C语言过度C++语法补充(面向对象之前语法)

目录

1. C++相较于C语言新增的语法

0. C++ 中的输入输出

1. 命名空间

1. 我们如何定义一个命名空间？

2. 如何使用一个命名空间

3. 命名空间中可以定义什么？

4. 在 相同或者不同 的文件中如果出现 同名的命名空间 会如何？ 

5. 总结~~撒花~~

2. 缺省参数(默认参数)

1. 全缺省

2. 半缺省

3. 用途

3. 函数重载

1. 什么是函数重载

2. 为什么C语言不支持函数重载，而C++支持函数重载

4. 引用

1. 什么是引用，如何定义一个引用

2. 权限的放大和缩小？

2. C++相较于C语言有所变化的几个点

1. “auto” 关键字

2. “NULL” 与 “nullptr”

3. 内联函数 “inline”

4. 结构体

3. 总结

前言：

各位小伙伴在学完C语言之后，向C++进军的话，有一些需要补充的小知识点，也是C++祖师爷对C语言的一下小不满，这篇文章就带大家这这些琐碎的知识点一网打尽~~！！！

今天是2024年6月7日，顺便说一句：高考加油，奥里给！！！

1. C++相较于C语言新增的语法

0. C++ 中的输入输出

有C语言的基础，我们直接来看C++的代码：

这里的 using namespace std; 我们先不关注，在下一部分 “命名空间” 中我们再细说~！ 

C++ 中的 cin 对应 C语言中的 scanf() ，但是不再使用 & 符号，称为“流提取”

C++ 中的 cout 对应 C语言中的 printf() ，并且我们不再需要关注数据的类型， 称为 “流插入”

这里  cin、cout  中的 c 代表的是 console 控制台

这里的 endl 指的是 end + line 有换行的含义

1. 命名空间

相较于C语言，C++中首次引入了命名空间的概念，其主要的目的是解决变量/结构/函数命名冲突的问题~！

这里为大家举一个例子：

下面这样的代码，当我们运行的时候，就会报这样的错误，因为在中 rand 是被定义为产生随机值的函数的，所以我们这样使用就报错了。

那么，为了解决这样类似的命名冲突的问题，C++中就有了命名空间，那么命名空间是如何使用的呢？

首先，我们能看到我们前面的关于命名冲突的问题被解决啦~，之后我们看图上的两个另外的红色箭头！

1. 我们如何定义一个命名空间？

namespace 命名空间的名称
{
    // 命名空间的内容
}
如：
namespace xy
{
    int rand = 0;
}

值得注意的是：相较于C语言的自定义类型(结构体、枚举、联合体(共用体))来说，命名空间这里的 右边大括号 后边是没有 “;” 分号的~！

2. 如何使用一个命名空间

我们看到我们上图(不是代码框)中 中间向左下的那个红色箭头，使用 :: 来访问命名空间，这就是关于命名空间最基础的使用方法，直接访问指定命名空间内的指定成员，但是命名空间不仅仅可以这样！

结合 “C++中的输入输出”中的 using namespace std; 我们就能看出命名空间的第二种用法，就是完全展开命名空间，这里的展开命名空间与头文件的展开有所不同：

头文件的展开是将头文件内的内容全部拷贝到展开头文件的地方，但是命名空间的展开往往是一种声明，怎么理解呢？

我们知道 C语言 编译器的默认访问顺序是：

先访问局部作用域，再访问全局作用域。

在C++中，如果没有完全展开命名空间，编译器的默认访问顺序是和C语言的完全一致的（为了兼容C语言），但是如果完全展开了命名空间，就会在访问完全局作用域之后，去访问完全展开的命名空间。

这里还有一个 小Tips， 就是 如果我们同时展开多个命名空间，如果展开的多个命名空间中有相同的 名称，也会有重定义的错误！

还有一种命名空间的使用方法，就是鉴于上面的这个tips的风险，我们可以指定展开命名空间中的成员。我们直接上代码解释：

我们可以看到，当我们展开了 命名空间 xy 中的 num2 之后，编译器就认识 num2， 但是不认识num1 。这就是命名空间的最后一种使用方法啦~~

3. 命名空间中可以定义什么？

我们知道了，命名空间的目的和命名空间的定义和使用，那我们再来看看，命名空间中可以定义什么呢？

我们可以看到，命名空间中 几乎就是一个加了一点小限制的(需要一些声明)全局域，可以定义 变量、自定义类型、函数、甚至是命名空间！

这里我们再说一个编译器比较智能的地方，就是假如说，我们指定访问了A命名空间中的一个结构体来创建了一个变量，那么我们在后期使用这个变量的相关操作函数的时候，编译器会默认去找这个变量所在命名空间中的方法来操作这个变量，即使在全局域有相同名称，相同参数的函数！

