C++超詳細梳理基礎知識

命名空間的使用

來源

在瞭解命名空間的原理和使用之前,我們先要理解,命名空間是為瞭解決什麼問題。

C++是在C的基礎上發展而形成的一種語言,完全兼容C的語法,也加入瞭許多新的規則和語法來解決C的缺陷。

命名空間就是為瞭解決C語言中的重復命名的問題。

首先我們來看看這麼一個代碼:

#include<stdio.h>
int main()
{
	int scanf = 20;
	printf("%d", scanf);
	return 0;
}

我們都知道scanf在C之中是一個函數名,但詭異的是我們在主函數中聲明scanf是有效的並且輸出結果是20.

在這個程序內的scanf就是表示是一個int型整數,這是根據就近原則或者說是局部優先原則確定的。

接下來我們看看另一個程序:

#include<stdio.h>
int main()
{
	int scanf = 20;
	scanf("%d", &scanf);
	printf("%d", scanf);
	return 0;
}

在我們想要scanf作為函數使用時出現瞭問題,兩者之間命名沖突。

在C語言中我們被告誡不要讓變量名與函數名沖突,但是在C++中有沒有合適的解決方法呢?

命名空間的使用

我們先來書寫一個在C++中最為簡單的程序:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	return 0;
}

這裡我們就看到瞭namespace命名空間,但是現在它是用來幹什麼的我們還不清楚,首先我們先來瞭解一下它。

一個命名空間就定義瞭一個新的作用域,命名空間中的所有內容都局限於該命名空間中。

讓我們從代碼方面來看看命名空間到底是什麼:

#include<iostream>
using namespace std;
namespace  N1
{
	int printf = 30;
	int strlen = 20;
}
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

我們聲明瞭一個命名空間N1,在內部聲明瞭兩個int類型的變量,通過作用域限定符::我們就可以調用命名空間中的變量。

並且命名空間中也可以嵌套命名空間:

namespace  N1
{
	int printf = 30;
	int strlen = 20;
	namespace  N2
	{
		int a = 0;
	}
}

通過上面的解釋,我們明白瞭,命名空間適用於將聲明的名稱之間相互隔離,防止命名沖突。比如說,我們調用N1::printf時,::將范圍限定在N1這個命名空間之中,而不會與函數名printf沖突,反之亦然。

那麼一開始我們看到的那個程序是什麼意思呢?

我們先來看另一個版本的程序:

int main()
{
	std::cout << "hello  world" << std::endl;
	//cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

顯然std也是一個命名空間,通過作用域限定符調用命名空間std內的內容。

那麼一開始的

using namespace std;

是用來幹嘛的呢?

using的作用是把命名空間中的內容在全局空間中展開,命名空間中的變量就成為瞭全局變量,調用時就不需要命名空間名加上作用域限定符瞭。

實際上命名空間有三種使用方式,各有優劣。

不展開

也就是

std::cout << "hello  world" << std::endl;

的方式,要使用命名空間中的名稱,就要使用::來限定命名空間,完全避免瞭沖突,在大工程中使用。缺點就是在日常練習中書寫代碼較為繁瑣。

部分展開

使用using將命名空間中成員引入,將一些我們常用的符號在全局中展開,就可以大大簡化代碼,是在第一個方法和第三個方法之間取一個折中。

using std::cout;
using std::endl;
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	//cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

全展開

使用using namespace 命名空間名稱引入:

using namespace std;
int main()
{
	cout << "hello  world" << endl;
	//cout << N1::printf << endl;
	return 0;
}

這個方法是有問題的,相當於一夜回到解放前。好不容易搞個命名空間隔離瞭,結果一行代碼全給展開瞭,直接在全局空間聲明,完全沒有防止命名沖突的作用,隻在日常練習中使用。

函數重載

函數重載的規則

自然語言中,一個詞可以有多重含義,人們可以通過上下文來判斷該詞真實的含義,即該詞被重載瞭。

比如:以前有一個笑話,國有兩個體育項目大傢根本不用看,也不用擔心。一個是乒乓球,一個是男足。前者是“誰也贏不瞭!”,後者是“誰也贏不瞭!”

函數重載是函數的一種特殊情況,C++允許在同一作用域中聲明幾個功能類似的同名函數,這些同名函數的形參列表(參數 個數 或 類型 或 順序)必須不同,常用來處理實現功能類似數據類型不同的問題。

比如下面的相加函數:

int Add(int left, int right)
{
return left+right;
}
double Add(double left, double right)
{
return left+right;
}
long Add(long left, long right)
{
return left+right;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.0, 20.0);
Add(10L, 20L);
return 0;
}

雖然函數名相同,但是所帶參數的類型不同,所以在調用的時候能夠調用不同的函數定義,讓函數的使用更加靈活。

這裡要特別註意的是函數重載的規則:同名函數的形參列表(參數 個數 或 類型 或 順序)必須不同。

short Add(short left, short right)
{
return left+right;
}
int Add(short left, short right)
{
return left+right;
}

那麼兩個同名函數,算不算是函數重載呢,顯然他們的形式參數的個數 ,類型以及 順序都是一樣的,隻是返回類型不同,不構成重載函數。

C++如何實現函數重載

我們都知道C是沒有函數重載這個功能的,那麼C++是怎麼實現的呢?

其實是通過C++的函數名修飾來實現函數重載的。

大傢這裡可能有一些迷糊,這需要我們對代碼的編譯過程有一定的瞭解:

C和C++的區別在於,在編譯的符號匯總中,C語言是使用函數的原名進行匯總的,導致瞭一個名稱隻能對應一個函數,所以不能進行函數重載。

但是在C++中,符號匯總起來的是經過修飾的函數名,即使原名稱一樣,由於參數 個數 或 類型 或 順序不同,經過修飾後的符號名也不同,比如說:

int Add(int left, int right)
{
return left+right;
}
 
double Add(double left, double right)
{
return left+right;
}
 
long Add(long left, long right)
{
return left+right;
}

比如說這三個函數經過函數名修飾之後就變成瞭——Addii、Adddd、Addll。於是我們在後續的使用中就可以很好地區分這三個函數瞭,即使在我們看來這三個函數名是一樣的,但是在計算機看來這三個完全就是三個不一樣的函數。

引用

引用可以說就是給變量取別名。是怎麼實現的呢?

#include<iostream>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	int& c = a;
	c = 10;
	return 0;
}

其中 int& c = a; 就是把c作為a的別名,這時c和a指向的內存空間是同一塊。

當改變c的值時,a中的值同時改變。

但是,在使用過程中也有一些需要註意的事項——

1.引用類型必須和引用實體是同種類型的

2.引用在定義時必須初始化

int a;
int& b = a;

3.一個變量可以有多個引用

int a = 0;
int& b = a;
int& c = a;
int$ d = c;

4.引用一旦引用一個實體,再不能引用其他實體

#include<iostream>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	int& c = a;
	int& c = b;
	c = 10;
	return 0;
}

到此這篇關於C++超詳細梳理基礎知識的文章就介紹到這瞭,更多相關C++基礎內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!

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