C++基础1：从C过渡到C++

C plus plus -- C语言的超集
C++可以完全引用C

案例：输出Hello World

• 源代码：HelloWorld.cpp

// 第一个C++程序
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    cout<< "Hello world" <<endl; 
}

• 编译：g++ HelloWorld.cpp -o HelloWorld
• 执行：./HelloWorld
• 结果：Hello world

麻雀虽小，五脏俱全。

从HelloWorld.cpp,看C++与C的基本区别：

1. 单行注释// (C99开始支持单行注释)
2. 文件后缀名.cpp
3. 头文件#include <iostream>
4. 命名空间 using namespace std;
5. 标准输出流cout、输出运算符<<、换行控制器endl
6. 编译工具g++

1. 源文件后缀

• C/C++头文件后缀名区别

• C/C++源文件后缀名区别

• 不同编译器C++源文件后缀名区别

2.引用头文件

C++头文件使用C标准库,在C标准库文件名前加上字母c，并且省略后缀名.h，例如：

有些C++编译器同时支持以上两种头文件，但有些不。请使用C++标准方式

3. 函数重载

实验: 以下C与C++的编译执行结果

• printf.c

#include <stdio.h>
void printf(){
    printf("Hello world");
}
int main(){
    printf();
}

• printf.cpp

#include <cstdio>
void printf(){
    printf("Hello world");
}
int main(){
    printf();
}

函数重载:函数名相同只有参数(个数或者类型)不相同。

4. 命名空间

实验: 以下C的编译结果

• scope.c

#include <stdio.h>
void test(){
    printf("this is test\n");
}
void test(){
    printf("this is another test\n");
}
int main(){
    test();
}

命名空间

• 命名空间的作用：避免全局变量、函数、类的命名冲突（因为名字相同而编译失败）。

• 定义命名空间

namespace 空间名 {
    // 定义类/函数
}

• 引用命名空间
  • using指令(using directive)

    using namespace 空间名;
    

    例如使用标准命名空间std

    using namespace std;
    

  • using声明(using declaration)

    using 空间名::标识符;
    

    例如使用标准命名空间std的cout

    using std::cout;
    

C++命名空间处理方式

#include <cstdio>
namespace scope1 {
    void test(){
        printf("this is test\n");
    }
}
namespace scope2 {
    void test(){
        printf("this is another test\n");
    }
}
int main(){
    scope1::test();
    scope2::test();
}

全局命名空间

• 默认的命名空间，所有名字都在全局命名空间中。
• 使用方式：直接忽略或者只写::
  例如：定义全局函数void test();，默认就是在全局命名空间中，调用方式test()或者::test()。

在C++中，不带.h后缀的头文件所包含和定义的标识符在std空间中;
带.h后缀的头文件所包含和定义的标识符在全局命名空间中，不需要声明使用std空间

5. 类型

• 新增基本类型bool--true/false

在C99中stdbool.h中增加三个宏定义bool、true和false。在C++中是内置类型和常量。
如何验证C的bool是宏定义，C++的bool不是宏定义？

• password.c

#include <stdio.h>
int main(){
      printf("input user name:");
      char name[BUFSIZ];
      scanf("%s",name);
      printf("input 3 number password:");
      int password1;
      scanf("%d",&password1);
      printf("input 3 number password again:");
      int password2;
      scanf("%d",&password2);
      printf("password check:%d\n", password1 == password2);
}

• password.cpp

#include <iostream>
#include <cstdio>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
int main(){
      cout << "input user name:";
      char name[BUFSIZ];
      cin >> name;
      cout << "input 3 number password:";
      int password1;
      cin >> password1;
      cout << "input 3 number password again:";
      int password2;
      cin >> password2;
      cout << "password check:" << (password1 == password2) << endl;
}

• 新增自定义类型class
  详细信息参见：类与对象章节

6. 思想

何为面向过程？何为面向对象？

• 面向过程：强调如何处理（如何解决）
• 面向对象：强调执行处理的对象（找谁解决）

面向过程与面向对象:厨师与老板

思维区别

• 将问题按照过程方式来解决？
• 将问题抽象为一个对象来解决？

7. 动态内存

• 基本类型的动态内存
• dynamic_mem.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
      int* num = malloc(sizeof(int));
      *num = 100;
      printf("%d\n",*num);
      free(num); 
}

• dynamic_mem.cpp

#include <iostream>
int main(){
      int* num = new int;
      *num = 100;
      std::cout << *num << std::endl;
      delete num; 
}

动态内存区别

C++仍然可以使用malloc()/free()，但是不建议这么做。

问题：

• malloc()申请内存，是否可以使用delete销毁内存？
• new申请内存，是否可以使用free()销毁内存？

8. 初始化

C++特殊初始化方法

int n=10;
int m(10);

扩展阅读

• <<Accelerated C++中文版>> 第0~2章
  • 为什么for循环的下标习惯从0开始？
  • 为什么for循环的的判断条件通常使用!=?
• <<C++程序设计原理与实践>>
  • 第2章Hello,World!
  • 第3章 对象、 类型和值

练习

• 完成上面扩展阅读中的习题和练习。