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手撕数据结构---栈和队列的概念以及实现

正义的杰克船长 2024-08-02 阅读 24

1. C++的第一个程序

当然C++有⼀套自己的输入输出,严格说C++版本的hello world应该是这样写的。 

2. 命名空间

2.1 namespace(命名空间)的价值

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语言项目类似下面程序这样的命名冲突是普遍存在的问题,C++引入namespace就是为了更好的解决这样的问题 。

修改后的代码: 

这里其实是当stdlib.h这个头文件展开时,包含域rand,当定义在namespace中时,就不是一个域了。这时代码就不会报错了。::域作用限定符。

函数的指定(指定函数的命名空间) 

数组的指定(指定数组的命名空间)

2.2 namespace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。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。

• namespace本质是定义出⼀个域,这个域跟全局域各自独立,在同一个域不能定义同名变量,不同的域可以定义同名变量,所以下面的rand不在冲突了。

• C++中域有函数局部域,全局域,命名空间域,类域(这几个域都可以做名字隔离,在这几个域中定义同一个变量名,是不会冲突的);域影响的是编译时语法查找一个变量/函数/ 类型出处(声明或定义)的逻辑,所有有了域隔离,名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响编译查找逻辑,还会影响变量的生命周期,命名空间域和类域不影响变量生命周期。

• namespace只能定义在全局,当然他还可以嵌套定义。

• 项目工程中多文件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace,不会冲突。

• C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。

注:命名空间域(本身就是一个全局域)不能定义在局部中,命名空间的作用就是和全局变量隔离。

 

2.3 命名空间使用

编译查找⼀个变量的声明/定义时,默认只会在局部或者全局查找,不会到命名空间里面去查找。所以下面程序会编译报错。所以我们要使用命名空间中定义的变量/函数,有三种方式:

• 指定命名空间访问,项目中推荐这种方式。

• using将命名空间中某个成员展开,项目中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种方式。

• 展开命名空间中全部成员,项目不推荐,冲突风险很大,日常小练习程序为了方便推荐使用。

对于下面一串代码: 

编译报错的原因:编译器会去局部变量或者全局变量里去找,不会去命名空间里面找,就出现报错的现象。

解决方案:

3. C++输入&输出

<iostream> 是 Input Output Stream 的缩写,是标准的输入、输出流库,定义了标准的输入、输

出对象。(C++要包一个头文件,这个头文件就叫#inlcude<iostream.h>,这个是C++标准库定义的,C++标准库的东西都放在std这个命名空间)

std::cin 是 istream 类的对象,它主要面向窄字符(narrow characters (of type char))的标准输

入流。(在内存里面才会有整形、浮点型、原反补、字符型......这些概念,文件、网络、终端控制台等,他们的类型只有字符)

std::cout 是 ostream 类的对象,它主要面向窄字符的标准输出流。

std::endl 是⼀个函数,流插入输出时,相当于插入⼀个换行字符加刷新缓冲区。

<<是流插入(也可以叫输出,它可以输出任意类型的变量或者说是对象)运算符,>>是流提取运算符。(C语言还用这两个运算符做位运算左移/右移)

图中的换行为什么要用std::endl呢?

注:C++如何控制小数点后的位数呢,还有打印的宽度呢?其实也是有的,等到后面我们再介绍,建议还是用printf,而宽度是非常麻烦的。在使用C++的过程中,使用的cout和endl比较多,我们可以使用using展示出来。

cin// 可以⾃动识别变量的类型

使用C++输入输出更方便,不需要像printf/scanf输入输出时那样,需要手动指定格式,C++的输入输出可以自动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的,这个以后会讲到),其实最重要的是

C++的流能更好的支持自定义类型对象的输入输出。

IO流涉及类和对象,运算符重载、继承等很多面向对象的知识,这些知识我们还没有讲解,所以这里我们只能简单认识⼀下C++ IO流的用法,后面我们会有专门的⼀个章节来细节IO流库。

cout/cin/endl等都属于C++标准库,C++标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中,所以要

通过命名空间的使用方式去用他们。

⼀般日常练习中我们可以using namespace std,实际项目开发中不建议using namespace std。

这里我们没有包含<stdio.h>,也可以使用printf和scanf,在包含<iostream>间接包含了。vs系列编译器是这样的,其他编译器可能会报错。

注:在C++中,cout和cin效率会低一些,那么原因是什么呢?其实cout和cin,printf和scanf都是各自的输入和输出,其实这些都是底层带缓冲区的,那么缓冲区是什么意思呢?就比如std::cout << a << " " << d << std::endl;输出的这些东西,不是直接到控制台去了,他们会先到一个缓冲区,缓冲区就是类似一个数组,这些东西都转成字符串放到缓冲区里面去了,要遇到一些所谓的刷新标志才会出去,比如一些典型的刷新标志就是换行或者主动刷新的接口。

4. 缺省参数

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定⼀个缺省值。在调用该函数时,如果没有指定实参则采用该形参的缺省值,否则使用指定的实参,缺省参数分为全缺省和半缺省参数。(有些地方把缺省参数也叫默认参数)

void Func(int a = 0)//在形参的后面给一个赋值符号,再给一个值,这个就叫缺省参数。

全缺省就是全部形参给缺省值,半缺省就是部分形参给缺省值。C++规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省,不能间隔跳跃给缺省值。

带缺省参数的函数调用,C++规定必须从左到右依次给实参,不能跳跃给实参。

函数声明和定义分离时,缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现,规定必须函数声明给缺省

值。

5. 函数重载

C++支持在同⼀作用域中出现同名函数,但是要求这些同名函数的形参不同,可以是参数个数不同或者

类型不同。这样C++函数调用就表现出了多态行为,使用更灵活。C语言是不支持同⼀作⽤域中出现同

名函数的。

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