++中，函数的参数都是可以初始化的，像这样初始化形式参数的函数，就叫做缺省函数。

sum1对应的函数有实际参数，而sum2对应的函数没有实际参数，它们的结果分别是什么呢？？

能够看出，初始化了实际参数的sum1的结果为30，而未初始化实际参数的sum2的结果为3。

这能够说明，如果缺省函数有实参，则会将实参带入，反之则带入形参。

我们也可以在有多个参数的情况下，只传若干个实际参数：

这样也默认只会接收一个实参。

上述函数的两个形参我们都进行了初始化，这样的函数称为全缺省函数，当然也存在半缺省函数，也就是函数的部分形参初始化，但是没有初始化的参数必须靠左：

#include<iostream>
using namespace std;
int add(int x, int y = 2)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum1 = add(a, b);
	int sum2= add(a);
	cout << sum1 << endl;
	cout << sum2 << endl;
	return 0;
}

如上代码，半缺省函数我们只能让x不初始化，而不能将x初始化而y不初始化，因为实参的传入默认是从左向右的，所以如果y不初始化且没有实参传入时，就会报错了。

六.函数重载

在C语言中，同样不能存在同名的函数，但是在C++中，我们仍然可以实现，这就叫函数重载。

那么在C++中，函数重载的条件是什么呢？？？

参数类型不同

参数数量不同

参数顺序不同

以上展示的函数重载方式均可以实现。

七.引用

所谓引用，又叫起别名，就是给一个变量起一个新的名字：

类型& 新名 = 原名

给变量a起一个别名b，当a改变时，b也随之改变，说明两者就是一个变量的不同名字。

这样能够看出，引用在C++中就相当于是C语言的指针。

我们知道，在swap交换函数中，如果想要实现两个参数值的真正交换，需要传参数的地址，并用指针去接收。

但是在C++中，我们可以直接用别名做形参：

这样的写法比指针简单的多，需要顾虑的细节也少了。

在使用引用时，我们需要注意以下三点：

引用必须初始化（别名必须有主）

引用定义后，不能改变指向（一个别名不能被多个人使用）

一个变量可以有多个引用（一个人可以有多个别名）

虽然引用比指针好用，但是它并不能完全取代指针，因为它不能改变指向，所以对于链表，二叉树的操作就无法完成。

八.内联函数

我们知道，在C语言中，某些简单的函数可以使用写宏函数来代替，这是因为宏函数的使用不需要创建函数栈帧，能够加快代码的效率。但是宏函数同时也有很多缺点，比如宏不方便调试，代码的可读性差，可维护性差等等。

而在C++中，存在内联函数的定义，能够在保证函数形式不变的前提下，达到宏函数不创建栈帧而加快代码效率的效果，这需要使用到关键字inline：

#include<iostream>
using namespace std;
inline int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum = add(a, b);
	cout <<"sum = "<< sum << endl;
	return 0;
}

内联函数的作用和宏一样，都是将函数内的代码替换函数的调用，这就存在着和宏一样的问题：

函数的代码过多以及函数的调用次数过多就会导致整体代码量过大，从而加重代码效率等等，所以内联函数虽然优化了一些宏函数的问题，但同时我们也不能将所有的函数都当做内联函数来使用。