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引言

?????????C++?，通常被稱為“C加加”，是一種由Bjarne Stroustrup在1983年開發的通用編程語言。它是由C語言擴展升級而來，支持面向對象程序設計、過程化程序設計等多種編程范式。?

????????C++的應用領域服務器端、游戲（引擎）、機器學習引擎、音視頻處理、嵌入式軟件、電信設備、金融 應用、基礎庫、操作系統、編譯器、基礎架構、基礎工具、硬件交互等很多方面都有。

? ? ? ? 本篇文章作為c++基礎教學的第一篇，將帶大家認識和簡單使用c++。

1、C++的第一個程序

? ? ? ? 萬物始于hello world.現在我們來用c++寫一個hello world：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout << "hello world" << endl;return 0;
}

????????我們來分析一下這個程序：首先和C語言一樣，上來先包括一個頭文件。這里我們包過的頭文件是iostream庫，意思是輸入輸出流。里面包含著c++最常用的輸入和輸出。

????????接下來一行叫展開命名空間。只有展開的這個明明空間我們的iostream庫里的函數才能隨便使用。當然了至于什么是命名空間以及為什么要展開我們下文再談。

? ? ? ? 下面一行和我們的c語言一樣，都是int main。這里的int main和C語言中的一樣就不過多贅述了。

? ? ? ? 接下來一行是輸出hello world這個字符串。cout是iostream庫中提供的輸出函數。用法就是cout<<輸出內容。后面的endl是換行（endline），但和C語言里面的\n不用，endl是一個函數。

2、命名空間

2.1命名空間的定義及使用

? ? ? ? 命名空間namespace存在的意義是為了解決命名沖突。在C語言中實現這個代碼

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
int main()
{// 編譯報錯：error C2365: “rand”: 重定義；以前的定義是“函數” printf("%d\n", rand);return 0;
}

????????會報錯。報錯的原因就是我們自己定的變量rand和C語言自帶的庫函數沖突了。這時候編譯器就無法識別了。這其實是C語言的不足之處。而c++中的命名空間就完美的解決了這個問題。

? ? ? ? 想想一下這個場景。小張和小王同時進行一個項目，但是他倆寫的函數名有時候會相同，不如小張的加法函數叫test，小王的乘法函數叫test，那這時候都不用和系統自帶的函數沖突了，兩個人寫的函數就已經沖突了。這個時候namespace的用處就來了。我們把小張和小王的代碼寫成下面這樣：

#include<iostream>
using namespace std;
namespace mrZhang
{int test(int x, int y){return x + y;}
}
namespace mrWang
{int test(int x, int y){return x * y;}
}
int main()
{int a = mrZhang::test(1, 5);int b = mrWang::test(1, 5);cout << a << " " << b;return 0;
}

輸出一下，分別是6和5，小張和小王的代碼可以毫不沖突的正常使用了。

? ? ? ? 其實命名空間本質上是定義出一個域，我們小張和小王各有一個域，那他們從自己的域里面調用自己的函數不就毫不沖突了嗎？

? ? ? ? 在調用的時候，我們只要用 空間名：：函數名 這樣的格式來調用。

????????命名空間還可以進行嵌套，比如這樣：

#include<iostream>
using namespace std;
namespace mrZhang
{int test(int x, int y){return x + y;}namespace mrWang{int test(int x, int y){return x * y;}}}
int main()
{int a = mrZhang::test(1, 5);int b = mrZhang::mrWang::test(1, 5);cout << a << " " << b;return 0;
}

? ? ? ? 輸出結果仍然是6和5。

? ? ? ? 命名空間中不止可以定義函數，也可以定義變量和自定義類型。這樣的話你自己定義的變量也可以和別的同名變量毫不沖突了。

? ? ? ? 另外在多文件中可以定義同名的命名空間。這樣的話他們就會合成一個命名空間。

2.2命名空間的展開

? ? ? ? 現在看我們第一個helloworld程序，第二行的using namespace std；就是展開命名空間。正常我們使用輸入輸出函數是這樣的：

#include<iostream>
int main()
{std::cout << "hello world" << std::endl;return 0;
}

?? ? ? ?當我們程序比較簡單，不會出現沖突的命名的時候就可以把命名空間展開。

? ? ? ? 比如平時的簡單練習程序，或者算法題，我們就可以直接Using namespace std;把命名空間展開直接使用c++自帶的函數。

? ? ? ? 我們也可以只展開一個命名空間中的某個變量或函數，這樣的話訪問這個變量或函數就更簡便了：

#include<iostream>
using namespace std;
namespace mrZhang
{int test(int x, int y){return x + y;}
}
using mrZhang::test;
int main()
{int a = test(1, 5);cout << a;return 0;
}

3、缺省參數

????????缺省參數是聲明或定義函數時為函數的參數指定?個缺省值。在調用該函數時，如果沒有指定實參 則采用該形參的缺省值，否則使用指定的實參，缺省參數分為全缺省和半缺省參數。

? ? ? ? 缺省參數又叫默認參數。

比如我們定義一個這樣的函數：

int test(int x=2, int y=6)
{return x + y;
}

????????我們調用這個函數但是不傳入實參，返回結果就是8.

