＜C++＞快来精通C++的“Hello world“写法

1. C++是啥

C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适。
为了解决软件危机， 20世纪80年代， 计算机界提出了OOP(objectoriented programming：面向对象)思想，支持面向对象的程序设计语言应运而生。1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++。
因此：C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。

C++是可以兼容C语言语法的，它同时也有自己独有的新内容，今天，就来初步了解一下C++。

2. 命名空间

老样子，先从精通C++的“Hello world！“写法开始。

#include
using namespace std;
int main()
{
	cout << "Hello world!"<< endl;//endl是换行
	return 0;
   
}

你是否曾经有那么一丢丢的疑惑using namespace std;是干啥的？

稍等，我们再看几个例子，铺垫铺垫：

#include
using namespace std;
#include//里面有个叫rand的函数

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

因为里面有个叫rand的函数因此我们定义的变量重名了。

为了解决命名冲突问题，CPP引入namespace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

#include
using namespace std;
#include//里面有个叫rand的函数

//为了解决命名冲突问题，CPP引入namespace
//同一个域里面不能有重名变量
namespace cpp//命名空间域，这里起名为cpp，本空间与外界空间进行隔离
{ 
    int rand = 0;
}
int main()
{
    printf("%d\n", rand);
	return 0;
}

成功通过了，但这里打印的不是0，而是一串数字。因为这里打印的是函数rand的地址，而不是rand变量的大小（因为rand变量被cpp命名空间关起来了，函数rand和变量rand就不在同一个域了，不会有命名冲突问题）。

那如果我想要访问变量rand该怎么做呢？我们引入:: 域作用限定符，访问cpp命名空间里的rand

#include
using namespace std;
#include//里面有个叫rand的函数

//为了解决命名冲突问题，CPP引入namespace
//同一个域里面不能有重名变量
namespace cpp//命名空间域，这里起名为cpp，本空间与外界空间进行隔离
{ 
    int rand = 0;
}
int main()
{
    printf("%d\n", cpp::rand);//:: 域作用限定符，::前面是空白就默认全局域
	return 0;
}

2.1 命名空间定义

1️⃣命名空间中的内容既可以定义变量，也可以定义函数和类型

namespace tyyg // tyyg为命名空间的名称
{
    // 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数和类型
    int a;//变量
    
    int Add(int left, int right)//函数
    {
   		return left + right;
    }
    
    struct ListNode//类型
    {
        int val;
        struct ListNode* next;
    };
}

2️⃣命名空间可以嵌套使用，例如：

namespace OUT//外
{
    int a;
    int b;
    namespace IN//内
    {
        int c;
        int Sub(int left, int right)
        {
        	return left - right;
        }
    }
}

3️⃣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。

//data.h
namespace abc
{
	int a = 0;//a还是全局变量，命名空间不影响生命周期，只是把a隔离开了
    namespace data
    {
        struct Node
        {
            int val;
            struct Node* next;
        };
    }
}

//cache.h
namespace abc
{
	int b = 0;
    namespace cache
    {
        struct Node
        {
            int val;
            struct Node* next;
        };
    }
}

int main()
{
    struct abc::data::Node n1;
    n1.val = 1;
    
    struct abc::cache::Node n2;
    n2.val = 3;
    
    return 0;
}

它们在不同的文件中，编译器最后会合成同一个命名空间abc中，为了区分两个Node，我们嵌套了一层命名空间。最后通过::来创建两个不同类型的结构体变量n1和n2。（这里的struct abc::data::Node只是一种类型）

2.2 命名空间使用

如果我想简化一下，不想写abc::，我该怎么改呢？

//data.h
namespace abc
{
	int a = 0;//a还是全局变量，命名空间不影响生命周期，只是把a隔离开了
    namespace data
    {
        struct Node
        {
            int val;
            struct Node* next;
        };
    }
}

//cache.h
namespace abc
{
	int b = 0;
    namespace cache
    {
        struct Node
        {
            int val;
            struct Node* next;
        };
    }
}

//这里的意思是把abc这个命名空间定义的东西放出来
using namespace abc;
int main()
{
    struct data::Node n1;
    n1.val = 1;
    
    struct cache::Node n2;
    struct cache::Node n3;
    struct cache::Node n4;
    struct cache::Node n5;
    n2.val = 3;
    
    return 0;
}

这里要用using namespace abc;这个语句，意思是把abc这个命名空间定义的东西放出来。要按顺序从外到内展开，否则会找不到。另外还能using namespace abc::data;这样只展开一部分，只展开abc里的data，不展开abc里的cache。一般我们最好用什么展开什么，以免又引起重名（好不容易搞个命名空间，一放回到解放前）。

是不是很眼熟？还记得hello world吗，那个using namespace std;也是这个作用。如果我们不加using namespace std;该怎么写？

#include
//using namespace std;//把它注释掉
int main()
{
	std::cout << "Hello world!"<< std::endl;//std是C++标准库的命名空间
	return 0;
}

其实还有一种展开的办法：只放出常用的，using std::cout;

#include
using std::cout;
int main()
{
	cout << "Hello world!"<< std::endl;
	std::cout << "Hello world!"<< std::endl;
    //放出来的，加不加原本的std::都行。没放出来的（t）如果不加原本的命名空间std::就会报错
	return 0;
}

3. C++的输入和输出

比起C语言，C++有着它特有的输入输出方式。其实在前面我们已经多次使用了，就是cin输入和cout输出

#include
using namespace std;
int main()
{
	int a = 0;
	//scanf("%d", &a);
	// >> 流提取运算符
	cin >> a;

	//printf("%d\n", a);
	// << 流插入运算符
	cout << a;
	return 0;
}

说明：
1️⃣ 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。
2️⃣ 使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，自动识别类型，比如：整形–%d，字符–%c

#include 
using namespace std;
int main()
{
    int a;
    double b;
    char c;
    
    cin>>a;
    cin>>b>>c;
    
    cout<<a<<endl;
    cout<<b<<" "<<c<<endl;
    return 0;
}

3️⃣ 如果想要控制浮点数小数点后的位数，建议还是用回C语言的printf吧（C++兼容C语言），cout处理这个会很困难

4️⃣cin，cout会比scanf，printf慢一些，如果做题时追求速度，建议使用scanf，printf

不知不觉，我们都讲到C++了，未来还有更多内容哦
滚来滚去……~(～o￣▽￣)～o 。。。滚来滚去……o～(＿△＿o～) ~。。。

目前在不断更新的知识总结，已经更新完了<数据结构>，未来我会系统地更新等内容。想要系统学习编程的小伙伴可以关注我！