1.2 C++的發(fā)展史

?1979年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的本賈尼等人試圖分析unix內(nèi)核的時(shí)候，試圖將內(nèi)核模塊化，于是在C語言的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加了類的機(jī)制，完成了一個(gè)可以運(yùn)行的預(yù)處理程序，稱之為C with classes。
?語言的發(fā)展就像是練功打怪升級一樣，也是逐步遞進(jìn)，由淺入深的過程。我們先來看下C++的歷史版本。

?C++還在不斷的向后發(fā)展。但是：現(xiàn)在社會(huì)上主流使用還是C++98和C++11，所有重點(diǎn)要把C++98和C++11掌握好，隨著對C++理解不斷加深，有時(shí)間可以去琢磨下更新的特性。

二、C++關(guān)鍵字

?C++一共有63個(gè)關(guān)鍵字，如下所示：

三、命名空間

3.1 為什么要有命名空間？

?大型程序一般會(huì)使用多個(gè)獨(dú)立開發(fā)的庫，這些庫又可能定義大量的全局變量的名字，如類、函數(shù)和模板等。當(dāng)程序用到多個(gè)供應(yīng)商提供的庫時(shí)，不可避免地會(huì)發(fā)生某些名字相互沖突地情況。多個(gè)庫將名字放置在全局命名空間中將引發(fā)命名空間污染（namespace pollution)。
?為了解決上面的問題，于是提出了命名空間的概念，命名空間分割了全局命名空間，其中每一個(gè)命名空間是一個(gè)作用域。域是一種空間概念，常見的域有：局部域、全局域、類域、命名空間域，域會(huì)影響訪問和生命周期。

3.2 命名空間定義

?一個(gè)命名空間的定義包含兩部分：首先是關(guān)鍵字namespace，隨后是命名空間的名字。在命名空間名字后面是一系列由花括號括起來的聲明和定義。只要是能出現(xiàn)在全局作用域中的聲明就能置于命名空間內(nèi)，主要包括：類、變量（及其初始化操作）、函數(shù)（及其定義）、模板和其他命名空間（這意味著命名空間可以嵌套）：

namespace wcy//命名空間的名字
{
	//定義變量
	int rand = 10;
	//定義函數(shù)
	int Add(int left, int right)
	{
		return left + right;
	}
	//定義類型
	struct Node
	{
		struct Node* next;
		int val;
	};
	//嵌套命名空間
	namespace N2
	{
		int c;
		int d;
		int Sub(int left, int right)
		{
			return left - right;
		}
	}
}

?上面的代碼定義了一個(gè)名為wcy的命名空間，該命名空間包含有變量、函數(shù)、類型、命名空間。和其他名字一樣，命名空間的名字也必須在定義它的作用域內(nèi)保持唯一，如果在同一個(gè)作用域中出現(xiàn)多個(gè)相同名字的命名空間，編譯器最后會(huì)把他們合并，這意味著命名空間可以是不連續(xù)的。命名空間既可以定義在全局作用域內(nèi)，也可以定義在其他命名空間中，但是不能定義在函數(shù)或類的內(nèi)部。
小tips：
?命名空間作用域后面無須跟分號。

3.3 每一個(gè)命名空間都是一個(gè)作用域

?和其他作用域類似，命名空間中的每個(gè)名字都必須表示該命名空間內(nèi)的唯一實(shí)體。因?yàn)椴煌臻g的作用域不同，所以在不同命名空間內(nèi)可以有相同名字的成員。
?定義在某個(gè)命名空間中的名字可以被該命名空間內(nèi)的其他成員直接訪問，也可以被這些成員內(nèi)嵌作用域中的任何單位訪問。位于該命名空間之外的代碼則必須通過域作用限定符::明確指出所用的名字屬于哪個(gè)命名空間。

namespace wcy
{
	int a = 10;
}

int a = 30;

int main()
{
	int a = 20;
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", ::a);
	printf("%d\n", wcy::a);
	return 0;
}

?上面的代碼在局部域、全局域、wcy命名空間域中分別定義了一個(gè)a變量并且賦了不同的值，在沒指定作用域的時(shí)候，會(huì)根據(jù)局部優(yōu)先的原則去訪問局部變量；::a的左邊什么也沒有意味著去全局域中查找；wcy::a則指定了要到wcy這個(gè)域里面去查找。

3.4 命名空間的使用方法

命名空間有以下三種使用方法：

• 加命名空間名稱以及作用域限定符

int main()
{
    printf("%d\n", wcy::a);
    return 0;    
}

• 使用using將命名空間中某個(gè)成員引入

using wcy::b;
int main()
{
    printf("%d\n", wcy::a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;    
}

