1. 初識(shí)C++

C語言是結(jié)構(gòu)化和模塊化的語言，適合處理較小規(guī)模的程序。對(duì)于復(fù)雜的問題，規(guī)模較大的程序，需要高度的抽象和建模時(shí)，C語言則不合適。為了解決軟件危機(jī)， 20世紀(jì)80年代， 計(jì)算機(jī)界提出了OOP(objectoriented programming：面向?qū)ο?思想，支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言應(yīng)運(yùn)而生。所以我們經(jīng)常說到C++是面向?qū)ο蟮恼Z言，而C語言是面向過程的語言。

1982年，Bjarne Stroustrup博士在C語言的基礎(chǔ)上引入并擴(kuò)充了面向?qū)ο蟮母拍?，發(fā)明了一種新的程序語言。為了表達(dá)該語言與C語言的淵源關(guān)系，命名為C++。因此：C++是基于C語言而產(chǎn)生的，它既可以進(jìn)行C語言的過程化程序設(shè)計(jì)，又可以進(jìn)行以抽象數(shù)據(jù)類型為特點(diǎn)的基于對(duì)象的程序設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)行面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。

請大家記住C++誕生的時(shí)間(1982年)以及發(fā)明C++的大佬 —— “本賈尼”！

2. C++的發(fā)展階段

作為了解就好，但是也要知道我們現(xiàn)在是在用C++版本是多少。

C++還在不斷地向后發(fā)展。但是現(xiàn)在公司主流的是用的還是C++98和C++11，等大家以后工作時(shí)可以慢慢鉆研C++的新特性，現(xiàn)在這需要我們熟練的掌握C++98和C++11這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)即可。

我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)階段大都接觸到的也就是這兩種標(biāo)準(zhǔn)(C++11和C++98)。

2. 命名空間

2.1 為什么要有命名空間？

請大家看一下下面的代碼：

#include<stdio.h>

int rand = 0;
int main()
{
	int rand = 10;
	printf("%d\n",rand);
	return 0;
}

上面的代碼會(huì)不會(huì)報(bào)錯(cuò)？相信掌握C語言語法的讀者就會(huì)說，上面的代碼是可以正常編譯通過的。沒錯(cuò)，上面的代碼的確是沒有任何問題的。

那如果我將上述的代碼做了一點(diǎn)改變，代碼還能正常編譯過去嗎？

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int rand = 0;
int main()
{
	int rand = 10;
	printf("%d\n",rand);
	return 0;
}

如果你們自己去測試的話，顯然會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。

這是什么原因呢？
編譯器說rand重定義，而且錯(cuò)誤是我們在引用stdlib.h的頭文件之后才出現(xiàn)的。到這里我們就意識(shí)到了有個(gè)rand的變量名或者時(shí)函數(shù)名，而我們知道一個(gè).c/.cpp的源文件在編譯階段的預(yù)處理階段會(huì)把頭文件的內(nèi)容給展開，所以就會(huì)出現(xiàn)rand重定義了。

這個(gè)問題在C語言上只能是要你改變這個(gè)變量名了。C++就能夠解決這個(gè)問題，即使你不更改變量名，編譯器也不會(huì)報(bào)錯(cuò)，這個(gè)C++的利器就是命名空間

為了讓大家對(duì)命名空間的這個(gè)新事物引起更高的重視，我來給大家舉個(gè)生活中實(shí)際例子：

比如現(xiàn)在有一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)公司，這個(gè)公司最近準(zhǔn)備研發(fā)一個(gè)項(xiàng)目，老板就把項(xiàng)目就分配給了一個(gè)小組，而小組里面有兩人小明和小剛負(fù)責(zé)分別負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目的兩個(gè)模塊。他們兩個(gè)寫啊寫啊，終于有一天他們倆將各自寫的項(xiàng)目都提交了上去，編譯一下卻出現(xiàn)錯(cuò)誤，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)他們兩個(gè)項(xiàng)目的變量名有很多是重疊了，這個(gè)會(huì)出現(xiàn)命名沖突的問題。如果他們是用C語言來寫的話，那必定有一方得是改變變量命名，那兩個(gè)人肯定都不愿意改的。如果用C++的命名空間的話，就可以完美避開這個(gè)問題了。

好了，在講完命名空間的重要性之后，我們就得認(rèn)識(shí)一下命名空間的用法以及底層的原理！

2.2 命名空間的語法

namespace 命名空間名
{
	內(nèi)容
}

下面我來一遍做展示，一遍拓展：

• 這個(gè)是我們進(jìn)行正常的命名空間定義：

namespace test
{
	int rand = 10;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x+y;
	}

	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	}
}

??我們不僅可以在命名空間定義并初始化變量，還可以進(jìn)行對(duì)函數(shù)的定義，結(jié)構(gòu)體的定義等。

• 命名空間可以嵌套：

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;
     	}
 	}
}

??可以看到我們中命名空間去嵌套另一個(gè)命名空間。

• 同一個(gè)工程中允許不同的文件出現(xiàn)名稱相同的命名空間，但是最后編譯器會(huì)將不同文件相同名稱的命名空間給合并到一起：

//這個(gè)是test.h文件里面的命名空間
namespace N1
{
	int Mul(int left, int right)
 	{
    	 return left * right;
	}
}

//這個(gè)是test.cpp文件里面的命名空間
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;
     	}
 	}
}

經(jīng)過編譯器的編譯之后，最后的合并的結(jié)果就是：

namespace N1
{
	int Mul(int left, int right)
 	{
    	 return left * right;
	}
	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;
     	}
 	}
}

