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c到c++的过渡

原文 http://blog.csdn.net/dxd_123456/article/details/77970763

2017-09-13 22:20:18阅读(251)

c++对c的加强
1、命名空间
一个中大型软件往往由多名程序员共同开发,会使用大量的变量和函数,不可避免地会出现变量或函数的命名冲突。当所有人的代码都测试通过,没有问题时,将它们结合到一起就有可能会出现命名冲突。

为了解决合作开发时的命名冲突问题,C++ 引入了命名空间(Namespace)的概念。

命名空间将全局作用域分成不同的部分
不同命名空间中的标识符可以同名而不会发生冲突
命名空间可以相互嵌套
全局作用域也叫默认命名空间

命名空间的定义:
namespace 是C++中的关键字,用来定义一个命名空间,语法格式为:
namespace name
{
变量
函数

}
name是命名空间的名字,它里面可以包含变量、函数、类、typedef、#define 等,最后由{ }包围
案例:

// 定义一个命名空间,名字叫NameSpaceA
namespace NameSpaceA
{
    int a = 0;
}
// 命名空间的定义可以嵌套
namespace NameSpaceB
{
    int a = 1;
    namespace NameSpaceC
    {
        struct Teacher
        {
            char name[10];
            int age;
        };
    }
}

命名空间的使用:
使用域解析符

// ::是一个新符号,称为域解析操作符,在C++中用来指明要使用的命名空间。
NameSpaceA::a = 10;   // 使用命名空间 NameSpaceA中的变量a
NameSpaceB::a = 20;   // 使用命名空间 NameSpaceB中的变量a

使用using声明

// 在这里用using声明了 NameSpaceA::a, 它的意思是在声明以后的程序中如果出现
// 未指明命名空间的a,就使用NameSpaceA命名空间里的a
// 如果要使用NameSpaceB命名空间中的a,则仍需要使用这样的方式 NameSpaceB::a;
using NameSpaceA::a;
a = 20;                // 使用命名空间NameSpaceA中的a
NameSpaceB::a = 30;    // 使用命名空间NameSpaceB中的a
// using 声明不仅可以针对命名空间中的变量或者函数,还可以对整个命名空间进行声明
// 这样的方式声明命名空间以后,在后面使用未指定具体命名空间的变量或者函数产生命名冲突的时候
// 默认使用 NameSpaceB中的变量和函数
using namespace NameSpaceB;
a = 10;
printf ("%d\n", NameSpaceB::a);

c++标准库和std命名空间
C++ 是在C语言的基础上开发的,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 是 standard 的缩写,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iostream,fstream.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cstdio,stdlib.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。
3) 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。

4) 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。

将 std 直接声明在所有函数外部,这样虽然使用方便,但在中大型项目开发中是不被推荐的,这样做增加了命名冲突的风险,推荐在函数内部声明 std。

2、实用性加强
C语言中的变量都必须在作用域开始的位置定义!!
C++中更强调语言的“实用性”,所有的变量都可以在需要使用时再定义。
3、寄存器变量的变化
register关键字请求“编译器”将局部变量存储于寄存器中
C语言中无法取得register变量地址

在C++中依然支持register关键字
1、C++编译器有自己的优化方式,不使用register也可能做优化
2、C++中可以取得register变量的地址
C++编译器发现程序中需要取register变量的地址时,register对变量的声明变得无效。
4、变量检测加强
在C语言中重复定义多个全局变量是合法的这些同名的全局变量最终都会被链接全局数据区的同一个地址空间上
在C语言中只有一个全局作用域
C语言中所有的全局标识符共享同一个作用域
标识符之间可能发生冲突
在C++中不允许定义多个同名的全局变量

5、struct类型加强
C语言中 struct 定义了一组数据的集合,而不是一种新的数据类型
所以在定义变量的时候需要在前面加上 struct 关键字进行修饰
C++中 struct 定义了一种新的数据类型,可以直接用来定义变量

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