C++ 命名空间-----namespace(超详细解析,小白必看系列)
sunny-ll 2024-08-10 13:35:01 阅读 63
目录
一、前言
🍎什么是C++
二、关键字
三、命名空间(重点)
🍐C语言--命名冲突
🍉C++--命名空间的定义
🍓C++--命名空间的使用
四、C++输入&输出
五、共勉
一、前言
既博主学过C语言后又一新的语言,C++。总算既C语言 -- > 数据结构基础后又一新专栏专属于C plus plus。相信博主会通过博客的方式将C++的各个知识点细化的讲解出来,一起见证~的成长
🍎什么是C++
C语言是结构化和模块化的语言,适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题,规模较大的程序,需要高度的抽象和建模时,C语言则不合适。为了解决软件危机, 20世纪80年代, 计算机界提出了OOP思想,支持面向对象的程序设计语言应运而生。
1982年,Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念,发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系,命名为C++。因此:C++是基于C语言而产生的,它既可以进行C语言的过程化程序设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计,还可以进行面向对象的程序设计。
正文开始
二、关键字
C++总计63个关键字,C语言32个关键字,先看个总览,具体每一个对应的是什么在后面的博文中会进行剖析
三、命名空间(重点)
可能诸位在看别人写的C++代码中,在一开始会包这个头文件:
<code>#include<iostream>
这个头文件等价于我们在C语言学习到的 #include<stdio.h>,它是用来跟我们的控制台输入和输出的,这里简要提下,后续详谈。
除了上面这个头文件,还有这样一行代码:
using namespace std;
namespace就是我们要接触C++的第一个关键字,它就是命名空间
作用如下:
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。
🍐C语言--命名冲突
在正式引入namespace前,再来回顾下C语言的命名冲突问题:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
// 命名冲突
// rand 是库中的一个函数
// 自己又定义了一个与其名字相同的一个变量
int rand = 0;
int main()
{
printf("%d", rand);
return 0;
}
如上的代码中,头文件我们只用了intclude<stdio.h>,暂无其它。我们定义了全局变量rand,并且代码可以正常编译没有任何错误。但是要知道C语言存在一个库函数正是rand,但是要包上头文件#include<stdlib.h>,包上了这个头文件,再运行试试:
这里很明显发生了命名冲突了,我们定义的全局变量rand和库里的rand函数冲突
想要解决此问题也非常简单,可能有人会说我修改变量名就可以了,确实可以,但并不是长久之计,如若我在不知情的状态下使用该变量超过100次,难道你要一个一个修改吗,这就充分体现了C语言的命名冲突
在C++中,引入的命名空间namespace就很好解决了C语言的命名冲突问题。
🍉C++--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。
如下:
同一个作用域不能出现两个相同变量,此时的 rand 被关在 n1 的命名空间域里了,跟其它东西进行了隔离。所以在 stdlib.h 头文件展开时并不会发生命名冲突。此时 rand 的打印均是库函数里rand的地址,rand就是一个函数指针,打印的就是地址
此段代码更充分的体现了加上命名空间,不仅可以避免命名冲突,而且还告诉我们,此时再访问变量m、c、f,均是在全局域里访问的,而xzy这个命名空间域里的变量与全局域建立了一道围墙,互不干扰。不过这里c和m依旧是全局变量,命名空间不影响生命周期。
命名空间有三大特性:
1、命名空间可以定义变量,函数,类型
namespace N1 // N1为命名空间的名称
{
// 命名空间中的内容,既可以定义变量,也可以定义函数,也可以定义类型
int a; //变量
int Add(int left, int right) //函数
{
return left + right;
}
struct ListNode //类型
{
int val;
struct ListNode* next;
}
}
2、命名空间可以嵌套
//2. 命名空间可以嵌套
namespace N2
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace N3
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}
3、同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中
//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
namespace N1
{
int Mul(int left, int right)
{
return left * right;
}
}
🍓C++--命名空间的使用
我们都清楚在C语言中,存在局部优先规则,如下:
int a = 0; //全局域
int main()
{
int a = 1; //局部域
printf("%d\n", a); // 1 局部优先
return 0;
}
我们都清楚这里的结果是1,但是如若我非要打印全局域里的a呢?
