【C++初阶（一）】学习前言 命名空间与IO流
本专栏内容为：C++学习专栏，分为初阶和进阶两部分。 通过本专栏的深入学习，你可以了解并掌握C++。
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C++初阶（一）
- 什么是C++
- C++发展史
- C++现状：
- C++在工作领域中的应用
- C++入门部分
-
- C++关键字：
- 命名空间：
-
- 命名空间定义：
- 命名空间的使用：
-
- 方法一：加命名空间名称及作用域限定符（不展开命名空间）
- 方法二：使用using将命名空间中某个成员引入（展开空间中部分内容）
- 方法三：使用using namespace 命名空间名称 引入（展开空间中全部内容）
- 对命名空间展开的思考
- C++输入与输出：
-
- cout(标准输出对象（控制台）)
- cin(标准输入对象（键盘）)
什么是C++
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++发展史
1979年，贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候，试图将内核模块化，于是在C语言的基础上进行扩展，增加了类的机制，完成了一个可以运行的预处理程序，称之为C with classes。
我们先来看下C++的历史版本：
现在公司主流使用还是C++98和C++11。
关于C++2X最新特性的讨论：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/107360459
C++现状：
C/C++在TIOBE编程语言社区
常年位居前五
在23年更是霸榜前三!
C++在工作领域中的应用
- 操作系统以及大型系统软件开发
- 服务器端开发
- 游戏开发
- 嵌入式和物联网领域
- 数字图像处理
- 人工智能
- 分布式应用
C++入门部分
C++关键字：
C++总计63个关键字，C语言32个关键字。
命名空间：
在介绍命名空间之前，先看下面代码所示：
#include这个代码很简单，实现的功能就是打印rand函数的值。（这里赋值为10.并且以全局变量定义）
那我们在这个代码实现的基础上加一个头文件：
#include也就是说：
#include我们看一下在编译器中运行的结果：
加了个头文件后，编译器报错了，这是为什么呢？
我们看报错原因：说是rand函数重定义。这是因为在库中已经有了rand这个函数,如果再次使用rand这个名字定义变量或者函数时,编译器会分不清你到底想使用哪个rand，因而报错。
那么如何解决这个问题呢？
这就是我们要首先介绍的命名空间。
C++为了解决C语言上述的问题
引出了命名空间这种玩法
(C++兼容C语言的所有语法)
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。
//NIC是命名空间的名字，一般开发中是用项目名字做命名空间名。
namespace NIC
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int rand = 10;//变量
int Add(int left, int right)//函数
{
return left + right;
}
struct Test//结构体
{
int a[10];
int val;
};
}
命名空间相当于一个独立的作用域
命名空间中所有内容都局限于该命名空间中
当然，命名空间也可以嵌套：
namespace NIC
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int rand = 10;//变量
int Add(int left, int right)//函数
{
return left + right;
}
struct Test//结构体
{
int a[10];
int val;
};
//命名空间的嵌套：
namespace NIC2
{
int a;
int b;
int sum(int x, int y)
{
return x + y;
}
struct Student
{
int ID;
char Name[20];
};
}
}
命名空间的使用：
那么我们回到我们最初的那个问题，既然我们现在知道了是函数冲突产生的问题，并且用命名空间解决，那么如何使用呢？
先看下面代码示例：
int main()
{
printf("%d", NIC::rand);
return 0;
}
我们刚才把rand函数包装在了我们的命名空间里，这里我们要打印rand的值，采用了命名空间名+：：的形式，这就是使用命名空间的第一种方法：加命名空间名称及作用域限定符。
方法一：加命名空间名称及作用域限定符（不展开命名空间）
：： 域作用限定符。
通过域作用符我们就可以访问命名空间中的成员：
int main()
{
printf("%d\n", NIC::rand);
int b = NIC::Add(1, 3);
printf("%d", b);
struct NIC::Test node;
return 0;
}
结果显示：
这个代码示例我们访问了我们命名空间里面的rand和Add函数。最后一个我们开辟了结构体的新节点。
方法二：使用using将命名空间中某个成员引入（展开空间中部分内容）
假设NIC空间中的rand使用频率很高
可以将rand变量单独展开到全局域
using NIC::rand;
假设NIC空间中的Add函数使用频率很高
可以将Add函数单独展开到全局域
using NIC::Add;
看一下测试代码：
using NIC::rand;
