C语言向C++过渡的基础知识（一）

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C++关键字

C++命名空间

命名空间的介绍

域作用限定符

命名空间的使用

C++的输入以及输出

C++中的缺省参数

缺省参数的介绍

缺省参数的使用

缺省参数的分类

全缺省参数

半缺省参数

C++关键字

在C++中，有63个关键字，而C语言只有32个关键字

asm do if return try continue auto double inline short typedef for
bool dynamic_cast int signed typeid public break else long sizeof typename    
throw case enum mutable static union wchar_t catch explicit namespace         
static_cast unsigned default char export new struct using friend class extern operator switch virtual register const false private template void true
const_cast float protected this volatile while delete goto reinterpret_cast

📌

这些关键字不需要死记硬背

C++命名空间

命名空间的介绍

在C++中，变量、函数和类都是大量存在的，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。而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，而定义一个命名空间就相当于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

例如，在C语言中，对于下面的程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int rand = 10;

int main()
{
    printf("%d\n", rand);
    return 0;
}
报错内容：
“rand”: 重定义；以前的定义是“函数”

因为在C语言中，存在一个名为rand()的函数，此时若将变量名定义为rand会与标准库中rand()函数名产生冲突，而C语言能解决这个问题方法只有更改变量名，否则没有其他办法

但是在C++中，可以使用命名空间解决这个问题

所谓命名空间指当前命名的变量所处的空间，在命名空间中，可以声明变量/类型/函数，例如

//命名空间1
namespace test1
{
    //变量
    int i = 0;

    //类型
    struct Student
    {
        int age;
        char name[20];
    };

    //函数
    int add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}

在C++中，使用namespace关键字创建命名空间，语法如下：

namespace 命名空间名
{
    //变量/函数/类型
}//注意最后一行不需要分号，不同于结构体

在C++中，命名空间可以嵌套定义，例如：

//命名空间2
namespace test2
{
    int num = 0;
    //命名空间3
    namespace test3
    {
        int num = 0;
    }
}

对于上面的代码，在命名空间test2中嵌套定义了一个命名空间test3

有了命名空间，就可以解决上面C语言出现的问题，解决方法如下：

//头文件NameSpace.h中的命名空间4
//将rand变量放入命名空间test4中
namespace test4
{
    int rand = 10;
}

//测试文件
//C++主函数
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include "NameSpace.h"

int main()
{
    //调用命名空间4中的rand变量，而不是标准库中的rand()函数
    printf("%d\n", test4::rand);
    return 0;
}
输出结果：
10

域作用限定符

在C++中，::表示域作用限定符，使用方法如下：

空间 :: 变量/类型/对象名

当::左侧空间为空时，默认在全局中寻找::右侧的内容，例如：

//NameSpace.h文件中的命名空间2与嵌套的命名空间3
//命名空间2
namespace test2
{
    int num = 20;
    //命名空间3
    namespace test3
    {
        int num = 30;
    }
}

//C++主函数
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include "NameSpace.h"

//全局变量
int num = 10;

int main()
{
    //域作用限定符
    //局部变量
    int num = 0;
    printf("%d\n", num);
    //全局变量
    printf("%d\n", ::num);
    //指定命名空间的变量
    printf("%d\n", test2::num);
    //嵌套的命名空间的变量
    printf("%d\n", test2::test3::num);
    return 0;
}
输出结果：
0
10
20
30

命名空间的使用

在C++中，有三种使用命名空间的方法：

  1. 加命名空间名称及作用域限定符，例如N::a
  2. 使用using将命名空间中某个成员引入，也称部分展开，例如using N::a
  3. 使用using将命名空间整体引入，也称全局展开，例如using namespace N

测试实例：

//NameSpace.h中的命名空间1
namespace test1
{
    //变量
    int i = 10;

    //类型
    struct Student
    {
        int age;
        char name[20];
    };

