C/C++高手养成计划

前言

所有的伟大，源于一个勇敢的开始，与博主一起坚持学习，“practice makes perfect”(熟能生巧)吧！

一、std详解

1.1std是什么?

std::是名称空间标示符，C++标准库中的函数或者对象都是在命名空间std中定义的，所以我们要使用标准函数库中的函数或对象都要使用std来限定。

1.2std使用举例

对象cout是标准函数库所提供的对象，而标准库在名字空间中被指定为std，所以在使用cout的时候要加上std::。这样编译器就会明白我们调用的cout是命名空间std中的cout。

1.3为什么要使用std

首先来看普通C++教程的写法:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    
    
	cout<<"我是CSDN-算法小学徒"; 
}

但在公司实际项目中你会发现使用的都是std::cout或者std::cin等,那为什么在实际项目中不建议使用using namespace std呢?
因为这样将标准命名空间全部打开,如果用了using namespace std,std名字空间下的所有变量、函数、类等都可以不加std::修饰而直接使用，在一些大的项目中很容易造成和其他的名字冲突，同时容易引起错误，在小项目里无关痛痒，但这种代码习惯其实不好，而且也失去了名字空间本身的意义了。
Extended explanation:
我们在 C 语言中，通过 static 可以限制名字只在当前编译单元内可见，在 C++ 中我们通过 namespace 来控制对名字的访问。C++中使用namespace定义作用域，所有变量都有作用域，以往C中定义一个变量，主要取决于定义的位置及修饰（如static），这样定义的作用域应用灵活度不高。
虽然C++兼容以往的做法，但博主更推荐使用namespace来定义作用域。
而且部分原来的C语法在C++已经被取消(如使用static定义局部静态变量已经被C++取消了，使用未命名空间取代)~~~~

未命名的命名空间取代文件中的静态声明：

如上所说:在标准C++引入命名空间的概念之前，程序需要将名字声明成static的以使其对于整个文件有效。在文件中进行静态声明的做法是从C语言继承而来的。在C语言中，声明为static的全局实体在其他文件外不可见。
代码举例:

namespace 
{
    
    
   int i;
}
等价于 static int i;

接下来我们对namespace一探究竟:

1.4::(作用域）详解

"::"是运算符中等级最高的，它分为三种，分别如下:
一、作用域符号：
作用域符号”::“的前面一般是类名称，后面一般是该类的成员名称，C++为例避免不同的类有名称相同的成员而采用作用域的方式进行区分。

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例如：A,B表示两个类，在A,B中都有成员member。

那么：

1、A::member就表示类A中的成员member。
2、B::member就表示类B中的成员member。

二、全局作用域符号：
当全局变量在局部函数中与其中某个变量重名，那么就可以用::来区分：

#include <stdio.h>
int tot=0; //全局变量 0
int main()
{
    
    
  int tot=10; //局部变量10
  printf("total=%d\n",tot);//局部变量屏蔽了全局变量 所以输出结果是10
 {
    
    
   int count = 20;
   printf("total=%d\n",::tot); //作用域符号指出引用全局变量0
 }
 return 0;
}

在这里插入图片描述
三、作用域分解运算符：用于在类之外定义函数。
::是C++里的作用域分解运算符，“比如声明了一个类A，类A里声明了一个成员函数void fun()，但没有在类的声明里给出fun的定义，那么在类外定义fun时，就要写成voidA::fun()，表示这个fun()函数是类A的成员函数。例如：

#include<iostream>  
using namespace std; 
class A  
{
    
     
public:  
   void fun(); 
}; 
void A::fun() 
{
    
     
   cout << "fun() called"; 
} 
int main() 
{
    
     
   A a; 
   a.fun(); 
   return 0; 
}

在这里插入图片描述

1.5Namespace基本知识

作用:C++中namespace简单来说就是用来解决标志符（如变量，函数，类等）的名字冲突问题的。
C++中namespace关键字定义了一个declarative region(声明区域)，所以在一个namespace中声明的标志符和其他namespace中声明的同名标志符是没有名字冲突的。
解释:namespace（命名空间),简单理解为给类、变量、函数等限定一个区域。
namespace把一些类、变量、函数包含在一个空间中，在调用的时候使用作用域限定符号来调用，防止出现同名类、变量、函数无法分清的情况。也可以用来区分一个程序中各个模块的功能，类似于类。

