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c++入门——基础知识点（1）

news 来源：原创 2024/4/29 8:24:00

1、命名空间

在c/c++中，变量、函数和类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称都将存于全局作用域中，可能会导致许多冲突。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。
（1）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。

// 1、普通的命名空间
namespace N1 //namespace是关键字 N1是命名空间的名称
{
 	int a;
 	// 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数
 	int Add(int left,int right)
 	{
 		return left + right;
	 }
} 
//2、命名空间可以嵌套
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;
		}
	}
}
//3、同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间，但是编译后会合成同一个命名空间
namespace N3
{
	int mul(int left,int right)
	{
		return left * right;
	}
}

（2）命名空间的使用
基本上使用方式就是三种：

命名空间名称 + 作用域限定符
使用using将命名空间中成员引入
使用using namespace将命名空间引入

#incldue<iostream>
//定义一个命名空间
namespace N
{
	int a= 10;
	int b = 20;
	
	int Add(int left,int right)
	{
		return left + right;
	}
	
	int sub(int left,int right)
	{
		return left - right;
	}
}
using N::b;//第二种方法，使用using将命名空间中成员引入，利用using将命名空间N中的变量b引入主函数作用域
/*int main()
{
    //printf("%d\n",a);//编译时报错，a没有在主函数作用域当中
	//printf("%d\n",N::a);//第一种方法，命名空间名称 + 作用域限定符 输出10
    //printf("%d\n",b);//输出20
	return 0;
}
*/
using namespace N;//第三种方法，使用using namespace将命名空间引入.
int main()
{  
     printf("%d\n",a);//输出10
     printf("%d\n",b);//输出20
     printf("%d\n",Add(50,40);//输出90
     printf("%d\n",snb(50,10);//输出40
}

注意： 一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中所有的内容都局限于该命名空间中。
建议: 单个小程序用这三种方法都可以，但是建议用第三种方便一次到位（视情况而定），而在大的工程中建议不要使用第三种，在一些大的项目中很容易造成和其他的名字冲突，同时容易引起错误，小项目你可能感觉不出来，但这种习惯其实不好，而且也就失去了名字空间本身的意义了。

2、缺省参数

（1）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。

void TestFunc(int a = 0)
{
	cout<<a<<endl;
}

int main()
{
	TestFunc();//没有传参数时，输出默认的0 
	TestFunc(10)//有参数时，输出参数10 
	return 0;
}

（2）缺省参数分为：全缺省参数、半缺省参数

//全缺省参数
void Func_1(int a = 10,int b = 20,int c = 30)
{
	cout<<"a="<<a<<endl;
	cout<<"b="<<b<<endl;
	cout<<"c="<<c<<endl;
}
//半缺省参数
void Func_2(int a,int b = 10,int c = 20)
{
	cout<<"a="<<a<<endl;
	cout<<"b="<<b<<endl;
	cout<<"c="<<c<<endl;
}

int main()
{
	//全缺省参数
	Func(); //无参数，则输出默认的值a = 10, b = 20, c = 30
	//半缺省参数
	Func(); //编译错误，因为半缺省必须把那个参数在函数中给出
	return 0;
}

注意：

半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
缺省值必须是常量或者是全局变量
c语言不支持（编译器不支持）

3、函数重载

（1）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。
c++环境下：
在这里插入图片描述
c语言环境下：

从图片中可以看出三个同名函数在不同语言环境编译中结果不同。因为这C语言不支持函数重载而c++却支持函数重载。而C语言报错是：命名冲突。这就引出来一个问题:为什么C语言不支持重载而c++支持重载？
问题： 为什么C语言不支持重载而c++支持重载？
答：因为c++支持Name MangLing函数名修饰规则/变名机制，

void f1(int i,double d)
{
}
void f1(double d, int i)
{
}
void f(int* p,int i)
{
}
int main()
{
	return 0;
}

看下汇编代码（全文都是在Linux下面做的实验，Windows类似，你也可以参考《一道简单的题目引发的思考》一文，那里既用到Linux下面的反汇编和Windows下面的反汇编，并注明了Linux和Windows汇编语言的区别）。我们执行命令
在这里插入图片描述
我们可以发现编译之后，重载函数的名字变了不再都是f1！这样不存在命名冲突的问题了，但又有新的问题了——变名机制是怎样的，即如何将一个重载函数的签名映射到一个新的标识？我的第一反应是：函数名+参数列表，因为函数重载取决于参数的类型、个数，而跟返回类型无关。重载函数的签名映射到一个新的标识：返回类型+函数名+参数列表。
c++详细函数重载

4、名字修饰(name Mangling)

在C/C++中，程序运行必须经历下来几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。
在这里插入图片描述
Name Mangling是一种在编译过程中，将函数、变量的名称重新改编的机制，简单来说就是编译器为了区分各个函数，将函数通过某种算法，重新修饰为一个全局唯一的名称。

从上面可以看出来C语言的名字修饰规则非常简单，只是在函数名前面添加了下划线。报错的原因：Add函数只给了声明没有给定义，因此在链接时就会报错，提示：在main函数中引用的Add函数找不到函数体。从报错结果中可以看到，C语言只是简单的在函数名前添加下划线。因此当工程中存在相同函数名的函数时，就会产生冲突。
在这里插入图片描述
通过上述错误可以看出，编译器实际在底层使用的不是Add名字，而是被重新修饰过的一个比较复杂的名字，被重新修饰后的名字中包含了：函数的名字以及参数类型。这就是为什么函数重载中几个同名函数要求其参数列表不同的原因。只要参数列表不同，编译器在编译时通过对函数名字进行重新修饰，将参数类型包含在最终的名字中，就可保证名字在底层的全局唯一性。