    //函数
    int add(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}

//加命名空间名称及作用域限定符
#include <iostream>
#include "NameSpace.h"

int main()
{
    printf("%d", test1::i);

    return 0;
}
输出结果：
10

//部分展开
#include <iostream>
#include "NameSpace.h"
using test1::i;

int main()
{
    printf("%d", i);
    return 0;
}
输出结果：
10

//全局展开
#include <iostream>
#include "NameSpace.h"
using namespace test1;

int main()
{
    printf("%d\n", i);
    return 0;
}
输出结果：
10

💡

在实际使用过程中，更推荐指定以及部分展开，如果只是自己练习时，更推荐使用全局展开

注意，使用 using namespace N并不代表在函数中不可以指定，部分展开和全局展开都只是改变寻找方式，并不是使用了其中一种方式其他方式不可以再使用，只是大范围会包括小范围，而如果已经全局展开，那么再指定将直接去指定的命名空间找，而不是在全局展开的命名空间中找

当存在两个相同的命名空间时，会被合并成一个命名空间，而不是直接覆盖，例如

//NameSpace.h中的两个重名的命名空间
//两个同名的命名空间
namespace test5
{
    int num1 = 10;
}

namespace test5
{
    int num2 = 20;
}

//测试文件
//同名命名空间合并
#include <iostream>
#include "NameSpace.h"
using namespace std;
using namespace test5;

int main()
{
    cout << test5::num1 << endl;
    cout << test5::num2 << endl;
    return 0;
}
输出结果：
10
20

C++的输入以及输出

在C++中，可以使用cout和cin配合流插入运算符<<和流提取运算符>>使用，例如：

💡

使用cout和cin时需要包含头文件iostream，注意C++的标准库头文件不包含不带有.h，并且需要引入命名空间std（C++中的标准命名空间）或者直接指定。因此推荐使用<iostream>+std的方式

//C++的输入和输出
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int num = 0;
    cout << "请输入数值：";
    cin >> num;
    cout << num << endl;

    return 0;
}
输入：
10
输出结果：
请输入数值：10
10

在上面的代码中，定义了一个num变量，通过标准输入对象cin和流提取运算符>>控制变量num的输入，不同于C语言，此处输入可以不需要取地址运算符&，对变量内容的输出使用标准输出对象cout和流插入运算符<<控制内容的输出，而endl表示换行符，作用效果类似'\n'

在C++中，输入和输出可以自动识别变量类型，故输出和输入不需要占位符

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    //int num = 0;
    //cout << "请输入数值：";
    //cin >> num;
    //cout << num << endl;

    int num = 0;
    double num1 = 0;
    char c = 0;
    cin >> num >> num1 >> c;//多组内容的输入，相当于scanf("%d%lf%c", &num, &num1, &c);
    cout << num << ' ' << num1 << ' ' << c;//多组内容输出，相当于printf("%d %f %c", num, num1, c);

    return 0;
}
输入：
1 2.5 c
输出结果：
1 2.5 c

📌

同scanf一样，cin会自动忽略空白字符

  • 也可以使用指定的方式使用cout和cin
//C++的输入和输出
#include <iostream>

int main()
{
    int num = 0;
    std::cin >> num;
    std::cout << num << std::endl;

    return 0;
}
输入：
10
输出：
10

C++中的缺省参数

缺省参数的介绍

在C++中，缺省参数是指在函数的定义以及声明中可以为形式参数赋值，例如

int add(int x = 0, int y = 0)
{
    return (x + y);
}

在上面的代码中，变量x和变量y赋值为0，称x和y为缺省参数，两个0为两个缺省参数的缺省值，缺省值必须是常量或者全局变量

如果调用add函数时不传入实际参数或者同类型数值时，则add函数直接使用缺省参数的数值进行计算，例如

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int x = 0, int y = 0)
{
    return (x + y);
}