1.6使用 namespace 中符号

使用名字空间中定义的符号有三种方式：

直接通过 namespace 作用域访问
using 声明指定某个符号在某个作用域下可见
using 编译指令指定名字空间中所有符号在在某个作用域下可见

1.7 namespace 可包含的成员

在这里插入图片描述

1.8直接通过 namespace 作用域访问

#include <iostream>
using namespace std;
// 第一个命名空间
namespace test1
{
    
    
   void fun()
   {
    
    
      cout<<"This is the first test sample"<<endl;
   }
}
// 第二个命名空间
namespace test2
{
    
    
   void fun()
   {
    
    
      cout<<"This is the second test example" << endl;
   }
}
int main ()
{
    
    
 
   // 调用第一个命名空间中的函数
   test1::fun();
   // 调用第二个命名空间中的函数
   test2::fun();
 
   return 0;
}

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1.9using 声明指定某个符号在某个作用域下可见

#include<iostream>  
using namespace std; 
namespace test1
{
    
    
   int temp=10;
   void fun()
   {
    
    
      cout<<"This is the first test sample"<<endl;
   }
}
int main() 
{
    
     
  //fun符号只能在当前函数作用域内使用
  using test1::fun;
  fun();
  //temp符号只能在当前函数作用域内使用
  using test1::temp;
  cout<<temp<<endl;
}

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1.10 using 编译指令指定名字空间中所有符号在在某个作用域下可见

#include<iostream>  
using namespace std; 
namespace test1
{
    
    
   int temp=10;
   void fun()
   {
    
    
      cout<<"This is the first test sample"<<endl;
   }
}
int main() 
{
    
     
  //fun符号只能在当前函数作用域内使用
  using namespace test1;
  fun();
  cout<<temp<<endl;
}

在这里插入图片描述

1.11struct与class的区别

C++中，class与struct都可以定义一个类。他们有以下两点区别：

1.默认继承权限，如果不指定，来自class的继承按照private继承处理，来自struct的继承按照public继承处理；

2.成员的默认访问权限:class的成员默认是private权限，struct默认是public权限。

以上两点也是struct和class最基本的差别，也是最本质的差别!

1.12 C语言中.和->的区别

结构体变量用"." 来访问结构体成员
指向结构体的指针用 "-> "来访问其指向的结构体成员

1.13const和static const的区别：

一、全局的区别

const规定变量在全局中是只读的变量，并且它的值无法被修改。

static const规定变量在当前的模块中是只读的变量，无法在全局中被其他模块读取。
二、函数的区别

const只能通过构造函数初始化列表进行，并且必须有构造函数!

static const是静态的，属于类的静态成员函数。

1.14 友元函数

友元函数(friend function)介绍:
一个类的私有数据成员通常只能由类的函数成员来访问，而友元函数可以访问类的私有数据成员，也能访问其保护成员。

什么是友元函数？

友元函数（与成员函数相对）是定义在类外部，可以访问该类中的所有私有（private）成员和保护（protected）成员。指定函数为某个类的友元函数的方法是使用关键字friend。

friend <返回类型> <函数名> (<参数列表>);

友元可以是一个函数，该函数被称为友元函数；友元也可以是一个类，该类被称为友元类，在这种情况下，整个类及其所有成员都是友元。

为什么需要友元函数？

1、C++中引入友元函数，是为在该类中提供一个对外（除了他自己以外）访问的窗口；
2、两个类要共享数据的时候，友元函数可以减少系统开销，调高效率；
3、运算符重载的某些场合需要使用友元函数；
4、通过友元函数，虚继承和私有构造函数可以让一个类不被继承；

友元函数注意事项

1.注意友元函数不是类的成员函数，所以友元函数的实现和普通函数一样，在实现时不用"::“指示属于哪个类，只有成员函数才使用”::"作用域符号。
2.使用友元函数破坏类的封装（尽量使用成员函数，除非不得已才使用友元函数）。