C++超详细梳理基础知识

命名空间的使用

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在了解命名空间的原理和使用之前，我们先要理解，命名空间是为了解决什么问题。

C++是在C的基础上发展而形成的一种语言，完全兼容C的语法，也加入了许多新的规则和语法来解决C的缺陷。

命名空间就是为了解决C语言中的重复命名的问题。

首先我们来看看这么一个代码：

#include int main() { int scanf = 20; printf("%d", scanf); return 0; }

我们都知道scanf在C之中是一个函数名，但诡异的是我们在主函数中声明scanf是有效的并且输出结果是20.

在这个程序内的scanf就是表示是一个int型整数，这是根据就近原则或者说是局部优先原则确定的。

接下来我们看看另一个程序：

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

在我们想要scanf作为函数使用时出现了问题，两者之间命名冲突。

在C语言中我们被告诫不要让变量名与函数名冲突，但是在C++中有没有合适的解决方法呢?

命名空间的使用

我们先来书写一个在C++中最为简单的程序：

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

这里我们就看到了namespace命名空间，但是现在它是用来干什么的我们还不清楚，首先我们先来了解一下它。

一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

让我们从代码方面来看看命名空间到底是什么：

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

我们声明了一个命名空间N1，在内部声明了两个int类型的变量，通过作用域限定符：：我们就可以调用命名空间中的变量。

并且命名空间中也可以嵌套命名空间：

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

通过上面的解释，我们明白了，命名空间适用于将声明的名称之间相互隔离，防止命名冲突。比如说，我们调用N1::printf时，：：将范围限定在N1这个命名空间之中，而不会与函数名printf冲突，反之亦然。

那么一开始我们看到的那个程序是什么意思呢？

我们先来看另一个版本的程序：

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

显然std也是一个命名空间，通过作用域限定符调用命名空间std内的内容。

那么一开始的

using namespace std;

是用来干嘛的呢？

using的作用是把命名空间中的内容在全局空间中展开，命名空间中的变量就成为了全局变量，调用时就不需要命名空间名加上作用域限定符了。

实际上命名空间有三种使用方式，各有优劣。

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也就是

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

的方式，要使用命名空间中的名称，就要使用：：来限定命名空间，完全避免了冲突，在大工程中使用。缺点就是在日常练习中书写代码较为繁琐。

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使用using将命名空间中成员引入，将一些我们常用的符号在全局中展开，就可以大大简化代码，是在第一个方法和第三个方法之间取一个折中。

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

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使用using namespace 命名空间名称引入：

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

这个方法是有问题的，相当于一夜回到解放前。好不容易搞个命名空间隔离了，结果一行代码全给展开了，直接在全局空间声明，完全没有防止命名冲突的作用，只在日常练习中使用。

函数重载

函数重载的规则

自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了。

比如：以前有一个笑话，国有两个体育项目大家根本不用看，也不用担心。一个是乒乓球，一个是男足。前者是“谁也赢不了！”，后者是“谁也赢不了！”

函数重载是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表(参数 个数 或 类型 或 顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

比如下面的相加函数：

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; }

虽然函数名相同，但是所带参数的类型不同，所以在调用的时候能够调用不同的函数定义，让函数的使用更加灵活。

这里要特别注意的是函数重载的规则：同名函数的形参列表(参数 个数 或 类型 或 顺序)必须不同。

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

那么两个同名函数，算不算是函数重载呢，显然他们的形式参数的个数 ，类型以及 顺序都是一样的，只是返回类型不同，不构成重载函数。

C++如何实现函数重载

我们都知道C是没有函数重载这个功能的，那么C++是怎么实现的呢？

其实是通过C++的函数名修饰来实现函数重载的。

大家这里可能有一些迷糊，这需要我们对代码的编译过程有一定的了解：

C和C++的区别在于，在编译的符号汇总中，C语言是使用函数的原名进行汇总的，导致了一个名称只能对应一个函数，所以不能进行函数重载。

但是在C++中，符号汇总起来的是经过修饰的函数名，即使原名称一样，由于参数 个数 或 类型 或 顺序不同，经过修饰后的符号名也不同，比如说：

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; }

比如说这三个函数经过函数名修饰之后就变成了——Addii、Adddd、Addll。于是我们在后续的使用中就可以很好地区分这三个函数了，即使在我们看来这三个函数名是一样的，但是在计算机看来这三个完全就是三个不一样的函数。

引用

引用可以说就是给变量取别名。是怎么实现的呢？

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

其中 int& c = a; 就是把c作为a的别名，这时c和a指向的内存空间是同一块。

当改变c的值时，a中的值同时改变。

但是，在使用过程中也有一些需要注意的事项——

1.引用类型必须和引用实体是同种类型的

2.引用在定义时必须初始化

int a; int& b = a;

3.一个变量可以有多个引用

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

4.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

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

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