C++ 基础拾零：namespace、iostream 与函数重载

说明：

• cout 是标准输出对象（控制台），cin 是标准输入对象（键盘），它们都在 std 命名空间中。
• << 是流插入运算符，>> 是流提取运算符。
• endl 是换行符，相当于 \n，还会刷新缓冲区。
• 能自动识别变量类型，不需要格式化串。
• 但要注意：为了兼容 C 的 IO，C++ 流在内部需要同步 C 标准流，因此效率比纯 C 的 printf/scanf 低。在追求极致的场景下，可以关闭同步（以后再聊）。

头文件历史上经历过演变，现在统一用不带 .h 的 C++ 头文件，比如 <iostream> 而非 <iostream.h>。

一个简单的输入输出例子：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a;
    double b;
    char c;
    cin >> a >> b >> c;
    cout << a << endl << b << " " << c << endl;
    return 0;
}

运行结果：

（略）

std 使用规范

日常写小练习，using namespace std; 很方便。但在大型项目里，全展开容易造成命名冲突，更推荐 std::cout 或按需引入 using std::cout; 等方式。

缺省参数

定义函数时给参数一个默认值，调用时如果没提供实参，就用默认值；提供了就覆盖。

void Func(int a = 20) {
    cout << a << endl;
}
Func();    // 输出 20
Func(10);  // 输出 10

缺省参数分为两种：全缺省（所有参数都有默认值）和半缺省（部分参数有默认值）。

半缺省必须遵循从右向左连续指定的原则，否则编译器报错。举个例子：

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30);     // 全缺省
void Func(int a, int b = 10, int c = 20);          // 半缺省，正确
// void Func(int a = 10, int b, int c = 20);       // 错误，不连续

原因是调用时实参是从左往右匹配的，如果缺省值不成连续，就没法确定哪个参数被省略了。

另外，如果声明和定义分离，缺省值必须放在声明里，不能两边都写。这是由 C++ 的编译模型决定的：头文件被包含时，编译器只看到声明，缺省值只有声明中有才能生效。

// test.h
void Func(int a, int b = 20, int c = 30);
// test.cpp
void Func(int a, int b, int c) { /* ... */ }

缺省值必须为常量或全局变量，C 语言不支持缺省参数。

函数重载

C++ 允许在同一作用域内出现多个同名函数，只要它们的参数列表不同——参数个数、类型或类型顺序不同。返回值不同不构成重载。这很符合直觉：调用时除了通过名字，还通过实参的类型和数量来区分具体调用哪个。

经常用的 Swap 就是这样重载的：

void Swap(int* a, int* b) {
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}
void Swap(double* a, double* b) {
    double tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

为什么 C 不支持重载而 C++ 可以？

根源在链接阶段的符号表。C 语言编译后，函数符号名就是函数名本身，比如 Swap 在符号表里就一个 Swap，同名函数没法区分。

C++ 采用了名字修饰（name mangling），把参数信息编码到函数符号名里。用 g++ 编译后，借助 nm 命令可以看到 Swap 变成了类似 _Z4SwapPiS_ 的名字（具体修饰规则依赖编译器）。

分解一下：_Z 是前缀，4 是函数名长度，Swap 是名字，Pi 表示 int*（P 指针，i int），S_ 表示第二个参数同样类型（编译器简写）。参数不同，修饰后的名字就不同，于是可以重载。

再看几个重载的例子：

void f(int a, char b) {
    cout << "f(int, char)" << endl;
}
void f(char b, int a) {
    cout << "f(char, int)" << endl;
}
void f(int a, double b, char c) {
    cout << "f(int, double, char)" << endl;
}

用 g++ 编译并查看符号表，它们的修饰名分别是 _Z1fic、_Z1fci、_Z1fidc。的确因为参数列表不同而不同。

这就解释了为什么返回值类型不参与重载——返回值不影响函数调用时的匹配，而且修饰后的名字通常不包含返回值信息（不同编译器可能不同，但标准规定返回值不作为重载依据）。

C++98 关键字

C++ 在 C 语言 32 个关键字基础上，总共扩充到 63 个。以下表格列出 C++98 的关键字，方便回顾。

以上就是 C++ 起步阶段必须熟悉的几个特性，捋顺了这些，后面学类、模板才不会觉得突然。