【C++】踏上C++学习之旅(一)：初识C++和命名空间

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【C++】踏上C++学习之旅(一)：初识C++和命名空间

前言

本文是正式踏上C++学习之旅的第一篇文章，也是我分享C++笔记的第一篇文章。在这篇文章中，我会给大家介绍C++的发展历史，让大家更好从C语言过渡到C++，也会让大家认识到为什么C++能够兼容C语言的语法。

光是讲解C++的历史那可就太无趣了，所以在本文中我还会给大家加一点料 —— “命名空间”，以及如何高效的使用C++中命名空间。

还会教大家如何用C++的方式，输出"Hello World"。

1. 初识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(objectoriented programming：面向对象)思想，支持面向对象的程序设计语言应运而生。所以我们经常说到C++是面向对象的语言，而C语言是面向过程的语言。

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。

请大家记住C++诞生的时间(1982年)以及发明C++的大佬 —— “本贾尼”！

2. C++的发展阶段

作为了解就好，但是也要知道我们现在是在用C++版本是多少。

阶段	内容
C with classes	类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等
C++1.0	添加虚函数概念，函数和运算符重载，引用、常量等
C++2.0	更加完善支持面向对象，新增保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以及const成员函数
C++3.0	进一步完善，引入模板，解决多重继承产生的二义性问题和相应构造和析构的处理
C++98	C++标准第一个版本，绝大多数编译器都支持，得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会认可，以模板方式重写C++标准库，引入了STL(标准模板库)
C++03	C++标准第二个版本，语言特性无大改变，主要：修订错误、减少多异性
C++05	C++标准委员会发布了一份计数报告(Technical Report，TR1)，正式更名C++0x，即：计划在本世纪第一个10年的某个时间发布
C++11	增加了许多特性，使得C++更像一种新语言，比如：正则表达式、基于范围for循环、auto关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等
C++14	对C++11的扩展，主要是修复C++11中漏洞以及改进，比如：泛型的lambda表达式，auto的返回值类型推导，二进制字面常量等
C++17	在C++11上做了一些小幅改进，增加了19个新特性，比如：static_assert()的文本信息可选，Fold表达式用于可变的模板，if和switch语句中的初始化器等
C++20	自C++11以来最大的发行版，引入了许多新的特性，比如：模块(Modules)、协程(Coroutines)、范围(Ranges)、概念(Constraints)等重大特性，还有对已有特性的更新：比如Lambda支持模板、范围for支持初始化等
C++23	明确的对象参数（Deducing this）、if consteval、多维下标运算符、内建衰减复制支持、标记不可达代码（std::unreachable）、平台无关的假设（[[assume]]）、命名通用字符转义、扩展基于范围的 for 循环中临时变量的生命周期、constexpr 增强、简化的隐式移动、静态运算符 static operator[] 以及类模板参数推导

C++还在不断地向后发展。但是现在公司主流的是用的还是C++98和C++11，等大家以后工作时可以慢慢钻研C++的新特性，现在这需要我们熟练的掌握C++98和C++11这两个标准即可。

我们现在学习阶段大都接触到的也就是这两种标准(C++11和C++98)。

2. 命名空间

2.1 为什么要有命名空间？

请大家看一下下面的代码：

代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制

#include<stdio.h>

int rand = 0;
int main()
{
	int rand = 10;
	printf("%d\n",rand);
	return 0;
}

上面的代码会不会报错？相信掌握C语言语法的读者就会说，上面的代码是可以正常编译通过的。没错，上面的代码的确是没有任何问题的。

那如果我将上述的代码做了一点改变，代码还能正常编译过去吗？

代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int rand = 0;
int main()
{
	int rand = 10;
	printf("%d\n",rand);
	return 0;
}

如果你们自己去测试的话，显然会出现编译错误。

编译错误

这是什么原因呢？ 编译器说rand重定义，而且错误是我们在引用stdlib.h的头文件之后才出现的。到这里我们就意识到了有个rand的变量名或者时函数名，而我们知道一个.c/.cpp的源文件在编译阶段的预处理阶段会把头文件的内容给展开，所以就会出现rand重定义了。

这个问题在C语言上只能是要你改变这个变量名了。C++就能够解决这个问题，即使你不更改变量名，编译器也不会报错，这个C++的利器就是命名空间

为了让大家对命名空间的这个新事物引起更高的重视，我来给大家举个生活中实际例子：

比如现在有一个互联网公司，这个公司最近准备研发一个项目，老板就把项目就分配给了一个小组，而小组里面有两人小明和小刚负责分别负责这个项目的两个模块。他们两个写啊写啊，终于有一天他们俩将各自写的项目都提交了上去，编译一下却出现错误，经过检查发现他们两个项目的变量名有很多是重叠了，这个会出现命名冲突的问题。如果他们是用C语言来写的话，那必定有一方得是改变变量命名，那两个人肯定都不愿意改的。如果用C++的命名空间的话，就可以完美避开这个问题了。

好了，在讲完命名空间的重要性之后，我们就得认识一下命名空间的用法以及底层的原理！

2.2 命名空间的语法

代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制

namespace 命名空间名
{
	内容
}

下面我来一遍做展示，一遍拓展：

1. 这个是我们进行正常的命名空间定义：

代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制

namespace test
{
	int rand = 10;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x+y;
	}

	struct Node
	{
		int data;
		struct Node* next;
	}
}

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