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C++std 命名空间和头文件详解

  • 2022 年 5 月 09 日
  • 本文字数:1872 字

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void say(){


printf("%s 的年龄是 %d,成绩是 %f\n", name, age, score);


}


};


}


int main(){


Diy::Student stu1;


stu1.name = "小明";


stu1.age = 15;


stu1.score = 92.5f;


stu1.say();


return 0;


}


运行结果:


小明的年龄是 15,成绩是 92.500000


早期的 C++ 还不完善,不支持命名空间,没有自己的编译器,而是将 C++ 代码翻译成 C 代码,再通过 C 编译器完成编译。这个时候的 C++ 仍然在使用 C 语言的库,stdio.h、stdlib.h、string.h 等头文件依然有效;此外 C++ 也开发了一些新的库,增加了自己的头文件,例如:


  • iostream.h:用于控制台输入输出头文件。

  • fstream.h:用于文件操作的头文件。

  • complex.h:用于复数计算的头文件。


和 C 语言一样,C++ 头文件仍然以.h为后缀,它们所包含的类、函数、宏等都是全局范围的。


后来 C++ 引入了命名空间的概念,计划重新编写库,将类、函数、宏等都统一纳入一个命名空间,这个命名空间的名字就是std。std 意思是“标准命名空间”。


但是这时已经有很多用老式 C++ 开发的程序了,它们的代码中并没有使用命名空间,直接修改原来的库会带来一个很严重的后果:程序员会因为不愿花费大量时间修改老式代码而极力反抗,拒绝使用新标准的 C++ 代码。


C++ 开发人员想了一个好办法,保留原来的库和头文件,它们在 C++ 中可以继续使用,然后再把原来的库复制一份,在此基础上稍加修改,把类、函数、宏等纳入命名空间 std 下,就成了新版 C++ 标准库。这样共存在了两份功能相似的库,使用了老式 C++ 的程序可以继续使用原来的库,新开发的程序可以使用新版的 C++ 库。


为了避免头文件重名,新版 C++ 库也对头文件的命名做了调整,去掉了后缀.h,所以老式 C++ 的iostream.h变成了iostreamfstream.h变成了fstream。而对于原来 C 语言的头文件,也采用同样的方法,但在每个名字前还要添加一个c字母,所以 C 语言的stdio.h变成了cstdiostdlib.h变成了cstdlib


需要注意的是,旧的 C++ 头文件是官方所反对使用的,已明确提出不再支持,但旧的 C 头文件仍然可以使用,以保持对 C 的兼容性。实际上,编译器开发商不会停止对客户现有软件提供支持,可以预计,旧的 C++ 头文件在未来数年内还是会被支持。


下面是我总结的 C++ 头文件的现状:


  1. 旧的 C++ 头文件,如 iostream.h、fstream.h 等将会继续被支持,尽管它们不在官方标准中。这些头文件的内容不在命名空间 std 中。

  2. 新的 C++ 头文件,如 iostream、fstream 等包含的基本功能和对应的旧版头文件相似,但头文件的内容在命名空间 std 中。


注意:在标准化的过程中,库中有些部分的细节被修改了,所以旧的头文件和新的头文件不一定完全对应。


  1. 标准 C 头文件如 stdio.h、stdlib.h 等继续被支持。头文件的内容不在 std 中。

  2. 具有 C 库功能的新 C++头文件具有如 cstdio、cstdlib 这样的名字。它们提供的内容和相应的旧的 C 头文件相同,只是内容在 std 中。


可以发现,对于不带.h的头文件,所有的符号都位于命名空间 std 中,使用时需要声明命名空间 std;对于带.h的头文件,没有使用任何命名空间,所有符号都位于全局作用域。这也是 C++ 标准所规定的。


使用 C++的头文件




虽然 C++ 几乎完全兼容 C 语言,C 语言的头文件在 C++ 中依然被支持,但 C++ 新增的库更加强大和灵活,请读者尽量使用这些 C++ 新增的头文件,例如 iostream、fstream、string 等。


前面几节我们使用了 C 语言的格式输出函数 printf,引入了 C 语言的头文件 stdio.h,将 C 代码和 C++ 代码混合在了一起,我不推荐这样做,请尽量使用 C++ 的方式。下面的例子演示了如何使用 C++ 库进行输入输出:


#include <iostream>


#include <string>


int main(){


//声明命名空间 std


using namespace std;


//定义字符串变量


string str;


//定义 int 变量


int age;


//从控制台获取用户输入


cin>>str>>age;


//将数据输出到控制台


cout<<str<<"已经成立"<<age<<"年了!"<<endl;


return 0;


}


在 main() 函数中声明命名空间 std,它的作用范围就位于 main() 函数内部,如果在其他函数中又用到了 std,就需要重新声明,请看下面的例子:


#include <iostream>


void func(){


//必须重新声明


using namespace std;


cout<<"http://c.biancheng.net"<<endl;


}


int main(){


//声明命名空间 std


using namespace std;


cout<<"C 语言"<<endl;


fun 《一线大厂 Java 面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 c();


return 0;


}


如果希望在所有函数中都使用命名空间 std,可以将它声明在全局范围中,例如:


#include <iostream>


//声明命名空间 std


using namespace std;


void func(){


cout<<"http://c.biancheng.net"<<endl;


}


int main(){


cout<<"C 语言"<<endl;

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