如图，我们在调用 Push函数的时候，并没有指定调用 xy 命名空间中的 Push函数，理论上他应该是去全局域找Push函数，但是我们在调试的时候发现，他是去调用了 xy 命名空间中的 Push函数。

4. 在 相同或者不同 的文件中如果出现 同名的命名空间 会如何？ 

这里我们 就直接说答案叭！对于 相同或者不同 的文件中如果出现 同名的命名空间 编译器就像他们自行和并，合成一个融合了多个相同命名空间的一个命名空间。

5. 总结~~撒花~~

关于命名空间的内容呢，到这里就结束啦，我们可以总结一下，使用命名空间时候的访问顺序，这里为大家将一个小故事，以便于大家理解：

小明的妈妈在做饭的时候，发现家里没有葱了，让小明去地里搞点葱回来。正常情况下，小明应该是先去自己家的地里，看没有葱，如果自己家里没有，再去看村子里的野外地里有没有葱，正常是不会去隔壁王大爷家里搞点葱叭？这就对应了，如果我们不声明展开命名空间，是访问不到命名空间内的成员的。如果王大爷提前说了，“小明，下次吃菜，可以来王大爷家的地里搞点吃”，这样我们就可以去王大爷家的地里拿到葱，同样也可以拿到其他蔬菜。这就对应了，我们就命名空间完全展开，如果王大爷告诉小明妈妈，下次吃葱直接来我们家地里搞，这就对应了，直接访问指定命名空间内的指定成员，还有一种情况就说，王大爷说“乡亲们，我们家里的白菜比较多，你们想吃可以来我们家地里搞点吃”，这就对应了命名空间展开特定的成员。

好啦，命名空间的内容其实也是比较多的，但是并不难，大家可以在学习的过程中，慢慢理解，妈慢慢体会~！

2. 缺省参数(默认参数)

1. 全缺省

在C++中，函数可以在定义的时候，我们可以在函数形参位置指定参数的值，这样在函数调用的时候就可以直接调用，或者传入参数调用。

注意点：缺省参数，不能同时写在函数定义中和函数声明中！因为要避免出现两个地方默认值不同的情况，就算两个地方写的默认参数是一样的也不可以~~！

2. 半缺省

我们可以之给定其中一部分形式参数的默认值，但是这里有一个规定，就是缺省必须从右向左依此缺省

因为要  避免编译器不知道将那个实参传给对应的形参。给大家看几种情况。

必须从右向左依此缺省！ 

3. 用途

我们回忆，我们使用C语言实现顺序表的时候，是不是不能灵活的控制，开多大的空间，通常是给一个默认值，在此基础上二倍增长，在这种情况下(知道变量大小，或者不知道变量大小的情况同时存在)缺省参数就能用到了：可以作为malloc时候的大小，如果知道多少就传入，不知道就不传入，使用默认参数。

3. 函数重载

1. 什么是函数重载

函数重载，简单的说，就是函数(方法)名相同，参数列表不同（参数的：个数、类型、顺序），几个相同名称，不同参数列表的函数，相互称为：重载函数。

这里有一个注意点：函数重载一定是发生在同一作用域，如果不是同一作用域，是用不到函数重载的~！

在这里也有一个要注意的点：“返回值不影响重载”！

注意点：

在这里呢，Add(1.0, 2.0) ，由于 1.0和2.0字面量的默认类型都是double，我们没有提供与它对应的函数，所以他会发生隐式类型转换，它即可以转化为int类型，又可以转化为float类型，编译器不知道调用哪一个？所以就出现了歧义—-多个重载函数。

这里说一个问题？如果是，我们将两个命名空间同时展开，在这两个命名空间中，有一个函数名相同，参数列表不同的函数，他们算不算函数重载？

答案是：不算~~！，因为总归不是同一作用域，按照上文在命名空间中的总结来说，展开了命名空间，不是说，王大爷家的菜地就变成村子里的野地了，只是有了一个声明。所有对于上面的情况，如果调用那个两个命名空间都有的函数，结果只能是：编译错误，歧义~！

