【C++学习历程1】C到C++的过渡

C与C++的区别
1、C语言是面向过程编程，自顶向下、自左向右；
C++是面向对象编程（概念型特点，暂时还不懂）

2、

3、面向对象的编程特点
将现实世界中的事物直接映射到程序中，可直接满足用户需求
特点：
*直接分析用户需求中涉及的各个实体
*在代码中描述现实世界中的实体
*在代码中关联各个实体协同工作解决问题

优势：
*构建的软件能够适应用户需求的不断变化
*直接利用面向过程方法的优势而避开其劣势

C++对C的加强
一、命名空间
1.为什么引入命名空间的概念
简单地说就是为了避免多人共同开发程序时出现变量或函数的命名冲突。例如A与B两人都定义了一个全局变量fp，此时，代码整合编译时就会出错。
为了解决合作开发时的命名冲突问题，C++ 引入了命名空间（Namespace）的概念。
*命名空间将全局作用域分成不同的部分
*不同命名空间中的标识符可以同名而不会发生冲突
*命名空间可以相互嵌套
*全局作用域也叫默认命名空间

2.怎么使用命名空间
namespace 是C++中的关键字，用来定义一个命名空间，语法格式为：
namespace name
{
变量
函数
类
}
使用有两种方式：使用域解析符和使用using声明。
// ::是一个新符号，称为域解析操作符，在C++中用来指明要使用的命名空间。
NameSpaceA::a = 10; // 使用命名空间 NameSpaceA中的变量a
NameSpaceB::a = 20; // 使用命名空间 NameSpaceB中的变量a

printf (“%d, %d\n”, NameSpaceA::a, NameSpaceB::a);

// 在这里用using声明了 NameSpaceA::a， 它的意思是在声明以后的程序中如果出现
// 未指明命名空间的a，就使用NameSpaceA命名空间里的a
// 如果要使用NameSpaceB命名空间中的a，则仍需要使用这样的方式 NameSpaceB::a;
using NameSpaceA::a;
a = 20; // 使用命名空间NameSpaceA中的a
NameSpaceB::a = 30; // 使用命名空NameSpaceB中的a

但是如果程序中有一个全局变量a，就不能直接 “a = 20;”因为此时的a指代不明。应该：
NameSpaceA::a = 20;
::a = 20; // 全局的变量使用默认命名空间的域解析符

二、 实用型加强
C语言中的变量都必须在作用域开始的位置定义！！（之前gcc编译没问题是因为gcc编译器的规范没有这个要求）
C++中更强调语言的“实用性”，所有的变量都可以在需要使用时再定义。
建议 for (int i = 0; i < 10; i++)；的类似处理。

三、register关键字的变化
register关键字请求“编译器”将局部变量存储于寄存器中： C语言中无法取得register变量地址，因为地址就相当于对内存的“编号”，属于内存的范畴，这样看来，寄存器自然也就没有地址的说法了。
在C++中依然支持register关键字
1、C++编译器有自己的优化方式，不使用register也可能做优化
2、C++中可以取得register变量的地址
C++编译器发现程序中需要取register变量的地址时，register对变量的声明变得无效。什么意思呢，就是说在C++中强行对寄存器变量取地址，编译器是不会报错的，因为它会忽略register关键字。

四、变量检测加强
在C++中不允许定义多个同名的全局变量，而在C语言中重复定义多个全局变量是合法的。如：
int g_a;
int g_a = 1;
是合法的。

五、struct类型的加强
C语言的struct定义了一组变量的集合，C编译器并不认为这是一种新的类型
C++中的struct是一个新类型的定义声明。
// C语言中 struct 定义了一组数据的集合，而不是一种新的数据类型
// 所以在定义变量的时候需要在前面加上 struct 关键字进行修饰
// C++中 struct 定义了一种新的数据类型，可以直接用来定义变量

六、C++中所有变量和函数都必须有类型
在C语言中
int f( )；表示返回值为int，接受任意参数的函数
int f(void)；表示返回值为int的无参函数

在C++中
int f( );和int f(void)具有相同的意义，都表示返回值为int的无参函数

C++更加强调类型，任意的程序元素都必须显示指明类型

七、新增bool类型关键字
C++中的布尔类型
C++在C语言的基本类型系统之上增加了bool
C++中的bool可取的值只有true和false
理论上bool只占用一个字节，
如果多个bool变量定义在一起，可能会各占一个bit，这取决于编译器的实现

true代表真值，编译器内部用1来表示
false代表非真值，编译器内部用0来表示

bool类型只有true（非0）和false（0）两个值
C++编译器会在赋值时将非0值转换为true，0值转换为false

八、三目运算符的增强
1）C语言返回变量的值； C++语言是返回变量本身
C语言中的三目运算符返回的是变量值，不能作为左值使用
C++中的三目运算符可直接返回变量本身，因此可以出现在程序的任何地方

