初探 C++ 標準庫（二十六）

        今天我們來看下 C++ 中的標準庫，這幾天我們一直學習的是 C++ 中的一大難點，操作符重載。那么我們想想操作符左移 << 可以重載嗎？操作符 << 的原生語義是按位左移，如：1 << 2，則表示將整數 1 按位左移 2 位，即：0000 0001 ==> 0000 0100；那么我們是否能通過重載左移操作符，將變量或常量左移到一個對象中！

        下來我們來進行下實驗，程序如下

#include <stdio.h>

const char endl = '\n';

class Console
{
public:
    Console& operator << (int i)
    {
        printf("%d", i);
        
        return *this;
    }
    Console& operator << (char c)
    {
        printf("%c", c);
        
        return *this;
    }
    Console& operator << (const char* s)
    {
        printf("%s", s);
        
        return *this;
    }
    Console& operator << (double d)
    {
        printf("%f", d);
        
        return *this;
    }
};

Console cout;

int main()
{
    cout << 1 << endl;
    cout << "D.T.Software" << endl;
    
    double a = 0.1;
    double b = 0.2;
    
    cout << a + b << endl;
    
    return 0;
}

        我們在以前的程序中老是要輸入換行符 '\n'，所以我們就定義了一個字符串常量 endl 來代替它。我們定義了一個類 Console，在里面實現了各種版本的左移 << 操作符重載。那么我們在第 41 行便是想將 1 輸出到屏幕上并進行換行，同理，第 42 行便是想將字符串 "D.T.Software" 輸出到屏幕上并進行換行。第 47 行輸出 a + b 的結果。我們來看看編譯結果

        結果如我們所分析的那樣，這樣寫是不是方便很多呢。其實這樣的寫法已經在 C++ 標準庫中已經實現了，重復造輪子并不是一件有意義的事，站在巨人的肩膀上解決問題才會更加有效！下來我們就來講講 C++ 標準庫的特性：a> C++ 標準庫并不是 C++ 語言的一部分，它是由類庫和函數庫組成的集合；b> 它中定義的類和對象都位于 std 命名空間中；c> 它中的頭文件都不帶 .h 后綴，C++ 標準庫涵蓋了 C 庫的功能。我們來看看 C++ 編譯環境的組成，如下圖所示

        那么在 C++ 標準庫中預定義了多數常用的數據結構，如下

        下來我們試試 C++ 標準庫中的 C 庫的兼容

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    
    return 0;
}

        我們來編譯下試試

        編譯通過，那么我們在這塊調用的既不是 C++ 標準庫里的頭文件，也不是 C 庫中的頭文件，而是各大編譯器廠商為了推廣自己的編譯器而加的 C 庫的兼容庫。下來我們試試 C++ 標準庫中的頭文件，它和 C 的兼容庫相比頭文件名多了 c 而少了 .h 后綴名。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
    printf("Hello world!\n");
    
    char* p = (char*)malloc(16);
    
    strcpy(p, "D.T.Software");
    
    double a = 3;
    double b = 4;
    double c = sqrt(a * a + b * b);
    
    printf("c = %f\n", c);
    
    free(p);
    
    return 0;
}

        我們來看看編譯結果

        那么它也實現了我們所想要的功能。下來我們來看看 C++ 中的 cout 和 cin 對應于現實生活中的關系，如下圖所示

        那么通過前面示例代碼的學習，我們不難看出 cout 和輸出對應的關系，我們接下來看看 C++ 中的輸入輸出是怎樣使用的

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
    cout << "Hello world!" << endl;
    
    int a = 0;
    cout << "Please input a: ";
    cin >> a;
    
    int b = 0;
    cout << "Please input b: ";
    cin >> b;
    
    int c = sqrt(a * a + b * b);
    
    cout << "c = " << c << endl;
    
    return 0;
}

        我們來看看編譯結果

        我們在運行期手動的輸入了 a = 3，b = 4；那么它的結果自然就是 5 了。那么我們看到使用 C++ 編程原來如此簡潔，那么我們以后就采用 C++ 標準庫進行編程了。通過對 C++ 標準庫的學習，總結如下：1、C++ 標準庫是由類庫和函數庫組成的集合；2、C++ 標準庫包含了經典算法和數據結構的實現，同時它也涵蓋了 C 庫的功能；3、C++ 標準庫位于 std 命名空間中。

        歡迎大家一起來學習 C++ 語言，可以加我QQ：243343083。