【C++的奇迹之旅（二）】C++关键字&&命名空间使用的三种方式&&C++输入&输出&&命名空间std的使用惯例

文章目录

• 前言
• C++关键字(C++98)
• 命名空间
• • 命名空间定义
  • 命名空间使用
  • 命名空间的使用有三种方式：
  • • 加命名空间名称及作用域限定符
    • 使用using将命名空间中某个成员引入
    • 使用using namespace 命名空间名称 引入
    • 命名空间的查找先后顺序
    • C++输入&输出
    • `std`命名空间的使用惯例
    • 总结

      ---

      前言

      C++是在C的基础之上，容纳进去了面向对象编程思想，并增加了许多有用的库，以及编程范式

      等。熟悉C语言之后，对C++学习有一定的帮助，本章节主要目标：

      1. 补充C语言语法的不足，以及C++是如何对C语言设计不合理的地方进行优化的，比如：作用

         域方面、IO方面、函数方面、指针方面、宏方面等。

      2. 为后续类和对象学习打基础。

      C++关键字(C++98)

      C++总计63个关键字，C语言32个关键字

      ps：下面我们只是看一下C++有多少关键字，不对关键字进行具体的讲解。后面我们学到以后再

      细讲。

      语言的发展就像是练功打怪升级一样，也是逐步递进，由浅入深的过程。我们先来看下C++的历史版本。

      asm	do	if	return	try	continue
      auto	double	inline	short	typedef	for
      bool	dynamic_cast	int	signed	typeid	public
      break	else	long	sizeof	typename	throw
      case	enum	mutable	static	union	wchar_t
      catch	explicit	namespace	static_cast	unsigned	default
      char	export	new	struct	using	friend
      class	extern	operator	switch	virtual	register
      const	false	private	template	void	true
      const_cast	float	protected	this	volatile	while
      delete	goto	reinterpret_cast

      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。

      命名空间定义

      定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}

      中即为命名空间的成员。

       1. 正确的命名空间定义//正确的命名空间定义namespace Asen{//命名空空间中可以定义变量/函数/类型int rand = 10;int Add(int begin, int end){return begin + end;}struct Node{struct Node* next;int data;};}

      1. 命名空间可以嵌套

      namespace Asen{int a;int b;int Add(int left, int right){return left + right;}namespace needs_confidence{int Sub(int begin, int end){return begin - end;}}}

      1. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。

         如：一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个asen会被合并成一个

      注意：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

      命名空间使用

      命名空间中成员该如何使用呢？比如以下代码运行：

      namespace Asen{int a = 0;int b = 1;int Add(int left, int right){return left + right;}namespace needs_confidence{int Sub(int begin, int end){return begin - end;}}}int main(){printf("%d\n", a);return 0;}

      运行截图：

      命名空间的使用有三种方式：

      加命名空间名称及作用域限定符

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

      使用using将命名空间中某个成员引入

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

      使用using namespace 命名空间名称 引入

      using namespace Asen;int main(){printf("%d\n", Asen::a);printf("%d\n", b);Add(66, 88);return 0;}

      命名空间的查找先后顺序

      一. 命名空间的查找顺序是:

      当前命名空间 > 父命名空间 > 全局命名空间 > 模块命名空间 > 内置模块命名空间

      从最具体的当前命名空间开始向上级别进行查找,一直到全局和内置模块命名空间,以此来解决可能出现的同名变量和函数的命名冲突问题。

      具体规则如下:

      1. 当前命名空间

         首先在当前命名空间中查找。

      2. 父命名空间

         如果当前命名空间没有找到,则查找其直接父命名空间。

      3. 嵌套的父命名空间

         如果直接父命名空间也没有找到,则继续向上查找更高层次的父命名空间。

      4. 全局命名空间

         如果所有父命名空间都没有找到,则最后在全局命名空间中查找。

      5. 导入的命名空间

         如果使用了using指令导入其他命名空间,也会在导入的命名空间中查找。

      举个例子:

      namespace A {  void func()   {    // do something   }}namespace B {  namespace C   {    void func()     {      // do something    }   }  using namespace A;  void test()   {    func(); // 会调用B::C::func()   }}

      这里B命名空间中的test函数,首先在B命名空间中查找func,没有找到,然后去B的子命名空间C中查找,找到就调用C中的func。

      简单总结

      编译默认查找

      a、当前局部域 ： 自留地

      b、全局域找 ： 村子野地

      c、到展开的命名空间中查找 ： 相当于张大爷在自己的自留地加了声明，谁需要就来摘

      二. 以下是有关命名空间的查找使用实例：

      namespace Asen{namespace needs_confi{int rand = 0; int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int data;};}}namespace needs_confi{int rand = 0;int Add(int left, int right){return (left + right) * 10;}}int main(){printf("%p\n", rand);printf("%d\n", Asen::needs_confi::rand);printf("hello world\n");printf("%d\n", Asen::needs_confi::Add(2, 3));printf("%d\n", needs_confi::Add(2, 3));struct Asen::needs_confi::Node pnode;}

      三· 展开命名空间暴露问题：

      展开命名空间可能会导致的主要问题如下:

      1. 名称冲突

         当使用using namespace将一个命名空间中的所有名称导入到当前作用域时,如果导入的命名空间和当前命名空间存在同名的变量/函数等,就会产生名称冲突,编译或运行时可能会出现错误。

      2. 污染全局作用域

         使用using namespace后,导入的所有名称都会暴露到全局作用域,可能会与其他代码产生冲突,也更难追踪是哪个命名空间中的名称。

      3. 难以区分来源

         如果直接使用using namespace,在代码中看到一个名称就不知道它来自哪个具体的命名空间。这给代码维护和调试带来困难。

      4. 性能影响

         使用using namespace后,编译器需要在更广泛的作用域中查找名称,这可能会影响编译效率和程序性能。

      5. 依赖隐藏

         使用using namespace可能会隐藏某些依赖关系,例如标准库名称可能会屏蔽用户自定义的同名名称。

      6. 难以控制

         直接使用using namespace没有办法精细控制导入的范围,无法选择性导入某些名称。

      因此一般来说,不推荐在头文件中使用using namespace,在源文件中使用也应谨慎。建议直接使用具体的命名空间限定名称。

      如：这里我包含了两个头文件，其中这个#include"Stack.h"的内容如下，这里主要是用namespace 空间定义，然后展开namespace ，目的是为了看两个命名空间都有相同的内容，在查找时看看会先用哪个？还是会编译报错：

      #include"Queue.h"#include"Stack.h"namespace xjh{typedef struct Stack{}ST;void STInit(ST* ps){}struct Queue{//...};}// 展开命名空间 using namespace ahui;using namespace xjh;// 编译默认查找// a、当前局部域： 自留地// b、全局域找： 村子野地// c、到展开的命名空间中查找  ： 相当于张大爷在自己的自留地加了声明，谁需要就来摘int main(){struct Stack st1;STInit(&st1);printf("%d\n", sizeof(st1));ahui::ST st;printf("%d\n", sizeof(st));STInit(&st);STPush(&st, 1);STPush(&st, 2);STPush(&st, 3);STPush(&st, 4);return 0;}

      代码运行：

      C++输入&输出

      和我们刚学C语言时，学习了printf和scanf来进行输出和输入，C++同样也有输入和输出，我们来看下C++是如何来实现问候的。

      #include// std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中using namespace std;int main(){cout   int a;   double b;   char c;        // 可以自动识别变量的类型   cina;   cin>b>>c;        cout