C++·入门|准备知识-创新互联

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• 前言
• 一、C++关键字(C++98)
• 二、命名空间
• • 2.1 命名空间定义
  • 2.2 命名空间使用
• 三、C++输入&输出
• 四、auto关键字(C++11)
• • 4.1 类型别名思考
  • 4.2 auto简介
  • 4.3 auto的使用细则
  • 4.4 auto不能推导的场景
• 五、基于范围的for循环(C++11)
• • 5.1 范围for的语法
  • 5.2 范围for的使用条件
• 六、指针空值nullptr(C++11)
• • 6.1 C++98中的指针空值

• 为了更好地入门C++，本文有必要摆上一桌宴前小菜开开胃！
• C++是在C的基础之上，容纳进去了面向对象编程思想，并增加了许多有用的库，以及编程范式等。
• 本章节主要目标：
  • 补充C语言语法的不足，以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的，比如：作用域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等
  • 为后续类和对象学习打基础
• 本文涉及的知识点有：
  1. C++关键字
  2. 命名空间
  3. C++输入&输出
  4. auto关键字(C++11)
  5. 基于范围的for循环(C++11)
  6. 指针空值—nullptr(C++11)

• C++总计63个关键字，C语言32个关键字
  

• 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
• 我们来看看具体是什么样的问题，如下代码：

#include#includeint rand = 10;//变量rand与库函数rand()冲突了

int main()
{printf("%d\n", rand);
    return 0;
}

• 可以发现，C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题，所以C++提出了namespace来解决

• 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. 正常的命名空间定义

namespace bobo
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
    int rand = 10;
    int Add(int left, int right)
    {return left + right;
    }
    struct Node
    {struct Node* next;
        int val;
    };
}

2. 命名空间可以嵌套

namespace N1
{int a;
    int b;
    int Add(int left, int right)
    {return left + right;
    }
    namespace N2
    {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，编译器最后会合成同一个命名空间中

• 命名空间中成员该如何使用呢？比如：

namespace bobo
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
    int a = 0;
    int b = 1;
    int Add(int left, int right)
    {return left + right;
    }
    struct Node
    {struct Node* next;
        int val;
    };
}
int main()
{// 编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

结果：

• 命名空间的使用有三种方式：

1. 加命名空间名称及作用域限定符

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

2. 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;    
}

3. 使用using namespace 命名空间名称引入

using namespce N;
int main()
{printf("%d\n", N::a);
    printf("%d\n", b);
    Add(10, 20);
    return 0;    
}

• 我们来看看：

#include// std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;
int main()
{cout<< "Hello world!!!"<< endl;
	return 0;
}

• 说明：

  1. 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。
  2. 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
  3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符
  4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/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

• 注意：
  早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用

#includeusing namespace std;
 
int main()
{int a;
   double b;
   char c;
     
   // 可以自动识别变量的类型
   cin>>a;
   cin>>b>>c;
     
   cout<

• std命名空间的使用惯例：
  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 + using std::cout展开常用的库对象/类型等方式

#include#include

#include#include

typedef char* pstring;
int main()
{const pstring p1;    // 编译成功还是失败？
    const pstring* p2;   // 编译成功还是失败？
    return 0;
}

int TestAuto()
{return 10;
}
int main()
{int a = 10;
	auto b = a;
	auto c = 'a';
	auto d = TestAuto();
	auto e;
 
	cout<< typeid(b).name()<< endl;
	cout<< typeid(c).name()<< endl;
	cout<< typeid(d).name()<< endl;
 
	//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
	return 0;
}

int main()
{int x = 10;
    auto a = &x;
    auto* b = &x;
    auto& c = x;
    cout<< typeid(a).name()<< endl;
    cout<< typeid(b).name()<< endl;
    cout<< typeid(c).name()<< endl;

    return 0;
}

void TestAuto()
{auto a = 1, b = 2; 
    auto c = 3, d = 4.0;  // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}

// 此处代码编译失败，auto不能作为形参类型，因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{}

void TestAuto()
{int a[] = {1,2,3};
    auto b[] = {4，5，6};
}

void TestFor()
{int array[] = {1, 2, 3, 4, 5 };
    for (int i = 0; i< sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
        array[i] *= 2;

    for (int* p = array; p< array + sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++p)
        cout<< *p<< endl;
}

void TestFor()
{int array[] = {1, 2, 3, 4, 5 };
    for (auto& e : array)
        e *= 2;

    for (auto e : array)
        cout<< e<< " ";

    return 0;
}

void TestFor(int array[])
{for (auto& e : array)
        cout<< e<< endl;
}

void TestPtr()
{int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	// ……
}

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL    0
#else
#define NULL    ((void *)0)
#endif
#endif

void f(int)
{cout<<"f(int)"<cout<<"f(int*)"<f(0);
    f(NULL);
    f((int*)NULL);
    return 0;
}