C++基础

C++ 是一种中级语言，它是由 Bjarne Stroustrup 于 1979 年在贝尔实验室开始设计开发的。C++ 进一步扩充和完善了 C 语言，是一种面向对象的程序设计语言。C++ 可运行于多种平台上，如 Windows、MAC 操作系统以及 UNIX 的各种版本。

C++ 在需要高性能和精确控制内存和其他资源的情况下表现出色。以下是一些最有可能用 C++ 编写的常见应用程序类型：

• 视频游戏

• 实时系统（例如用于运输、制造等…）

• 高性能金融应用（例如高频交易）

• 图形应用和模拟

• 生产力/办公应用

• 嵌入式软件

• 音视频处理

• 人工智能和神经网络

  C++的开发环境，在windows下推荐使用visual studio community。在MS官网上也比较容易下载，安装也很容易。

  开始写代码：

  new project -> visural c++ -> general -> empty project；

  然后选一个路径比较短的位置保存代码。

  给project命名，除了Project name之外，还有一个solution name，vs中solution和Project的区别是，solution是一个包含多个project的集合。这些projects可以是不同类型的，solution像是一个平台，每个project是文件的集合，文件被编译成某种目标二进制文件，不论是库(library)还是可执行文件（executable）。然后new item，创建一个cpp文件。

  第一个cpp文件：

  #include<iostream>
  int main(){std::cout << "Hello World!" << std::endl;std::cin.get();
  }
  

  使用生成->编译，或者ctrl+f7，可以进行编译，如果一切正常，此时可以在文件夹中看到一个.exe文件了。而且也说明，环境和平台配置没问题。

从源文件到可执行代码的过程，也即编译过程。

还是拿hello world的代码为例子。第一行代码 #include 是一个预处理preprocessing语句，预处理语句顾名思义，就是在编译开始之前就进行的处理。

#include的预处理就是去找到 iostream这个文件，将文件中的所有内容都拷贝到当前的文件。include的文件一般称为头文件。之所以需要iostream，是因为我们需要cout这个函数，cout可以将我们想输出的内容打印到控制台。

接下来是main函数，不管多小的程序都会有一个main函数，main函数被称为入口地址（entry），也即当执行代码时，从main函数开始。

另外需要注意的是，main函数的返回值类型是int，但是我们的代码中并没有返回任何值。这是因为，main函数是一个特殊的函数，如果代码中没有返回值，那么会假设返回值是0.

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

这句中的<<对于初学者而言并不友好，难以看明白含义。<<实际上是重载的运算符，可以把这个运算符当作是函数，所以，上面的代码和下面的差不多：

std::cout.print("hello world!").print(std::endl);

至于std::cin.get()是等待输入,enter或任意键，这里的主要目的是为了防止.exe执行时退出太快。

每个cpp文件会被单独编译，形成目标文件（object file），然后多个目标文件通过Linker链接在一起，形成可执行文件exe。

如果仅仅是编译一个文件，可以得到一个.obj，如果是编译整个project，可以得到一个.exe。

现在可以对代码做一些改变，创建一个子函数Log，Log的 作用是接收一个字符串作为参数，并且把它打印出来。

（先不要在意这是什么const char* message）

#include <iostream>void Log(const char* message) {std::cout << message << std::endl;
}int main()
{Log("hello world!");std::cin.get();
}

把这个Log函数独立出去，称为一个cpp文件，因为不想让main文件承担太多的工作。

log.cpp

void Log(const char* message) {std::cout << message << std::endl;
}

如果在Log中仅仅有这个函数本身，尝试编译的时候会报很多错误，

如果学过其他一门编程语言，都知道这里是缺少了头文件。编程语言中任何的符号都需要声明和定义，而cout和endl就是在iostream中定义的。所以，Log中还需要包括头文件。此时，编译可以通过，并且生成了.obj文件。

如果此时在main.cpp中使用Log文件中的函数，还是会报错，因为现在main.cpp和log.cpp是分别编译的，在编译main.cpp的时候，编译器并不知道Log这个函数是啥，也不知道它具体的定义。因此，此时编译器会报错。

最简单的就是告诉编译器，Log这个函数确实是存在的，就是声明（declaration）一下，而编译器就会相信我们。而它之所以会相信我们的原因是因为它并不关心Log到底是在哪里定义（definition）的，只要程序员告诉它Log这个符号存在就行。告诉编译器，这个函数存在，就是声明。

#include <iostream>void Log(const char* message);int main()
{Log("hello world!");std::cin.get();
}

链接器在生成项目的时候会主动去找项目中的其他Obj，看看能不能找到Log的定义。如果能找到，一切OK，如果找不到，我们就会遇到一个linking error，链接错误。如果我们把Log文件中的Log函数的名字修改一下，那么就能看到这个链接错误了。