2. 为什么C语言不支持函数重载，而C++支持函数重载

我们知道C语言，C++在编译的时候，都是经历了四个步骤：

预处理 —  编译 — 汇编 — 链接  这四个步骤我们在这里就不详细说了，后期专门一篇文章来说~

在多个文件中函数相互调用，都是在链接拿函数名时候去找的，在C语言编译器上，是不会对函数名做一些修饰的，在C++中是是会对函数名做一些修饰的，比如说在函数名的前面加上函数名的字符个数，在函数名的后面加上函数的参数列表的简称。

知道了这些，我们就可以反推出为什么函数的返回值不能作为函数重载了~！，因为函数是可以直接调用，比如说，一个就返回值的函数，我们可以不接受他的返回值，直接去调用它，这样编译器就没有办法去区分调用那个函数了！如下图：

你能想到 第一个 add() 函数去调用那个吗？ 

4. 引用

1. 什么是引用，如何定义一个引用

在C++中，引入了引用的概念，他的作用是 给一个已有的变量起别名，比如：李逵又叫黑旋风，对于变量来说，无论是变量本身还是引用，他们操作的都是同一块内存空间，也就是说他们的内存地址相同的，并且：同一个变量可以有多个别名。

 注意点：引用在定义的时候必须要初始化，并且在之后不能再引用其他同类型的变量。

在之后呢，所有 使用引用的地方，我们都可以将他等价替换成该引用 引用的变量~！ 

在这里，我们再来看看，引用的另一个作用：作为函数参数。

在C语言中，我们如果想要使用函数交换两个变量，我们就要使用到指针，因为函数栈帧的原因，形参只是实参的一份临时拷贝，所以修改形参不会改变实参，所以我们要使用指针，但是在C++中就可以使用 引用，来交换两个变量！ 

2. 权限的放大和缩小？

我们在前文中知道了：引用是给已有的变量起别名，那么现在就会有一些问题：

如果说我们现在定义了一个变量，他的类型是 const int，现在我们搞一个 int 类型的引用去引用这个变量，我们原始的变量是const 的 ，是不能修改的，但是我们现在用一个 int 类型的引用，引用这个变量，反而让他可以改了，这样 是不是 有一个 权限的放大。这样是不被允许的！

权限的平移，和权限的缩小 都是可以的比如：

这里有一个注意点： 

普通的变量的赋值是不涉及权限的放大和缩小，只有指针和引用是设计权限的放大和缩小的！

2. C++相较于C语言有所变化的几个点

1. “auto” 关键字

在C语言中，auto 关键字是默认省略的，在我们定义的每一个变量之前，都是有一个auto的，但是在C++中，auto 关键字 有自动推导变量类型的作用，往往是使用在迭代器中，由于迭代器类型比较长，写起来有点费劲，就可以使用 auto 关键字来自动推导。

2. “NULL” 与 “nullptr”

在C语言中，NULL是被宏定义为 一个将0强制转换为void*类型的一个泛型指针，但是在C++中，NULL不再是指针类型，而是被定义为 0 ，而通常是使用nullptr来代表空指针！如下图：

 C++中使用 NULL 也是可以的，但是在C++11 之后，还是更建议使用 nullptr 来代表空指针。

3. 内联函数 “inline”

在C语言和C++中，inline 关键字 都是定义内联函数，但是呢这都是对编译器的建议，建议将一些比较简短的函数，直接展开，减少函数栈帧开辟和销毁的消耗，但是实际还是要看编译器自己的处理。

C语言与C++不同的是，C语言，是要自己将 inline 写出来才有效，但是在C++中，所有的函数前面都隐式的添加了 inline 关键字，就如同上文中 C语言中的 aotu关键字一样~！

4. 结构体

结构体，因为涉及到C++中的面向对象，我们这里就先不细说了，我们就提一下：

1. C语言中，结构体中是不能定义函数的，C++中，结构体中是可以定义函数的。

2. 由于 第一点 就涉及到了 C++中结构体的大小了

目前就说这些，详细的以后在C++面向对象的文章中再说~~！

3. 总结

C语言过度C++，面向对象之前的语法总体上来说是不太难的，但是需要我们多多练习，慢慢体会~~

祖师爷保佑~~，大家写的代码都没BUG！！！