C++基础语法——std,命名空间,::,头文件等知识汇总(详解C++第一个程序)

在上一篇博客:初识C++与Visual Studio(2)——如何在Visual Studio2017中编写第一个C++程序,我们了解到了C++输入Hello World的两种方式:

#include
using namespace std;

int main() {
	cout << "Hello World" << endl;

	system("pause");
	//cin.get();
	return 0;
}

#include

int main() {
	std::cout << "Hello World" << std::endl;

	std::cin.get();
	return 0;
}

当然,由于system(“pause”);与cin.get();可以互换,因此又多出两种方式,那这段代码到底是什么意思呢?

为什么加入using namespace std;这条语句后就不用写std::了呢?

下面进行详细的解释。

目录

    • 1. iostream库文件介绍
    • 2.标准输入流cin与标准输出流cout
    • 3.::符号
    • 4.std是什么?
    • 5.语句using namespace std;的含义
    • 6.cin.get();与system("pause");
    • 7.C++中"\n"与endl的区别是什么?
    • 8.头文件中<>与""有什么区别?
    • 9.拓展

1. iostream库文件介绍

  • 1、istream(输入流)类型,提供输入操作;
  • 2、ostream(输出流)类型,提供输出操作;
  • 3、cin,istream对象,标准输入流,用来从标准输入读取数据;
  • 4、cout,ostream对象,标准输出流,从标准输出写入数据,输出可以重定向( “>” 或“1>”)到一个指定文件中;用于将数据写入标准输出,通常用于程序的正常输出内容。
  • 5、>>运算符,用来从一个istream对象读取输入数据;
  • 6、<<运算符,用来向一个ostream对象写入输出数据;

iostream为标准输入输出流,它是C++规范的带有名称空间的头文件,它包含在std名字空间内。而iostream流里又包含cin和cout输入输出对象,所以使用cout的时候必须加std。

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2.标准输入流cin与标准输出流cout

标准输出流cout:
cout 对象"连接"到标准输出设备,通常是显示屏。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

#include 
using namespace std;

int main()
{
	cout << "Hello World" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

endl 用于在行末添加一个换行符,关于它与“\n”的区别,将在后面进行介绍。

标准输入流cin:
cin 对象附属到标准输入设备,通常是键盘。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用的,如下所示:

#include 
using namespace std;

int main()
{
	int age;
	cout << "请输入你的年龄:\n";
	cin >> age;
	cout << "您的年龄是:" << age <<"岁"<< endl;
	system("pause");
	return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会提示用户输入名称。当用户输入一个值,并按回车键,就会看到下列结果:
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C++ 编译器根据要输入值的数据类型,选择合适的流提取运算符来提取值,并把它存储在给定的变量中。

流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用,如果要求输入多个数据,可以使用如下语句:

cin >> name >> age;

这相当于下面两个语句:

cin >> name;
cin >> age;

3.::符号

::在 C++ 中表示作用域和所属关系。 :: 是运算符中等级最高的,最常用的如下:

  • 作用域符号
    作用域符号 :: 的前面一般是类名称,后面一般是该类的成员名称,C++ 为了避免不同的类有名称相同的成员而采用作用域的方式进行区分。
    例如:A,B 表示两个类,在 A,B 中都有成员 member。
    那么:
    A::member就表示类A中的成员member。
    B::member就表示类B中的成员member。
    它们并不是同一个变量。

4.std是什么?

std:: 是个名称空间标示符,C++标准库中的函数或者对象都是在命名空间std中定义的,所以我们要使用标准函数库中的函数或对象都要使用std来限定。

对象cout是标准函数库所提供的对象,而标准库在命名空间中被指定为std,所以在使用cout的时候要加上std::。这样编译器就会明白我们调用的cout是名字空间std中的cout。

为什么将cout放到命名空间std中?

因为像cout这样的对象在实际操作中或许会有好几个,比如说你自己也可能会不小心定义了一个对象叫cout,那么这两个cout对象就会产生冲突。

std 是系统标准的命名空间,为了和用户定义的名字不重复,所以它声明在 std 这个命名空间中。另外,这个空间也像一个大包一样,包括了系统所有的支持。

5.语句using namespace std;的含义

using namespace std;表示声明一个命名空间。命名空间在多人合作的时候很有用,因为你定义了变量 a,别人也定义了变量 a,这样就重复定义了。如果你在自己的命名空间中定义了 a,别人在别人的命名空间中定义了 a,这样就不重复了,比如:

using namespace xx;
using namespace yy;

xx::a 和 yy::a 虽然都叫 a,但是不是同一个变量。

直接使用using namespace std来代替std::表示using namespace std 告诉编辑器我们将要使用空间std中的函数或者对象。所以cout和endl前面不用注明它们是std这个名字空间中的cout和endl。

【注意】:真正的开发过程中, 尽量避免使用 using namespace std; 等直接引入整个命名空间,否则会因为命名空间污染导致很多不必要的问题, 比如自己写的某个函数,名称正好和 std 中的一样, 编译器会不知道使用哪一个, 引起编译报错, 建议使用:

std::cout << "Hello World" << std::endl;

等直接由命名空间组合起来的全称。

6.cin.get();与system(“pause”);

cin.get();
当没有参数时,用来接收字符,当按回车时,程序结束。因此这行语句可以用于程序暂停。

system(“pause”)

system()就是调用(DOS)系统命令;pause ,即DOS命令集合中的暂停命令;
system(“pause”)语句就是说从该程序里调用了“pause”命令,即让操作系统来暂停该程序进程的执行,同时程序运行到此语句处时,会在程序的窗口上显示“Press any key to continue . . .” 也就是 “按任意键继续…”,即等待用户按下任意一个按键使该程序从暂停状态返回到执行状态继续从刚才暂停的地方开始执行。

7.C++中"\n"与endl的区别是什么?

“\n” 表示内容为一个回车符的字符串。std::endl 是流操作,输出的作用和输出 “\n” 类似,但可能略有区别。

endl与"\n"的区别是"endl"除了具备"\n"的换行功能外,还调用输出流的flush函数,刷新缓冲区,让数据直接写入文件或者屏幕上

例如:

std::cout << std::endl;

相当于:

std::cout << '\n' << std::flush;

由于流操作符 << 的重载,对于 ‘\n’ 和 “\n”,输出效果相同。

对于有输出缓冲的流(例如cout、clog),如果不手动进行缓冲区刷新操作,将在缓冲区满后自动刷新输出。不过对于 cout 来说(相对于文件输出流等),缓冲一般体现得并不明显。但是必要情况下使用 endl 代替 ‘\n’ 一般是个好习惯。

对于无缓冲的流(例如标准错误输出流cerr),刷新是不必要的,可以直接使用 ‘\n’。

8.头文件中<>与""有什么区别?

关于这个问题的答案可以参考博客:初识C++与Visual Studio(7)——Visual Studio2017头文件的路径问题,这里不在进行赘述。

9.拓展

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