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【C++】第一讲:入门概论

荷一居茶生活 2024-08-05 阅读 33

        个人主页: 深情秋刀鱼@-CSDN博客

C++专栏:C++程序设计

一、C++发展历史

        C++的起源可以追溯到1979年,当时Bjarne Stroustrup(本贾尼·斯特劳斯特卢普,这个翻译的名字不 同的地⽅可能有差异)在⻉尔实验室从事计算机科学和软件⼯程的研究⼯作。⾯对项⽬中复杂的软件开 发任务,特别是模拟和操作系统的开发⼯作,他感受到了现有语⾔(如C语⾔)在表达能⼒、可维护性 和可扩展性⽅⾯的不⾜。

        1983年,Bjarne Stroustrup在C语⾔的基础上添加了⾯向对象编程的特性,设计出了C++语⾔的雏形, 此时的C++已经有了类、封装、继承等核⼼概念,为后来的⾯向对象编程奠定了基础。这⼀年该语⾔被 正式命名为C++。在随后的⼏年中,C++在学术界和⼯业界的应⽤逐渐增多。⼀些⼤学和研究所开始将C++作为教学和研究的⾸选语⾔,⽽⼀些公司也开始在产品开发中尝试使⽤C++。这⼀时期,C++的标准库和模板等特性也得到了进⼀步的完善和发展。

        C++的标准化⼯作于1989年开始,并成⽴了⼀个ANSI和ISO(InternationalStandardsOrganization)国际标准化组织的联合标准化委员会。1994年标准化委员会提出了第⼀个标准化草案。在该草案中,委员会在保持斯特劳斯特卢普最初定义的所有特征的同时,还增加了部分新特征。在完成C++标准化的第⼀个草案后不久,STL(Standard Template Library)是惠普实验室开发的⼀系列软件的统称。它是由Alexander Stepanov、Meng Lee和David R Musser在惠普实验室⼯作时所开发出来的。在通过了标准化第⼀个草案之后,联合标准化委员会投票并通过了将STL包含到C++标准中的提议。STL对C++的扩展超出C++的最初定义范围。虽然在标准中增加STL是个很重要的决定,但也因此延缓了C++标准化的进程。1997年11⽉14⽇,联合标准化委员会通过了该标准的最终草案。1998年,C++的ANSI/IS0标准被投⼊使⽤。

二、C++的第一个程序

        C++兼容C语⾔绝⼤多数的语法,所以C语⾔实现的hello world依旧可以运⾏,C++中需要把定义⽂件代码后缀改为.cpp,vs编译器看到是.cpp就会调⽤C++编译器编译。

        当然C++有⼀套⾃⼰的输⼊输出,严格说C++版本的hello world应该是这样写的。

C++的输入输出

  • <iostream> 是 Input Output Stream 的缩写,是标准的输⼊、输出流库,定义了标准的输⼊、输出对象。
  • std::cin 是 istream 类的对象,它主要⾯向窄字符(narrow characters (of type char))的标准输⼊流。
  • std::cout 是 ostream 类的对象,它主要⾯向窄字符的标准输出流。
  • std::endl 是⼀个函数,流插⼊输出时,相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。
  • <<是流插⼊运算符,>>是流提取运算符。(C语⾔还⽤这两个运算符做位运算左移/右移)
  • 使⽤C++输⼊输出更⽅便,不需要像printf/scanf输⼊输出时那样,需要⼿动指定格式,C++的输⼊输出可以⾃动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的,这个以后会讲到),其实最重要的是C++的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。
  • IO流涉及类和对象,运算符重载、继承等很多⾯向对象的知识,这些知识我们还没有讲解,所以这⾥我们只能简单认识⼀下C++ IO流的⽤法,后⾯我们会有专⻔的⼀个章节来细节IO流库。
  • cout/cin/endl等都属于C++标准库,C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中,所以要通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们。
  • ⼀般⽇常练习中我们可以using namespace std,实际项⽬开发中不建议using namespace std。
  • 这⾥我们没有包含<stdio.h>,也可以使⽤printf和scanf,在包含<iostream>间接包含了。vs系列编译器是这样的,其他编译器可能会报错。

三、命名空间

1.域

        C++中的域有局部域、全局域、命名空间域、类域等。在程序中,变量、函数、类都有自己的作用域。

2.命名空间

  • 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。

  • 在C++中可以利用命名空间解决命名冲突的问题。

3. 注意事项

4.命名空间的使用

         编译查找⼀个变量的声明/定义时,默认只会在局部或者全局查找,不会到命名空间⾥⾯去查找。所以下⾯程序会编译报错。所以我们要使⽤命名空间中定义的变量/函数,有三种⽅式:

 四、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缺省值。在调⽤该函数时,如果没有指定实参则采⽤该形参的缺省值,否则使⽤指定的实参,缺省参数分为全缺省和半缺省参数。(有些地⽅把缺省参数也叫默认参数)。
  • 全缺省就是全部形参给缺省值,半缺省就是部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省,不能间隔跳跃给缺省值。
  • 带缺省参数的函数调⽤,C++规定必须从左到右依次给实参,不能跳跃给实参。
  • 函数声明和定义分离时,缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现,规定必须函数声明给缺省值。

 五、函数重载

  • C++⽀持在同⼀作⽤域中出现同名函数,但是要求这些同名函数的形参不同,可以是参数个数不同或者类型不同。这样C++函数调⽤就表现出了多态⾏为,使⽤更灵活。C语⾔是不⽀持同⼀作⽤域中出现同名函数的。

六、引用

1.引用的定义

        引⽤不是新定义⼀个变量,⽽是给已存在变量取了⼀个别名,编译器不会为引⽤变量开辟内存空间,它和它引⽤的变量共⽤同⼀块内存空间。⽐如:⽔壶传中李逵,宋江叫"铁⽜",江湖上⼈称"⿊旋⻛";林冲,外号豹⼦头;语法:类型& 引⽤别名 = 引⽤对象;

        C++中为了避免引⼊太多的运算符,会复⽤C语⾔的⼀些符号,⽐如前⾯的<< 和 >>,这⾥引⽤也和取地址使⽤了同⼀个符号&,⼤家注意使⽤⽅法⻆度区分就可以。

2.引用的特性

3.引用的使用      

 4.指针和引用的关系

5.const引用

七、内联函数

八、空指针nullptr

 

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