int main()
{
int b = rand;//rand展开直接用
int c = NIC::Add(3, 5);//Add没有展开，需要用域作用符：：访问
printf("%d\n%d", b, c);
return 0;
}
结果如下：
方法三：使用using namespace 命名空间名称 引入（展开空间中全部内容）
在空间NIC后面加上
using namespace NEO;
这句话的意思是:
将空间NIC展开为全局域
我们在看C++程序时经常看见:
using namespace std;
std就是C++的标准库。
当NIC空间被展开后
空间里的所有内容可以直接使用:
namespace NIC
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int rand = 10;//变量
int Add(int left, int right)//函数
{
return left + right;
}
struct Test//结构体
{
int a[10];
int val;
};
//命名空间的嵌套：
namespace NIC2
{
int a;
int b;
int sum(int x, int y)
{
return x + y;
}
struct Student
{
int ID;
char Name[20];
};
}
}
using namespace NIC;
int main()
{
int b = rand;
printf("%d", b);
return 0;
}
结果如下：
对命名空间展开的思考
假设我们将自定义NIC空间和标准库的std空间同时展开
那么整型变量rand和rand函数同时暴露在全局域
我们再去使用它时也会报错：
using namespace std;
using namespace NIC;
所以直接展开std标准库也有冲突风险
但是不展开的话,写输入输出会很麻烦
那么平时写代码时应该怎么办?
结论:
1.写项目时,尽量不要展开标准库
2.日常练习时应该展开标准库
3.写项目使用部分常用内容展开
C++输入与输出：
C语言输入输出方式，相信大家都并不陌生，那么C++如何输入输出呢？
在C++中，输入输出用的是IO流，跟C语言一样，在使用C++输入输出前要包含一个头文件：
#include其次，因为输入输出函数直接在库里面，我们可以直接展开std库也可以访问std库。
using namespace std;
using std::cout
using std::cin
using std::endl
具体用什么方式应人而异，根据自己习惯选择。
cout(标准输出对象（控制台）)
C++中用：cout<< 来进行打印输出。（console:控制台 out:输出）
<<:流插入运算符
using std::cout;
int main()
{
cout << "hello world\n";
return 0;
}
输出结果：
从代码示例，我们可以理解为：hello word字符串就是流，流向到对象（终端）中去，进行打印输出。
补充1：
在C语言中，根据类型不同，我们用printf函数打印的时候，需要指定格式才能打印：
int main()
{
int a = 10;
double b = 5.5;
printf("%d %.2lf", a, b);
return 0;
}
但是我们C++中，会自动识别类型：
using std::cout;
int main()
{
cout << "hello world\n";
int a = 10;
double b = 5.5;
cout << a<<"\n";
cout << b;
return 0;
}
输出结果：
不仅如此：打印的时候我们可以多次用<<流插入运算符。
using std::cout;
int main()
{
cout << "hello world\n";
int a = 10;
double b = 5.5;
cout << a<<"\n"<<b<<"\n"<<"hello world\n"<<'\n';
return 0;
}
输出结果：
补充2：
在C++中，我们可以用endl来表示换行符。（end:结尾 Line:行）
int main()
{
// IO流
// 自动识别输出变量的类型
// <<流插入
std::cout << "hello world\n";
int a = 10;
double b = 11.11;
//std::cout << a << "\n";
//std::cout << b << "\n";
std::cout << a << "\n" << b << '\n';
std::cout << a << std::endl << b << std::endl;
return 0;
}
输出结果：
cin(标准输入对象（键盘）)
C++中用：cin>>来进行获取键盘输入。（console:控制台 in:里面）
<<:流提取运算符
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
int main()
{
int a;
double b;
// 流提取
cin >> a >> b;
cout << a << endl << b << endl;
cout << a << endl << b << endl;
return 0;
}
输出结果：
注意：关于cout和cin还有很多更复杂的用法，比如控制浮点数输出精度，控制整形输出进制格式等等。因为C++兼容C语言的用法，这些又用得不是很多，我们这里就不展开学习了。后续如果有需要，我
们可以进行网上查阅并仔细学习。