2.3 命名空間的原理

提到命名空間，我們就不得不提另一個(gè)概念"域"。

想必大家或多或少都會(huì)在C語言中聽過"作用域"(全局域、局部域)這個(gè)名詞。這個(gè)就是"域"中的一種，在C++中還有命名空間域、類域等等。而我們現(xiàn)在說講的命名空間，它的實(shí)質(zhì)就是一種命名空間域。

那可能有的讀者會(huì)問，"域"是個(gè)什么東西？
那我們可以先從我們熟悉的入手，全局域和局部域。我們都知道在給全局變量和局部變量去相同的變量名時(shí)，程序是不會(huì)報(bào)錯(cuò)的，這個(gè)就是"域"的作用。我們可以把"域"想象成一面墻，被這面的墻隔開的事物互不干擾，你干你的事，我剛我的事。
講到這里，我相信你已經(jīng)對(duì)命名空間域已經(jīng)有感覺了。我們也可以把命名空間域看作是一面墻，將局部域與全局域給隔開了。在這個(gè)域里面有自己獨(dú)自維護(hù)的變量。

??所以我們可以總結(jié)一下：命名空間是解決全局變量與頭文件的命名沖突問題，或者是解決同一個(gè)工程項(xiàng)目中不同模塊之間的命名沖突問題。

2.4 使用命名空間的三種方式

我們講解了命名空間的原理，那命名空間里面的成員我們該怎么引用呢？比如：

namespace test
{
 	// 命名空間中可以定義變量/函數(shù)/類型
 	int a = 0;
	 int b = 1;
 	int Add(int left, int right)
 	{
 		return left + right;
 	}
 	struct Node
 	{
 		struct Node* next;
 		int val;
 	};
}

int main()
{
 	// 編譯報(bào)錯(cuò)：error C2065: “a”: 未聲明的標(biāo)識(shí)符
 	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

2.4.1 加命名空間名稱及作用域限定符( :: )

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

2.4.2 使用using關(guān)鍵字將命名空間中某個(gè)成員 引入

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

這種方式建議使用?。?！

2.4.3 使用using namespace 命名空間名 引入

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

??注意：使用這個(gè)方法時(shí)是有風(fēng)險(xiǎn)的(這個(gè)命名空間里面有著和全局變量一樣的變量名)，所以我們在平時(shí)進(jìn)行練習(xí)或比賽的時(shí)候使用即可。

3. 簡單了解C++的輸入和輸出

我們再學(xué)一門新的語言時(shí)，往往會(huì)都會(huì)干一件事，就是在屏幕上輸出"Hello World"。

所以這里我們就簡單認(rèn)識(shí)一下C++的輸入和輸出。

#include<iostream>
// std是C++標(biāo)準(zhǔn)庫的命名空間名，C++將標(biāo)準(zhǔn)庫的定義實(shí)現(xiàn)都放到這個(gè)命名空間中
using namespace std;
int main()
{
	cout<<"Hello world!!!"<<endl;
	return 0;
}

說明：
1. 使用cout標(biāo)準(zhǔn)輸出對(duì)象(控制臺(tái))和cin標(biāo)準(zhǔn)輸入對(duì)象(鍵盤)時(shí)，必須包含< iostream >頭文件以及按命名空間使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流對(duì)象，endl是特殊的C++符號(hào)，表示換行輸出，他們都包含在包含< iostream >頭文件中。
3. <<是流插入運(yùn)算符，>>是流提取運(yùn)算符。
4. 使用C++輸入輸出更方便，不需要像printf/scanf輸入輸出時(shí)那樣，需要手動(dòng)控制格式。
C++的輸入輸出可以自動(dòng)識(shí)別變量類型。
5. 實(shí)際上cout和cin分別是ostream和istream類型的對(duì)象，>>和<<也涉及運(yùn)算符重載等知識(shí)，這些知識(shí)我們我們后續(xù)才會(huì)學(xué)習(xí)，所以我們這里只是簡單學(xué)習(xí)他們的使用。

注意：早期標(biāo)準(zhǔn)庫將所有功能在全局域中實(shí)現(xiàn)，聲明在.h后綴的頭文件中，使用時(shí)只需包含對(duì)應(yīng)頭文件即可，后來將其實(shí)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+std的方式。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int a = 10;
   double b = 3.1415;
   char c = 'l';
     
   // 可以自動(dòng)識(shí)別變量的類型
   cin>>a;
   cin>>b>>c;
     
   cout<<a<<endl;
   cout<<b<<" "<<c<<endl;
   return 0;
}

??最后在聲明一點(diǎn),std命名空間的使用慣例：
std是C++標(biāo)準(zhǔn)庫的命名空間，如何展開std使用更合理呢？

在日常練習(xí)中，建議直接using namespace std即可，這樣就很方便。

using namespace std展開，標(biāo)準(zhǔn)庫就全部暴露出來了，如果我們定義跟庫重名的類型/對(duì)象/函數(shù)，就存在沖突問題。該問題在日常練習(xí)中很少出現(xiàn)，但是項(xiàng)目開發(fā)中代碼較多、規(guī)模大，就很容易出現(xiàn)。所以建議在項(xiàng)目開發(fā)中使用，像std::cout這樣使用時(shí)指定命名空間 + using std::cout展開常用的庫對(duì)象/類型等方式。

總結(jié) 

到此這篇關(guān)于C++和命名空間的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++和命名空間內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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