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C++入门教程详解之命名空间、函数重载、缺省参数

2023-06-05 10:11:41 作者：派小星233

这篇文章主要介绍了C++入门教程详解之命名空间、函数重载、缺省参数,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下

一：命名空间

1.命名空间的意义 ① 在一个大型项目中，往往会有很多函数、类、变量等，如果不加以限制，不同的函数或类很可能会使用相同的名称，这样就会产生冲突。 ② 为了解决这个问题，C++引入了命名空间的概念，可以把相关的函数、类、变量等放在同一个命名空间下，从而避免冲突。 ③ 同时，命名空间还可以提高程序的可读性和可维护性，方便例如debug的时候定位问题。

2.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。
代码：

//命名空间
namespace stu
{
	//命名空间中可以定义变量/函数/类型
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
	int goal = 50;
	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	};
	//命名空间可以嵌套定义
	namespace teacher
	{
		//命名空间中可以定义变量/函数/类型
		int Add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
		int goal = 100;
		struct Node
		{
			int data;
			struct Node* next;
		};
	}
}

注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

3.如何使用命名空间中成员？
①加命名空间名称及作用域限定符
代码：

#include <stdio.h>
//命名空间
namespace stu
{
	//命名空间中可以定义变量/函数/类型
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
	int goal = 50;
	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	};
	//命名空间可以嵌套定义
	namespace teacher
	{
		//命名空间中可以定义变量/函数/类型
		int Add(int x, int y)
		{
			return x + y;
		}
		int goal = 100;
		struct Node
		{
			int data;
			struct Node* next;
		};
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", stu::goal);
	printf("%d\n",stu::teacher::goal);
}

②使用using将命名空间中某个成员引入

代码：

using stu::goal;
//如果想使用嵌套空间中的goal，可以用using stu::teacher::goal
//但是两个不能同时存在，否则会导致多次声明
int main()
{
	printf("%d\n",goal);
}

③使用using namespace命名空间名称引入(相当于把命名空间全部展开)

代码：

using namespace stu;
//想访问嵌套空间的goal，可以using namespace stu::teacher
//但是两个不能同时存在，否则goal不明确
int main()
{
	printf("%d\n",goal);
}

小结① C++中即使是一些比较重要的声明定义(比如与输出有关的cout)，也是放在一个命名空间中的，在没有展开命名空间或者引入成员的情况下，cout是可以做变量，函数名的。 ②如果要写一个较大的项目，上面三种使用命名空间中成员的方法 直接引入命名空间(展开)的方式是非常不好的，很容易造成命名冲突 (using namespace 命名空间)
如果并不需要频繁使用，我们可以用加命名空间名称及作用域限定符的方式来使用

(命名空间::成员)

如果只是需要频繁使用某一个成员，我们可以使用using将命名空间中单个成员引入
(using 命名空间::成员)

③可以存在多个同名的命名空间，编译器最后会把他们合成一个。

(比如定义两个同名命名空间，展开之后两个空间中的成员都可以使用)

二：C++的输入输出

代码：

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这里涉及到了类和对象、运算符重载、IO流、函数重载的知识，大家只需要先有个大致印象，后续的学习会一一解答这里的疑问。

●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< iostream >头文件中。
● <<是流插入运算符， >> 是流提取运算符。 ●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(本质是函数重载)
③早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在.h后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std命名空间下，为了和C头文件区分，也为了正确使用命名空间，规定C++头文件不带.h；旧编译器(vc 6.0)中还支持<iostream.h>格式，后续编译器已不支持，因此推荐使用<iostream>+std的方式。

三：函数重载

1.概念是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表(参数个数或类型或类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

2.实例
代码：

#include <iostream>
using namespace std;
函数重载
void fun(int x, int y)
{
	cout << "int x,int y" << endl;
}
void fun(double x, double y)
{
	cout << "double x,double y" << endl;
}
void fun()
{
	cout << "NULL" << endl;
}
int main()
{
	fun(2, 0);
	//参数类型不同
	fun(2.0, 0.0);
	//参数个数不同
	fun();
	return 0;
}

注意：函数返回值不同不构成函数重载。

3.为什么C++能支持函数重载而C不行？
其实主要就是一句：C++有独特的函数名修饰规则。

一个C/C++程序的形成需要经过预处理、编译、汇编、链接。

①预处理：进行宏的替换、头文件展开、注释的删除(空格替换)。

②编译：将代码转化为汇编代码(这个阶段主要负责语法分析、符号汇总、

词法分析、语义分析)。

③汇编：将汇编代码转化为二进制机器指令，生成符号表。

④链接：汇编完成后会把对应源文件生成目标文件，链接阶段就是把这些目标文件

进行链接(这个过程很复杂)。

我们并不需要很在意这个过程的实现细节，要点在符号汇总和生成符号表。
【1】先看一段C语言代码

main.c文件中没有Add函数的定义，但是存在声明，没有语法错误，可以通过编译。

Add.c文件中包含了Add函数的具体实现。

汇编完成后这两个源文件会生成对应符号表。

链接的过程中会进行符号表的合并，在main.obj(main.c汇编完成后生成的目标文件)中没有Add函数的定义，但是Add.obj中有，最后合并为_Add(0x200)，可以找到Add函数的地址进行调用。

在上述基础上如果我们多定义一个同名函数，生成的符号表中两个函数地址都是有效的，无法区分应该调用那个，就会导致链接错误。