C++——入门基础

一、前言

今天的你还在坚持学习吗?在之前这几个月中，我们学习了C语言，相信大家现在已经可以熟能生巧了吧？但是C语言呢却只是一门底层的基础编程语言，在效率和实现上始终还是比较麻烦。但是麻烦就是用来解决的，因此，一门新的语言——C++应运而生。今天就让我们来解开它的新面纱，进行初步的学习。

二、C++的发展历史

2.1 C++的诞生

C++是一种广泛应用的高级编程语言，最早由本贾尼·斯特劳斯特卢普（Bjarne Stroustrup）在1979年于AT&T贝尔实验室研发。它的设计初衷是结合C语言的高效性和Simula语言的面向对象特性。

2.2 C++的重要性

TIOBE编程语言排行榜是一个反映编程语言热门程度的指标。它根据互联网上有经验的程序员、课程和第三方厂商的数量，并使用搜索引擎（如Google、Bing、Yahoo!）以Wikipedia、Amazon、YouTube和Baidu（百度）统计出排名数据。该排行榜每月更新一次，旨在展示当前业内程序开发语言的流行使用程度。
排行榜的意义
TIOBE指数可以用来检阅开发者的编程技能是否跟上趋势，或是否有必要作出战略改变，以及什么编程语言是应该及时掌握的。虽然该指数并不能说明一门编程语言的优劣或其代码量，但它对世界范围内开发语言的走势具有重要参考意义。

三、C++的应用

3.1第一个C++程序

不知道大家还记得我们在学习C语言的时候遇到的第一个C程序吗——打印一个hello world。那么我们使用C++又该如何实现呢？请看：

3.2 C版

//C版
#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello world\n");return 0;
}

3.2 C++版

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

3.3 C版与C++版的区分

我们在使用C语言编写程序代码时，我们所定义的文件名是xxx.c,但是在使用C++编写程序代码的时候，我们定义的文件名却是xxx.cpp。这是因为当使用C语言和C++编写代码的时候，所用到的编译器也不是相同的，所以我们就对文件名的后缀进行区分。
那么大家请看下面这张图片，你又有没有发现什么问题呢？

相信大家的观察力也是十分的了得，已经看出些许不同了。以上图片的问题就在于——文件后缀名明明是xxx.cpp,但是为什么C语言版本的代码却又运行通过了呢？我们刚刚才说过C++其实是C版本的升级，在语法上，C++兼容C语言的大多数语法，所以C语言实现的hello world依旧可以运行。

3.2 namespace关键字

3.2.1 namespace的意义

在C语言中，我们对于变量的命名可以说是非常随意的，一般自己喜欢怎么命名就怎么命名。但是有时候这是会出问题的，如下图：

我们定义了一个全局变量abs，并且给它赋值为10，最后再在mian函数中进行打印。这一系列的操作下来，可谓是行云流水，大家也是丝毫没有感觉到问题的存在，因此问题就来了。
我们在定义abs这个变量的时候，并没有意识到abs其实是C语言math.h库中的一个函数——它的作用是取绝对值。函数名是不能用来定义成变量进行赋值的。因此像上图进行程序的编译的时候就会报错。

3.2.2C++中域的分类

C++中域可以分为：全局域、函数局部域、命名作用域、类域；而域所影响的是编译时语法查找的变量/函数/类类型出处的逻辑。那如果我们有了域隔离，是不是就不会出现命名冲突的情况了呢？
注意：局部域和全局域会影响生命周期，命名作用域和类域不影响生命周期。

3.2.3 namespace的定义

在C/C++中，会存在大量的变量、函数和类。这些变量、函数和类的名称都存在于全局作用域中，就会导致非常多的冲突。那么又该如何避免上述问题？这时候就要用到namesapce关键字。
namespce的作用是用来定义命名空间——其中可以定义变量、函数、类等。后面跟命名空间的名字并且后再接一对{}（大括号），{}中就是命名空间的成员。

3.2.4 namespace的实质

namespace的实质就是开辟一块新的域，这个域与全局域相独立。那么在不同的域中，就可以定义相同的相同的变量名了。

这时命名冲突的问题就解决了。而me:: abs的意思是：我们用namespace定义命名空间从而定义出了一个新的域——me，那我们为了输出abs我们就得到me这个域中取寻找，所以：：符号就是去特定的域找寻你想输出的变量、函数、类等。