• 使用using namespace 命名空間名稱 引入

?可以用using namespace wcy將命名空間展開，把命名空間中的成員提升到包含命名空間本身和using指示最近的作用域。

namespace wcy
{
	int a = 10;
	int b = 5;
	int c = 100;
}

int a = 30;

using namespace wcy;

int main()
{
	printf("%d\n", a);//a不明確，出現(xiàn)二義性
	printf("%d\n", ::a);//正確：訪問全局的a
	printf("%d\n", wcy::a);//正確：訪問wcy中的a
	printf("%d\n", b);//正確，去訪問wcy中的b
	int c = 89;//當(dāng)前局部變量的c隱藏了wcy::c
	c++;//當(dāng)前局部的c設(shè)置成90
	return 0;
}

?以上面的代碼為例，通過using把wcy命名空間展開，這個(gè)過程相當(dāng)于把wcy中的名字“添加”到全局作用域中，這使得程序可以直接訪問wcy中的所有名字。
?當(dāng)命名空間被注入到它的外層作用域之后，很可能該命名空間中定義的名字會(huì)與其外層作用域中的成員沖突。例如在主函數(shù)中，wcy的成員a就與全局作用域中的a產(chǎn)生了沖突。這種沖突是允許存在的，但是要想使用沖突的名字，我們就必須明確指出名字的版本。main函數(shù)中所有未加限定的a都會(huì)產(chǎn)生二義性錯(cuò)誤。
?為了使用像a這樣的名字，我們必須使用作用域運(yùn)算符來明確指出所需的版本。我們使用::a來表示全局作用域中的a，而使用wcy::a來表示定義在wcy中的a。
?因?yàn)閙ain的作用域和命名空間的作用域不同，所以main內(nèi)部的聲明可以隱藏命名空間中的某些成員的名字。例如，局部變量c隱藏了命名空間的成員wcy::c。在main中使用c不存在二義性，他指的就是局部變量c。

3.5 嵌套的命名空間

?嵌套的命名空間同時(shí)是一個(gè)嵌套的作用域，它嵌套在外層命名空間的作用域中。嵌套的命名空間中的名字遵循的規(guī)則與往常類似：內(nèi)層命名空間聲明的名字將隱藏外層命名空間聲明的 同名成員。在嵌套的命名空間中定義的名字只在內(nèi)層命名空間中有效，外層命名空間的代碼想要訪問它必須在名字前添加限定符。

namespace wcy
{
	int a = 10;
	namespace wcy1
	{
		int a = 900;//將外層作用域的a隱藏了
		int d = 1000;
	}
	//int b = d;//不正確：d是未聲明的標(biāo)識(shí)符
	int b = wcy1::d;//正確訪問的是wcy1里面的d

	namespace wcy2
	{
		int f = wcy1::d;//正確
	}
}

int main()
{
	printf("%d\n", wcy::wcy2::f);
	printf("%d\n", wcy::wcy1::a);
	printf("%d\n", wcy::a);
	return 0;
}

3.6 C++標(biāo)準(zhǔn)庫的命名空間

?std是C++標(biāo)準(zhǔn)庫的命名空間，C++將標(biāo)準(zhǔn)庫的定義實(shí)現(xiàn)都放到這個(gè)命名空間中。
std命名空間的使用慣例：

• 在日常練習(xí)中，建議直接用using namespace std即可，這樣很方便。
• 在項(xiàng)目開發(fā)中由于代碼較多、規(guī)模大，就很容易出現(xiàn)沖突問題，所以建議指定命名空間去訪問或者使用using把常用的名字引入。

四、C++輸入和輸出

#include<iostream>
// std是C++標(biāo)準(zhǔn)庫的命名空間名，C++將標(biāo)準(zhǔn)庫的定義實(shí)現(xiàn)都放到這個(gè)命名空間中
using namespace std;
int main()
{
	cout << "Hello C++" << endl;
	return 0;
}

代碼說明：

• 使用cout標(biāo)準(zhǔn)輸出對象（控制臺(tái)）和cin標(biāo)準(zhǔn)輸入對象（鍵盤）時(shí)，必須包含頭文件以及按命名空間使用方法使用std。
• cout和cin是全局的流對象，endl是特殊的C++符號，表示換行輸出，它們都包含在頭文件中。
• <<是流插入運(yùn)算符，>>是流提取運(yùn)算符。
• 使用C++的輸入輸出更加方便，不需要像printf和scanf輸入輸出那樣，需要手動(dòng)控制格式。C++的輸入輸出可以自動(dòng)識(shí)別變量類型（本質(zhì)上是運(yùn)算符重載），但cout和cin的效率比較低。
• 實(shí)際上cout和cin分別是ostream和istream類型的對象，>>和<<也涉及運(yùn)算符重載等知識(shí)，這些我將在后面逐一分享給大家。

注意：
?早期標(biāo)準(zhǔn)庫將所有功能在全局域中實(shí)現(xiàn)，聲明在.h后綴的頭文件中，使用時(shí)只需要包含了對應(yīng)的頭文件即可，后來將其實(shí)現(xiàn)在std命名空間下，為了和C的頭文件區(qū)分，也為了正確使用命名空間，規(guī)定C++的頭文件不帶.h。有一些舊編譯器中還支持<iostream.h>格式，現(xiàn)在一些新的編譯器已不再支持，因此推薦使用<iostream>配合std的方式。

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