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C++入門教程詳解之命名空間、函數(shù)重載、缺省參數(shù)

更新時間：2023年06月05日 10:22:52 作者：派小星233

這篇文章主要介紹了C++入門教程詳解之命名空間、函數(shù)重載、缺省參數(shù),本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

一：命名空間

1.命名空間的意義 ① 在一個大型項目中，往往會有很多函數(shù)、類、變量等，如果不加以限制，不同的函數(shù)或類很可能會使用相同的名稱，這樣就會產(chǎn)生沖突。 ② 為了解決這個問題，C++引入了命名空間的概念，可以把相關(guān)的函數(shù)、類、變量等放在同一個命名空間下，從而避免沖突。 ③ 同時，命名空間還可以提高程序的可讀性和可維護性，方便例如debug的時候定位問題。

2.命名空間的定義 定義命名空間，需要使用到namespace關(guān)鍵字，后面跟命名空間的名字，然后接一對{}即可，{} 中即為命名空間的成員。
代碼：

//命名空間
namespace stu
{
	//命名空間中可以定義變量/函數(shù)/類型
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
	int goal = 50;
	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	};
	//命名空間可以嵌套定義
	namespace teacher
	{
		//命名空間中可以定義變量/函數(shù)/類型
		int Add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
		int goal = 100;
		struct Node
		{
			int data;
			struct Node* next;
		};
	}
}

注意：一個命名空間就定義了一個新的作用域，命名空間中的所有內(nèi)容都局限于該命名空間中。

3.如何使用命名空間中成員？
①加命名空間名稱及作用域限定符
代碼：

?#include <stdio.h>
//命名空間
namespace stu
{
	//命名空間中可以定義變量/函數(shù)/類型
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
	int goal = 50;
	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	};
	//命名空間可以嵌套定義
	namespace teacher
	{
		//命名空間中可以定義變量/函數(shù)/類型
		int Add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
		int goal = 100;
		struct Node
		{
			int data;
			struct Node* next;
		};
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", stu::goal);
	printf("%d\n",stu::teacher::goal);
}
?

②使用using將命名空間中某個成員引入

代碼：

using stu::goal;
//如果想使用嵌套空間中的goal，可以用using stu::teacher::goal
//但是兩個不能同時存在，否則會導致多次聲明
int main()
{
	printf("%d\n",goal);
}

③使用using namespace命名空間名稱引入(相當于把命名空間全部展開)

代碼：

using namespace stu;
//想訪問嵌套空間的goal，可以using namespace stu::teacher
//但是兩個不能同時存在，否則goal不明確
int main()
{
	printf("%d\n",goal);
}

小結(jié)① C++中即使是一些比較重要的聲明定義(比如與輸出有關(guān)的cout)，也是放在一個命名空間中的，在沒有展開命名空間或者引入成員的情況下，cout是可以做變量，函數(shù)名的。 ②如果要寫一個較大的項目，上面三種使用命名空間中成員的方法 直接引入命名空間(展開)的方式是非常不好的，很容易造成命名沖突 (using namespace 命名空間)
如果并不需要頻繁使用，我們可以用加命名空間名稱及作用域限定符的方式來使用

(命名空間::成員)

如果只是需要頻繁使用某一個成員，我們可以使用using將命名空間中單個成員引入
(using 命名空間::成員)

③可以存在多個同名的命名空間，編譯器最后會把他們合成一個。

(比如定義兩個同名命名空間，展開之后兩個空間中的成員都可以使用)