2）注意：三目运算符可能返回的值中如果有一个是常量值，则不能作为左值使用
(a < b ? 1 : b )= 30;

3）C语言如何支持类似C++的特性呢？
====>当左值的条件：要有内存空间；C++编译器帮助程序员取了一个地址而已

打开一个栗子：
int a = 10;
int b = 20;
// C++中三目运算符返回的是变量本身，所以可以作为左值使用
(a > b ? a : b) = 90;

使a , b 中较大的数为90，因为在C++中三目运算符返回的是变量本身。那么需要如何改进才能使其在C语言中实现呢？
// 在C语言中让三目运算符可以当左值使用，可以通过返回变量地址实现
*(a > b ? &a : &b) = 90;
printf (“%d, %d\n”, a, b);

C++中的const
一、C与C++中的const的比较
1.C语言中的const

#include 

int main()
{
    // C语言中 const修饰的变量是一个 常变量，本质还是变量，有自己的地址空间
    const int a = 10;
    int *p = (int *)&a;

    *p = 5;

    printf ("%d\n", a);

    return 0;
}

2.C++中的const

#include 

int main()
{
    // C++中 const 变量声明的是一个真正的常量，不是变量，所以编译器不会为该常量分配空间
    // const 修饰的常量会被放到 符号表 中
    const int a = 10;

    // 这里对 const 常量取地址，这一步操作会让编译器为该变量分配空间，分配的空间并不会被 a 使用
    int *p = (int *)&a;

    // 通过指针改变指向的空间的值，这个空间是编译器为常量分配的空间，但是常量的值并不在这个空间内
    // 所以即使通过指针修改了这个空间的值，也不会影响到 a 本身
    *p = 5;

    // a 的值不变，因为它的值在符号表中，不在程序运行的空间内
    printf ("%d, %p\n", a, *p);

    return 0;
}

C++编译器对const常量的处理
当碰见常量声明时，在符号表中放入常量 ==> 问题：那又如何解释取地址
编译过程中若发现对const使用了extern或者&操作符，则给对应的常量分配存储空间（兼容C）
但是编译过程中若发现使用常量则直接以符号表中的值替换，即使给该常量分配了空间，也并不使用里面的值

总结：
C语言中的const变量
C语言中const变量是只读变量，有自己的存储空间

C++中的const常量
可能分配存储空间,也可能不分配存储空间
当const常量为全局，并且需要在其它文件中使用
当使用&操作符取const常量的地址

二、const与#define
C++中的const修饰的，是一个真正的常量，而不是C中变量（只读）。在const修饰的常量编译期间，就已经确定下来了

// C++中建议用 const 来代替宏常量
// 1、宏常量不会做类型检查，在预处理期间进行完全替换 
// const常量是在编译的时候进行处理， 会做类型检测
#define A 100
int const a = 100;    //代替上面

// 2、宏常量不会做作用域检查，const常量会有作用域检查
void func()
{
// 宏常量的作用域是从它定义的位置开始一直到文件结束
#define B 20

const int b = 25;

// 宏是可以撤销的
#undef B
}

C++的引用
1、C++中引用的概念
引用可以看作一个已定义变量的别名
int a = 10;
int& b = a; //引用符号&， 定义了一个引用变量 b ，它是 a 的别名，和 a 代表同一块内存空间
// 对 b 的操作 和 对 a 的操作是一样的

2、引用的意义
1）引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针
2）引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用
3、引用的本质
引用在C++中的内部实现是一个常指针
Type& name <====> Type* const name

最后，从经典的helloworld开启C++的大门：

// C++输入输出头文件  
#include 

// 使用标准命名空间 std
using namespace std;

int main()
{
    // cout  标准输出流的对象   ====>  类似 print 往标准输出打印数据
    // cout 必须放在一行的最左边

    // << 左移操作符 和 cout 一块使用代表数据流向 数据从右边流到左边
    // 左边是标准输出（屏幕）右边是 "hello world" 
    // endl 是 标准库std提供的 ，代表换行
    // cout  支持链式操作
    cout << "hello world" << endl;

    return 0;
}