????????如果再調用時我們傳入實參1和2，那么返回值就是1+2=3。

需要注意三點：

????????1、缺省參數必須從右往左給。比如上面的程序，我們只給x缺省參數但不給y缺省參數這樣其實是不合法的。

? ? ? ? 2、函數實參一定是從左往右給函數的。

? ? ? ? 3、函數聲明和定義分離時，不能在聲明和定義中同時給缺省值。

比如這樣，其實是不合法的：

#include<iostream>
using namespace std;int test(int x = 1, int y = 2);
int main()
{int a = test();cout << a;return 0;
}
int test(int x = 1, int y = 2)
{return x + y;
}

????????我們只能在聲明中給，不能在定義中給。

4、函數重載

? ? ? ? 在c++中允許出現同名函數，但是同名函數的返回值或者形參類型或形參個數必須有一個不同。在調用函數時，c++可以根據傳入實參的類型自動選擇正確的函數。比如這樣：

#include<iostream>
using namespace std;int test(int x , int y )
{return x + y;
}
double test(double x, double y)
{return x + y;
}
int main()
{double x = 1.5, y = 2.8;int a = test(1,2);double b = test(x, y);cout << a <<" "<< b ;return 0;
}

5、引用

5.1引用的介紹

? ? ? ? 引用其實就是給我們已有的一個變量去別名。并不會開辟新的空間。它的使用格式是這樣的：類型&引用別名=引用對象;

? ? ? ? 就像每個人都有大名和乳名一樣，我叫這兩個名字其實指的人都是一個。比如這樣：

int i = 5;
int& j = i;

? ? ? ? 此時我們改變j就相當于改變了i。那這個東西有什么意義呢？回想我們在C語言階段學習指針的時候，交換兩個數的函數得用指針變量做形參。有了引用這個東西，我們就可以這樣寫交換函數

void Swap(int& a, int& b)
{int tmp = a;a = b;b = tmp;
}

? ? ? ? 怎么樣，是不是方便了很多呢?

? ? ? ? 其實引用的底層也是指針。所以說通過引用我們能夠改變原值。

5.2引用的特性

? ? ? ? 1、引用必須在定義時初始化。比如int& a=0;這句代碼其實是不合法的。

? ? ? ? 2、一個變量可以有多個引用。

? ? ? ? 3、引用一旦引用一個實體，再不能引用其他實體。

比如下面這串代碼：

#include<iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;int& b = a;int c = 20;b = c;cout << &a <<" "<< &b <<" "<< &c << endl;cout << a <<" "<< b <<" "<< c << endl;return 0;
}

? ? ? ? 我們進行了b=c的操作，只是把c的值賦值給了b，但并沒有改變b的引用實例，正因此a和b地址是相同的。

5.3引用的使用

????????引用在實踐中主要是于引用傳參和引用做返回值中減少拷貝提高效率和改變引用對象時同時改變被 引用對象。

? ? ? ? 引用傳參我們已經介紹過了，現在我們介紹一下引用做返回值。

int STTop(ST& rs)
{assert(rs.top > 0);return rs.a[rs.top];
}
int main()
{ST st1;STInit(st1);STPush(st1, 1);STPush(st1, 2);STTop(st1)+=10;return 0;
}

? ? ? ? 我們截取了一部分之前棧的操作，發現對于STTop(st1)+=10;這個操作是無法達到目的的。

我們想的是讓棧頂的數據加上10，但是實際上棧頂的數據并沒有改變。

? ? ? ? 這是因為咱們返回的是一個值，相當于我們把原來的數拷貝出了他的值然后返回了，就算把這份拷貝的值加上10也無法改變原來的棧頂數據。而且實際上值的拷貝具有常性，根本就無法改變，導致這個程序報錯。所以從哪個角度來說棧頂數據都無法被更改。

? ? ? ? 但是我們如果是引用返回的話，就可以成功改變棧頂的值，因為我們是直接對棧頂這個區域進行的操作。?

5.4、const引用

? ? ? ? const對象必須用const引用，普通對象也可以用const引用，但普通引用引用不了const對象。? ? ? ?

? ? ? ? 這涉及到權限的問題。普通對象是一個變量，可以被改變的，所以他的權限更低。而const對象不能被改變所以他的權限更高。普通引用引用const對象權限就放大了，所以編譯器會報錯。反過來const引用可以引用普通對象，因為權限是可以縮小的。

6、inline內聯?

? ? ? ? 由于C語言中宏函數設計的不足，c++中inline的誕生就是為了代替宏函數。

#include<iostream>
using namespace std;
inline int add(int x,int y)
{return x + y;
}
int main()
{cout << add(1, 5) << endl;return 0;
}

? ? ? ? 對于短小的函數，inline操作會使函數在編譯時展開，可以提高效率。但是如果這個函數過長就不適合使用內聯了，過長的函數內聯反而會降低時間，甚至，有的編譯器防止用戶內聯過長的函數，就算內聯了，也不會起內聯的作用。

? ? ? ? 注意，內聯函數的定義和聲明必須在同一個文件。

? ? ? ? 好了，今天的內容就分享到這，我們下期再見！

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