二：C++的輸入輸出

代碼：

說明：

①使用cout標準輸出對象(控制臺)和cin標準輸入對象(鍵盤)時，必須包含< iostream >頭文件以及按命名空間使用方法使用std。

②這里涉及到了類和對象、運算符重載、IO流、函數(shù)重載的知識，大家只需要先有個大致印象，后續(xù)的學習會一一解答這里的疑問。

●cout和cin是全局的流對象，endl是特殊的C++符號，表示換行輸出，他們都包含在< iostream >頭文件中。
● <<是流插入運算符， >> 是流提取運算符。 ●使用C++輸入輸出更方便，不需要像printf/scanf輸入輸出時那樣，需要手動控制格式。 C++的輸入輸出可以自動識別變量類型(本質(zhì)是函數(shù)重載)
③早期標準庫將所有功能在全局域中實現(xiàn)，聲明在.h后綴的頭文件中，使用時只需包含對應(yīng)頭文件即可，后來將其實現(xiàn)在std命名空間下，為了和C頭文件區(qū)分，也為了正確使用命名空間，規(guī)定C++頭文件不帶.h；舊編譯器(vc 6.0)中還支持<iostream.h>格式，后續(xù)編譯器已不支持，因此推薦使用<iostream>+std的方式。

三：函數(shù)重載

1.概念是函數(shù)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(shù)，這些同名函數(shù)的形參列表(參數(shù)個數(shù) 或類型或類型順序)不同，常用來處理實現(xiàn)功能類似數(shù)據(jù)類型不同的問題。

2.實例
代碼：

?#include <iostream>
using namespace std;
函數(shù)重載
void fun(int x, int y)
{
	cout << "int x,int y" << endl;
}
void fun(double x, double y)
{
	cout << "double x,double y" << endl;
}
void fun()
{
	cout << "NULL" << endl;
}
int main()
{
	fun(2, 0);
	//參數(shù)類型不同
	fun(2.0, 0.0);
	//參數(shù)個數(shù)不同
	fun();
	return 0;
}
?

注意：函數(shù)返回值不同不構(gòu)成函數(shù)重載。

3.為什么C++能支持函數(shù)重載而C不行？
其實主要就是一句：C++有獨特的函數(shù)名修飾規(guī)則。

一個C/C++程序的形成需要經(jīng)過預處理、編譯、匯編、鏈接。

①預處理：進行宏的替換、頭文件展開、注釋的刪除(空格替換)。

②編譯：將代碼轉(zhuǎn)化為匯編代碼(這個階段主要負責語法分析、符號匯總、

詞法分析、語義分析)。

③匯編：將匯編代碼轉(zhuǎn)化為二進制機器指令，生成符號表。

④鏈接：匯編完成后會把對應(yīng)源文件生成目標文件，鏈接階段就是把這些目標文件

進行鏈接(這個過程很復雜)。

我們并不需要很在意這個過程的實現(xiàn)細節(jié)，要點在符號匯總和生成符號表。
【1】先看一段C語言代碼

main.c文件中沒有Add函數(shù)的定義，但是存在聲明，沒有語法錯誤，可以通過編譯。

Add.c文件中包含了Add函數(shù)的具體實現(xiàn)。

匯編完成后這兩個源文件會生成對應(yīng)符號表。

鏈接的過程中會進行符號表的合并，在main.obj(main.c匯編完成后生成的目標文件)中沒有Add函數(shù)的定義，但是Add.obj中有，最后合并為_Add(0x200)，可以找到Add函數(shù)的地址進行調(diào)用。

在上述基礎(chǔ)上如果我們多定義一個同名函數(shù)，生成的符號表中兩個函數(shù)地址都是有效的，無法區(qū)分應(yīng)該調(diào)用那個，就會導致鏈接錯誤。

我們不難發(fā)現(xiàn)，C語言沒辦法處理這種情況是因為符號名相同導致的沖突，如果我們在生成符號表的時候依據(jù)函數(shù)參數(shù)的不同來生成不同符號名，不就可以解決這種情況了嗎？
【2】我們把上面的情況放到C++

通過這里就理解了C語言沒辦法支持重載，因為同名函數(shù)沒辦法區(qū)分。而C++是通過函數(shù)修飾規(guī)則來區(qū)分，只要參數(shù)不同，修飾出來的名字就不一樣，就支持了重載。
其中返回值并沒有納入修飾規(guī)則，因此只有返回值不同無法構(gòu)成函數(shù)重載。