# 程式的架構

在 [Hello World！](/@jack41402/Hello_World) 這篇中，我們介紹了基礎的C++語法。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	cout << "Hello World!" << endl ;
	return 0;
}

下面來介紹一下C++這樣寫的理由。

## 函式庫

#include <library>

在 `#include` 後的 `library` 我們稱作函式庫，把 `library` 替換成自己要的函式庫，
像是`iostream`與之後會介紹到的`cmath`和`iomanip`等都是函式庫之一。

跟村民交易也是相同的邏輯。
你要買鑽石裝就要找盔甲匠、要用雞肉換綠寶石就要找到屠夫，
或是想要拿到附魔書就要找圖書管理員。
**也就是要拿到想要的東西，就要找到相對應的事物。**

`library` 就像字面上的意思，是圖書館的概念。
我們要學習東西，就要到網路上或是圖書館找到相關的資料，
例如今天我們要學習數學，就要去找數學的資料。

`library` 就是跟程式說你今天要學什麼，程式就會幫你找到那本書。
例如今天你需要輸入與輸出，就用 `#include <iostream>` 跟程式說你要這本書，
程式就會調用這本書讓你使用裡面的內容。
但你如果沒有 `#include <iostream>` 程式就不會讓你使用這本書。

不過調用與使用不是絕對的關係，
你**可以調用後不使用**，但**絕對不能不調用就使用**，這樣會出錯。

:::warning
錯誤訊息會顯示
**error: 'something' was not declared in this scope**
意思是 `something` 在此範圍未被宣告，
這裡的 `something` 可以被替換成其他東西，像是 `cout` 或是 `endl`，
IDE 會告訴你是哪一個字詞出錯了。
:::

## 使用命名空間

using namespace std;

現實生活中，在菜市場喊出就有一票人回頭的名字，稱作「菜市場名」。
像是家豪、怡君、Jack 和 John 等，都是常見的名字。
那一個班上同時有2個、甚至3個 Jack 時，該怎麼辦呢？
要區別不同的 Jack，最常使用的就是加個綽號或是編號，
像是 Jack 1號、最弱的Jack，或是玩阿璃的Jack。

另一個例子就是拿鎬子的問題，今天 Jack 跟 Colten 要一把鎬子，而 Jack 心裡想得到的是鑽石鎬。
Colten 給了 Jack 一把木鎬，於是 Jack 就氣得把 Colten 丟到岩漿裡，因為 Jack 要的不是木鎬。
這裡的情況是 Jack 沒有指定他要什麼鎬子，所以給任何一種鎬子都是符合 Jack 的要求的。
Colten 也不會通靈，於是就被丟入岩漿了 QQ。

C++也會遇到菜市場名的問題，同時程式也不會通靈。
例如今天有兩個 `hello()` 函式分別在不同的程式中，
第一個的功能是輸出 `Hello Jack!`，第二個的功能是輸出 `Hello Colten!`。
如果把這兩個程式碼合併，並調用 `hello()` 函式，那程式會輸出什麼呢？
這就是問題所在了，程式會因為判斷不出你想要使用哪一個 `hello()` 函式，因此錯誤。

所以我們用 `namespace` 來指定我們要的函式是哪一個。

像是第一個與第二個 `hello()` 函式，分別在 `tree` 與 `apple` 的 `namespace` 下，透過下面的形式來指定我們要的函式。

tree::hello() ;
apple::hello() ;

這個寫法可能看起來很奇怪，不過卻是合理的，因為我們**沒有使用命名空間**。

如果今天我們沒有 `using namespace std;`
我們就要用以下形式去寫程式：

#include <iostream>

//拿掉using namespace std;

int main()
{
	
    std::cout << "Hello World!" << std::endl ;
	return 0;
}

也就是在 `iostream` 的**成員**前加上 `std::`

如果加上 `using namespace` 就可以將程式碼改寫成：

using namespace tree;
hello();
//Output：Hello Jack!

apple::hello();
//Output：Hello Colten!

要注意，**同一個名字的函式不可以同時使用 `using namespace`**，
因為這樣就回到一樣的問題：**如何區別名稱相同、功能不同的函式？**

> 在競技程式以外的情況下，並不鼓勵使用 `using namespace std;`
> 這可能在導入外部函式庫時產生衝突，或是在未來C++改版時產生錯誤，
> 競程使用的原因是方便、極少用到外部函式庫與`std` 的命名空間涵蓋範圍小，
> 甚少影響到程式的撰寫。

## 主要程式

int main()
{
	cout << "Hello World!" << endl ;
	return 0;
}

### 主程式

int main()
{

}

第一個詞 `int`，這是整數的意思。
在 `main` 函式中，**只能用整數型別(`int`)返回數值**，
這裡返回的數值是指主要程式中的 `return 0;`，等等會介紹到這個。

:::warning
雖然不是整數型別也可以編譯，但 IDE 會跳出 `warning`。
編譯器會自動改為整數型別，不過仍建議打上 `int main()`。
:::

### 程式碼

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

在主程式中輸入你需要的程式功能，不然程式是不會憑空做事的！

### 回傳值

return 0;

為什麼要回傳值？這是為了**告訴執行程式的上級—父程序(Parent)—程式有正確執行**。
不過 `return 0;` 不是只能回傳 0 ，也可以回傳其他整數數值，
像是 1 或是非零整數 通常代表程式執行錯誤、65 會回傳 A (ASCII碼)，
還有其他在不同系統下具有不同含意的數字。

> 若不打上 `return 0;`，會有兩種可能：
>
> 1. 編譯器會自動補上 `return 0;`。
> 2. 遇到左大括號 `}` 時，回傳 0 。
>
> 不過 1. 的情況並不是所有編譯器都有，
> 所以要記得打上 `return 0;` 避免錯誤。

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