C++基础知识(一)

思考题：C与C++的区别？

一、C++介绍

本贾尼·斯特劳斯特卢普，与1979年4月份贝尔实验室的本贾尼博士在分析UNIX系统分布内核流量分析时，希望有一种有效的更加模块化的工具。
1979年10月完成了预处理器Cpre，为C增加了类机制，也就是面向对象，1983年完成了C++的第一个版本，C with classes也就是C++。
C++与C的不同点：
1、C++基本兼容C的语法
2、支持面向对象的编程思想
3、支持运算符重载
4、支持泛型编程、模板
5、支持异常处理
6、类型检查严格

二、第一个C++程序

1、文件扩展名
    .cpp .cc .C .cxx
2、编译器
    g++ 大多数系统需要额外安装，Ubuntu系统下的安装命令：
        sudo apt-get update
        sudo apt-get install g++
    gcc也可以继续使用，但需要增加参数 -xC++ -lstdc++
3、头文件
    #include <iostream>
    #include <stdio.h> 可以继续使用，但C++建议使用 #include <cstdio>
4、输入/输出
    cin >> 输入数据
    cout << 输出数据
    cin/cout会自动识别类型
    scanf/printf可以继续使用
    注意：cout和cin是类对象，而scanf/printf是标准库函数。
5、增加了名字空间
    std::cout
    using namespace std;

三、名字空间

1、什么是名字空间
在C++中经常使用多个独立开发的库来完成项目，由于库的作者或开发人员没见过面，因此命名冲突在所难免。
2、为什么需要名字空间
在项目中函数名、全局变量、结构、联合、枚举、类，非常有可能名字冲突，而名字空间就对这些命名进行逻辑空间划分（不是物理单元划分），
为了解决命名冲突，C++之父为防止命名冲突给C++设计一个名字空间的机制。
通过使用namespace XXX把库中的变量、函数、类型、结构等包含在名字空间中，形成自己的作用域，避免名字冲突。
namespace xxx
{
}// 没有分号
注意：名字空间也是一种标识符，在同一作用域下不能重名。
3、同名的名字空间有自动合并（为了声明和定义可以分开写）
同名的名字空间中如果有重名的依然会命名冲突
4、名字空间的使用方法
::域限定符
空间名::标识符 // 使用麻烦，但是非常安全
using namespace 空间名; 把空间中定义的标识符导入到当前代码中
    不建议这样使用，相当于把垃圾分类后，又倒入同一个垃圾车，依然会冲突

#include <iostream>

namespace test{
int cout = 100;
int cin = 99;
}

int main()
{
    std::cout<<test::cout<<' '<<test::cin<<std::endl;
}

5、无名名字空间
不属于任何名字空间中的标识符，隶属于无名名字空间。
无名名字空间中的成员使用 ::标识符 进行访问。
如何访问被屏蔽的全局变量。

6、名字空间的嵌套
名字空间内部可以再定义名字空间，这种名字空间嵌套
内层的名字空间与外层的名字空间的成员，可以重名，内层会屏蔽外层的同名标识符。
多层的名字空间在使用时逐层分解。

    n1::n2::num;
    namespace n1
    {
        int num = 1;
        namespace n2
        {   
            int num = 2;
            namespace n3
            {

            }
        }
    }

7、可以给名字空间取别名
由于名字空间可以嵌套，这样就会导致在使用内层成员时过于麻烦，可以给名字空间取别名来解决这类问题。
namespace n123 = n1::n2::n3;

四、C++的结构

1、不再需要 typedef ，在定义结构变量时，可以省略struct关键字
2、成员可以是函数（成员函数），在成员函数中可以直接访问成员变量，不需要.或->，但是C的结构成员可以是函数指针。
3、有一些隐藏的成员函数（构造、析构、拷贝构造、赋值构造）。
4、可以继承，可以设置成员的访问权限（面向对象）。

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

struct Man
{
    char id[18];
};

struct Student:public Man
{
    char name[20];
    char sex;
    short age;
    Student(void)
    {
        cout<< "我被调用了..." << endl;
    }
    void show(void)
    {
        cout << "我是秀" << name << " " << sex << " " << age << endl;
    }
};

int main()
{
    Student stu;
    strcpy(stu.name,"hehe");
    stu.sex = 'm';
    stu.age = 12;
    strcpy(stu.id,"1235214141231");

    cout << stu.name << " " << stu.sex << " " << stu.age << endl;
    cout<<stu.id<<endl;
    stu.show();
}

五、C++的联合

1、不再需要 typedef ，在定义结构变量时，可以省略union关键字
2、成员可以是函数（成员函数），在成员函数中可以直接访问成员变量，不需要.或->，但是C的结构成员可以是函数指针。
3、有一些隐藏的成员函数（构造、析构、拷贝构造、赋值构造）。

#include <iostream>
using namespace std;

union Data
{
    char ch[5];
    int num;
    Data(void)
    {
        cout<<"我被调用了？"<<endl;
    }
    void show(void)
    {
        cout << ch <<" " << num << endl;
    }
    ~Data(void)
    {
        cout<<"析构"<<endl;
    }
};

int main()
{
    Data d;
    d.show();
    cout << sizeof(d) << endl;

}

六、C++的枚举

1、定义、使用方法与C语言基本一致。
2、类型检查比C语言更严格

#include <iostream>

using namespace std;

enum Color
{
    RED,
    YELLOW,
    BLUE,
    WHITE,
    BLACK
};

int main()
{
    Color r;
    r = BLUE;
    //r = 0; error 类型检查更严格
    cout << r << endl;
}

七、C++的布尔类型

1、C++具有真的布尔类型，bool是C++中的关键字，在C语言中使用布尔类型需要导入头文件stdbool.h（在C11中bool应该是数据类型了）。
2、在C++中 true false 是关键字，而在C语言中不是。
3、在C++中 true false 是1字节，而C语言中是4字节。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    bool flag = 0;
    cout << flag << " " << sizeof(flag) << endl;
}

八、C++的void*

1、C语言中void* 可以与任意类型指针 自动转换。

#include <stdio.h>

int main()
{
    void* p = NULL;
    char* p1 = p;
    int* p2 = p;
    double* p3 = p;
    p = p1;
    p = p3;
}

2、C++中void不能给其他类型的指针直接赋值，必须强制类型转换，但其他类型的指针可以自动给void赋值。
3、C++为什么这样修改void*？
为了更安全，所以C++类型检查更严格。

九、操作符别名

某些特殊语言的键没有~,&符合，国际标准化组织为一些操作符规定了别名，以便使用这些语言的键盘也能输入正确的C/C++代码。 C95和C++98以后的语言标准都支持ISO-646

and       &&
or      ||
not     !
{       <%    
}       %>
#       :%

%:include <iostream>
using namespace std;

int main()
<%
    cout << "hello" <<endl;
%>