3.2.5 namespace的嵌套

我们说到namespace实质上是开辟了一个新的域，那如果在这块新的域中我们还想细分怎么办呢？又该如何细分呢？大家请看下面问题：
阿强和阿珍是一对非常要好的朋友，有一天它们被分配到了同一个小组做项目，阿强是项目A，阿珍是项目B，由于他们心意比较相通，他们的项目名想的都一样，为了避免冲突又该如何实现呢？

//C语言版
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
namespace Group
{namespace aqiang{int Add(int num1, int num2){return num1 + num2;}}namespace azhen{int Add(int num1, int num2){return (num1 + num2) * 10;}}
}
int main()
{printf("%d\n", Group::aqiang::Add(1, 2));printf("%d\n", Group::azhen::Add(1, 2));return 0;
}

//C++版
#include <iostream>
using namespace std;
namespace Group
{namespace aqiang{int Add(int num1, int num2){return num1 + num2;}}namespace azhen{int Add(int num1, int num2){return (num1 + num2) * 10;}}
}
int main()
{cout << (Group::aqiang::Add(1, 2)) << endl;cout << (Group::azhen::Add(1, 2)) << endl;return 0;
}

由此可以看出：namespace是支持嵌套定义的。

3.3 作用域运算符 ：：

刚才我们在输出值的时候用到了一个运算符——：：，那它的作用又到底是什么呢？：：的名字叫做作用域运算符。它可以用于限定的作用域，比如访问全局变量、访问类的静态成员、在类外部定义类成员函数等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
int a = 20;
namespace me
{int a = 10;
}
int main()
{printf("%d\n", ::a);//::前什么都不加就是到全局去找printf("%d\n",me:: a);//::前加了域名就是到特定的域里面去找return 0;
}

3.4 命名空间的使用

在编译查找一个变量/函数/类的定义或者声明时，会先到局部域去查找，若局部域找不到则会到全局域去查找，但是不会去命名空间里面查找，但是如果我们想使用命名空间中的变量/函数/类的时候，可以使用如下三种方法：
1、指定命名空间访问：

//指定命名空间访问
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace me
{int a = 1;int b = 2;
}
int main()
{printf("%d\n", me::a);printf("%d\n", me::b);return 0;
}

2、展示命名空间中局部成员：

//展开命名空间中局部成员
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace me
{int a = 1;int b = 2;
}
using me::a;
using me::b;
int main()
{printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;
}

3、展开命名空间中全部成员——冲突风险大

//展开命名空间中全部成员
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace me
{int a = 1;int b = 2;
}
using namespace  me;
int main()
{printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;
}

3.5C++输入和输出

因为C++兼容C,使用我们在写代码的时候都会将两者混合起来使用。但是现在，我们要讲解C++中的输入和输出。
1、iostream是标准的输入、输出流库，定义了标准的输入、输出对象。它是Input Output Stream的缩写。
2、std：：cout是istream类的对象，它主要面向窄字符的标准输入流。
3、std：：out是ostream类的对象，它主要面向窄字符的标准输出流。
4、std：：endl是一个函数，在流插入输出时，充当一个换行符刷新缓冲区。
5、<< 是流插入运算符，实现向标准输出设备输出数据，>>是流提取运算符，实现向标准输入设备输入数据。
6、使用C++输入输出更加方便，不需要像C那样使printf/scanf这样的输入输出，并且C++的流能够更加好的支持自定义类型对象的输入输出。
7、cout/cin/endl等属于C++标准库，C++标准库放在一个叫做std（stdandard）的命名空间中，所以在使用的时候需要使用访问命名空间的方式。

//在没有使用std命名空间情况下
#include <iostream>
int main()
{int a = 6;double b = 6.6;char c = 'x';std::cout << a << std::endl << b << std::endl << c << std::endl;//统一一排输出std::cout << std::endl;std::cout << a << std::endl;//分开输出std::cout << b << std::endl;std::cout << c << std::endl;return 0;
}

//在使用了std命名空间情况下
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 6;double b = 6.6;char c = 'x';cout << a << endl << b << endl << c << endl;//统一一排输出cout << endl;cout << a << endl;//分开输出cout << b << endl;cout << c << endl;return 0;
}

四、总结

欧克，现在关于C++入门的相关知识就差不多讲解完毕了，由于这才是我们学习C++开始，所以分享的知识都比较基础和易懂，大家下来一定要好好消化，不然在接下来的C++学习过程中就会感到非常吃力了。大家可以和C语言相互比较学习，这样理解起来也会快很多。The best wishes for you!

学无止境，让我们不断探索新知识，开拓新视野。