这里引出域作用限定符 ( :: ),效果如下:
加上了( :: ) ,此时访问的a,就是全局域,这里是全局域的原因是“ ::”的前面是空白,如若是空白,那么访问的就是全局域,这么看的话,我在“ ::”前面换成命名空间域,不就可以访问命名空间域里的内容了吗。其实“ ::”就是命名空间使用的一种方式。
比如我们定义了如下的命名空间:
<code>namespace n1
{
int f = 0;
int rand = 0;
}
现在该如何访问命名空间域里的内容呢?其实有3种方法:
加命名空间名称及作用域限定符“ ::”使用using namespace 命名空间名称全部展开使用using将命名空间中成员部分展开
1、加命名空间及作用域限定符“ ::”
int main()
{
printf("%d\n", n1::f); //0
printf("%d\n", n1::rand);//0
return 0;
}
为了防止定义相同的变量或类型,我们可以定义多个命名空间来避免
namespace ret
{
struct ListNode
{
int val;
struct ListNode* next;
};
}
namespace tmp
{
struct ListNode
{
int val;
struct ListNode* next;
};
struct QueueNode
{
int val;
struct QueueNode* next;
};
}
当我们要使用它们时,如下:
int main()
{
struct ret::ListNode* n1 = NULL;
struct tmp::ListNode* n2 = NULL;
return 0;
}
针对命名空间的嵌套,如下:
可以这样进行访问:
<code>int main()
{
struct tx::List::Node* n1; //访问List.h文件中的Node
struct tx::Queue::Node* n2;//访问Queue.h文件中的Node
}
但是上述访问的方式有点过于麻烦,可不可以省略些重复的呢?比如不写tx::,这里就引出命名空间访问的第二种方法:
2、使用using namespace 命名空间名称全部展开
using namespace tx;
这句话的意思是把 tx 这个命名空间定义的东西放出来,所以我们就可这样访问:
int main()
{
struct List::Node* n1; //访问List.h文件中的Node
struct Queue::Node* n2;//访问Queue.h文件中的Node
}
当然,我还可以再拆一层,如下:
using namespace tx;
using namespace List;
int main()
{
struct Node* n1; //访问List.h文件中的Node
struct Queue::Node* n2;//访问Queue.h文件中的Node
}
展开时要注意tx和List的顺序不能颠倒
这种访问方式是可以达到简化效果,但是也会存在一定风险:命名空间全部释放又重新回到命名冲突。
所以针对某些特定会出现命名冲突问题的,需要单独讨论:
(重点,后期常用)由此我们得知:全部展开并不好,我们需要按需索取,用什么展开什么,由此引出第三种使用方法
3、使用using将命名空间中成员展开
针对上述代码,我们只放f出来
<code>namespace n1
{
int f = 0;
int rand = 0;
}
using n1::f;
int main()
{
f += 2;
printf("%d\n", f);
n1::rand += 2;
printf("%d\n", n1::rand);
}
学到这,我们来看下C++的标准库命名空间:
#include<iostream>
using namespace std; //std 是封C++库的命名空间
int main()
{
cout << "hello world" << endl; // hello world
return 0;
}
如若省去了这行代码:
using namespace std;
想要输出hello world就要这样做:
#include<iostream>
int main()
{
std::cout << "hello world" << std::endl;
return 0;
}
当然也可以这样:
#include<iostream>
using std::cout;
int main()
{
cout << "hello world" << std::endl;
return 0;
}
这就充分运用到了命名空间,至于为什么会这样相信不需要我解释大家就能悟出来哈。
四、C++输入&输出
C语言中,我们都清楚输入用scanf,输出用printf,可是在C++中,我们同样可以用C语言的,不过C++也独有一套输入cin输出cout。
说明:
使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时,必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空间。
注意: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。
// >> 流提取运算符
cin >> a;
// << 流插入运算符
cout << a;
C++里的输入输出流可以自动识别类型,不需要像C语言一样不需增加数据格式控制,比如:整形--%d,字符--%c
注意:endl是换行符,等价于C语言的 ' \n '。
最后,我们依旧是以经典的hello world结束C++的输入输出
<code>#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "hello world" << endl;
}
五、共勉
以下就是我对C++---namespace 命名空间的理解,如果有不懂和发现问题的小伙伴,请在评论区说出来哦,同时我还会继续更新对C++-------缺省参数的理解,请持续关注我哦!!!!!
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