int main()
{
    //调用add函数不传参数
    cout << add() << endl;
    //调用add函数传一个参数
    cout << add(1) << endl;
    //调用addd函数传两个参数
    cout << add(1, 2) << endl;

    return 0;
}
输出结果：
0
1
3

缺省参数的使用

在C++中，缺省参数有两种，第一种是全缺省参数，第二种是半缺省参数

在使用缺省参数时，必须遵循从右往左连续使用，不可以跳跃式使用，例如对于下面的函数：

int add(int x = 0, int y = 0, int z = 0)
{
    return (x + y);
}

使用时满足从右往左使用

//缺省参数
#include <iostream>
using namespace std;

int add1(int x = 0, int y = 0, int z = 0)
{
    return (x + y);
}

int main()
{
    //使用缺省参数时必须从右往左连续使用

    //正确使用方法
    add1(1, 2);//使用第三个缺省参数
    add1(1);//使用第二个和第三个缺省参数
    add1();//使用全部缺省参数
    add1(1, 2, 3);//不使用缺省参数

    //错误使用方法
    add1(1, , 2);//不可以直接使用第二个缺省参数
    add1(, 1, 2);//不可以直接使用第一个缺省参数
    add1(, , 1);//不可以直接使用第一个和第二个缺省参数
    add1(, 1, );//不可以直接使用第一个和第三个缺省参数

    return 0;
}

📌

“从右往左使用”意思是，当调用函数给函数传递实际参数时，第一个实参对应着第一个第一个形参，第二个实参对应着第二个形参，第三个实参对应着第三个形参，使用缺省参数时，当只传递一个实际参数时，该实际参数对应着第一个形参，此时使用第二个和第三个缺省参数，同理，当传递两个实际参数时，两个实际参数对应的前两个形参，使用第三个缺省参数，即总是满足最右边的缺省参数是第一个使用的

“连续使用”意思是，给函数传递实际参数到形参时，不能出现类似于第一个实际参数传给第一个形参，第二个实际参数不传内容，第三个实际参数传递给形参等间隔性的传递

缺省参数的分类

在C++中，缺省参数分为

  1. 全缺省参数
  2. 半缺省参数

全缺省参数

全缺省参数是指在函数声明或定义时，所有变量都是缺省参数，例如

int add1(int x = 0, int y = 0, int z = 0)
{
    return (x + y);
}

半缺省参数

半缺省参数是指在函数声明或定义中，部分变量是缺省参数，例如

int add1(int x, int y = 0, int z = 0)//只有y和z是缺省变量
{
    return (x + y);
}

半缺省参数中，必须满足从右往左依次连续给出，不可以跳跃式给缺省参数（由于从右往左使用的原则），不是缺省变量的需要在调用时传递实际参数，例如

//半缺省参数
int add2(int x, int y = 0, int z = 0)
{
    return (x + y);
}

int add3(int x, int y, int z = 0)
{
    return (x + y);
}

//不可以跳跃式给缺省值
int add4(int x = 0, int y, int z)
{
    return (x + y);
}

int add5(int x, int y = 0, int z)
{
    return (x + y);
}

int main()
{
    add2(1);//只有一个不是缺省参数时，必须为该形参传递实参
    add3(1, 2);//有两个不是缺省参数时，必须为两个形参传递实参

    add4(, 2, 3);//不可以使用，需要满足从右往左使用缺省参数的原则
    add5(1, , 3);//不可以使用，需要满足从右往左使用缺省参数的原则
    return 0;
}

声明和定义函数缺省参数时，一般建议声明时给缺省参数和缺省值，而定义时不给缺省值，例如

//NameSpace.h中的函数声明
int add6(int a = 20);

//测试文件
//定义不给缺省值
int add6(int a)
{
    return a;
}

#include <iostream>
#include "NameSpace.h"
using namespace std;

int main()
{
    cout<<add6(2)<<' ';
    cout<<add6()<<'\n';
    return 0;
}
输出结果:
2 20
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