C++入门语法知识(一)

C++入门语法

  • 1. C++关键字(C++98)
  • 2. 命名空间
    • 2.1 命名空间的定义
    • 2.2 命名空间的使用
  • 3.C++输入&输出
  • 4. 缺省参数
    • 4.1 缺省参数概念
    • 4.2 缺省参数分类
  • 5. 函数重载
    • 5.1 函数名修饰规则(name Mangling)

1. 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。
C++入门语法知识(一)_第1张图片

2. 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。

2.1 命名空间的定义

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. 普通的命名空间 
namespace N1  // N1为命名空间的名称 
{
        
	// 命名空间中的内容,既可以定义变量,也可以定义函数   
	int a;   
	int Add(int left, int right)   
	{
            
		return left + right;  
	}
}

//2. 命名空间可以嵌套 
namespace N2 
{
        
	int a;   
	int b;   
	int Add(int left, int right)   
	{
            
		return left + right;  
	}   

	namespace N3   
	{
            
		int c;       
		int d;       
		int Sub(int left, int right)       
		{
                
			return left - right;       
		}  
	} 
}


//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器后会合成同一个命名空间中。 
namespace N1 
{
        
	int Mul(int left, int right)   
	{
            
		return left * right;   
	} 
}

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

2.2 命名空间的使用

命名空间中成员该如何使用呢?比如

namespace N 
{
     
	int a = 10;    
	int b = 20;    
	int Add(int left, int right)    
	{
      
		return left + right; 
	}

	int Sub(int left, int right)    
	{
      
		return left - right; 
	}
}

int main() 
{
     
	printf("%d\n", a);  // 该语句编译出错,无法识别a    
	return 0;
}

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", N::a); //这里要记住作用域限定符是“::”  
	return 0; 
}

使用using将命名空间中成员引入

using N::b; //这个相当于把b变量从命名空间中取出来,当做全局变量
int main() 
{
      
	printf("%d\n", N::a);    
	printf("%d\n", b);    
	return 0;
}

使用using namespace 命名空间名称引入

using namespce N; //相当于把命名空间的内容都拿出来展开,当做全局变量,后续就可以直接引用
int main() 
{
      
	printf("%d\n", N::a);   
	printf("%d\n", b);    
	Add(10, 20);    
	return 0; 
}

3.C++输入&输出

C++入门语法知识(一)_第2张图片
说明:

  1. 使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空间。 注意:早期标准库将所有功能在全局域中实现,声明在.h后缀的头文件中,使用时只需包含对应头文件 即可,后来将其实现在std命名空间下,为了和C头文件区分,也为了正确使用命名空间,规定C++头文 件不带.h;旧编译器(vc 6.0)中还支持格式,后续编译器已不支持,因此推荐使用 +std的方式。
  2. 使用C++输入输出更方便,不需增加数据格式控制,比如:整形–%d,字符–%c(C++会自动识别类型
    C++入门语法知识(一)_第3张图片
    并且cin/cout是支持连续输入和输出的,其中的①end1是代表换行,②“<<” 输出运算符 ③ “>>”输入运算符

4. 缺省参数

4.1 缺省参数概念

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该函数时,如果没有指定实参则采用该默认值,否则使用指定的实参
C++入门语法知识(一)_第4张图片

4.2 缺省参数分类

①全缺省参数
C++入门语法知识(一)_第5张图片
②半缺省参数
C++入门语法知识(一)_第6张图片
注意:

  1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出,不能间隔着给 (必须从左往右缺省)
  2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
  3. 缺省值必须是常量或者全局变量
  4. C语言不支持(编译器不支持)

5. 函数重载

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

对于下图是同名函数的类型不同:C++入门语法知识(一)_第7张图片

**那么为什么C++就可以支持同名函数,然而C语言不支持同名函数呢?**这里就要引入一个名字修饰规则。
C++入门语法知识(一)_第8张图片
对于这个可以认为是同名函数的顺序不同,也可以认为是参数不同的情况,他们都算作函数重载。

void fun(int i, double j);

void fun(double i, int j);

5.1 函数名修饰规则(name Mangling)

在C/C++中,一个程序要运行起来,需要经历以下几个阶段:预处理、编译、汇编、链接

  1. 实际我们的项目通常是由多个头文件和多个源文件构成,而通过我们C语言阶段学习的编译链接,我们 可以知道,【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】,编译后链接前,a.o的目标文件中没有Add的函数地址,因为Add是在b.cpp中定义的,所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢?
  2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题,链接器看到a.o调用Add,但是没有Add的地址,就会到b.o的符号表中找Add的地址,然后链接到一起。
  3. 那么链接时,面对Add函数,连接器会使用哪个名字去找呢?这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
  4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂,而Linux下gcc的修饰规则简单易懂,下面我们使用了gcc演示 了这个修饰后的名字。
  5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。
  6. 通过这里就理解了C语言没办法支持重载,因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分,只要参数不同,修饰出来的名字就不一样,就支持了重载

对于一个test.c文件会经历预处理:在这个阶段头文件展开,宏替换,条件编译、取消注释,生成test.i文件

test.i文件经过编译,会把test.i文件转换成test.s文件,里面都是汇编代码

test.s文件经过汇编,会把test.s文件转换为机器所能认识的二进制代码

最后一步test.s经过链接生成test.o文件,但是在编译过程中只是在其声明中将这个函数名找到了,此时并不知道他的地址,在链接的时候才会真真的去找他的地址,对于C语言来说,每一个函数名就对应一个地址,此时如果出现同名函数那么他就不知道到底这个地址应该填写哪一个了,所以这里就会报错。
C++入门语法知识(一)_第9张图片
【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】

结论:在linux下,采用g++编译完成后,函数名字的修饰发生改变,编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
C++入门语法知识(一)_第10张图片
这里也就知道了为什么要求函数重载要求参数不同!

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