1. C++入门：命名空间及输入输出

C++相比C的变化

1. 兼容C
2. 面向对象
3. 泛型
4. C的不足的弥补

为什么要有命名空间

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

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int rand = 0;int main()
{printf("hello world\n");printf("%d\n", rand);return 0;
}

如果有这样一段代码，当不包含stdlib头文件的时候，可以正常运行
但是包含上之后，会显示

命名冲突：全局变量rand和库里面的函数rand冲突了
C的一大缺陷是无法解决命名冲突的问题

场景：

1. 定义的名字跟库冲突
2. 程序员互相之间会冲突

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. 正常定义一个命名空间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>namespace cho
{int rand = 0;
}int main()
{printf("hello world\n");printf("%d\n", rand);return 0;
}

这样就可以编译通过

用一堵围墙将定义的全局变量rand围起来，默认不会到墙里面去找
访问rand的时候，默认访问是没有被围起来的rand

会有一个警告

因为全局的rand是一个函数名，也就是一个函数指针

使用%p打印解决问题，打印的就是rand函数的地址

2. 嵌套定义命名空间

如果命名空间里自己定义的名字和自己冲突了

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>namespace cho
{namespace cho1{int rand = 0;}namespace cho2{int Add(int left, int right){return left + right;}}struct Node{struct Node* next;int val;};
}

访问的时候也是嵌套访问

int main()
{printf("hello world\n");printf("%d\n", cho::cho1::rand);cho::cho2::Add(1, 2);struct bit::Node node;return 0;
}

命名空间的使用

1. 指定命名空间访问变量

::域作用限定符

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>namespace cho
{int rand = 0;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{printf("hello world\n");printf("%d\n", cho::rand);cho::Add(1, 2);struct bit::Node node;return 0;
}

cho::rand：表示访问的是命名空间里的那一个rand，可以访问cho这个命名空间域
函数和结构体同理

2. 展开命名空间访问变量

自己做测试的时候，每次访问变量都要指定命名空间，很麻烦

#include <Stack.h>using namespace cho；using namespace std;int main()
{ST s;StackInit(&s);StackPush(&s, 1);return 0;
}

展开命名空间，把墙拆了
默认也会在cho这个命名空间搜索
展开了一般就不指定了

using namespace std;

展开std命名空间，std是C++官方库定义的命名空间
C++库里面的东西都在std命名空间里面
在工程项目里面不要这样展开，容易冲突
日常练习，为了方便可以展开

展开了多个命名空间，编译器哪个命名空间都会进
会先去全局里面找ST，全局没有会挨着去找，cho里面找到了就不会再找了
cho没有找到会去std里面去找
如果都没有找到会报错

3. 指定展开命名空间访问变量

每次指定命名空间很不方便
直接展开，全部暴露，又有冲突危险

using std::cout;
using std::endl;int main()
{cout << "hello world\n";int a = 10;double b = 11.11;cout << a << endl;cout << b << endl;cout << a << endl << b << endl;return 0;
}

命名空间实际应用

栈

#pragma once
include <stdio.h>namaspace cho
{typedef struct Stack{int* a;int top;int capacity;}ST;void StackInit (ST* ps);void StackPush (ST* ps, int x);
}

#include "Stack.h"namespace cho
{void StackInit (ST* ps){ps->a = NULL;ps->top = 0;ps->capacity = 0;}void StackPush(ST* ps, int x){//...}
}

多个文件的多个位置的同一个命名空间，编译器会把它们合并成一个

#include <Stack.h>int main()
{cho::ST s;cho::StackInit(&s);cho::StackPush(&s, 1);return 0;
}

IO流的基本使用

#include <iostream>int main()
{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";return 0;
}

<<：流插入运算符
cout在std命名空间里，只有指定了命名空间才可以使用
c - console 暂时理解为控制台/终端
cout可以自动识别输出变量的类型

std::cout << a << std::endl << b << std::endl;

endl：换行符
>>：流提取运算符
同样可以自动识别类型

cin >> a >> b;

说明

1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时，必须包含< iostream >头文件
   以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含<iostream>头文件中。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。C++的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上cout和cin分别是ostream和istream类型的对象，>>和<<也涉及运算符重载等知识