由 C 入手 C++ 的小撇步
===

作者：張頌宇

這是寫給對於 C 語言有一定程度了解的人看的。
下面會舉出一些常見的 C 語言和 C++ 不一樣的地方。

標頭檔（Header File）
---
標頭檔是指一些已經寫好的東西，有分成內建的和自訂的。
我們可以透過 `#include` 標籤來匯入標頭檔。

### 內建的
我們習慣用角括號`<>`把檔名包起來，在 C 語言寫起來像是

#include <stdio.h>

不一樣的地方：
在 C 語言裡面，內建的標頭檔是`.h`結尾，但 C++ 不需要`.h`結尾，
而且如果想在 C++ 裡面用原本 C 語言當中的標頭檔，會在前面加上一個 c。

範例：
這是 C 語言的

#include <stdio.h> /* C 的輸入輸出函式庫 */
#include <stdlib.h> /* C 的通用函式庫 */

這是 C++ 使用 C 語言的

#include <cstdio> /* C 的輸入輸出函式庫 */
#include <cstdlib> /* C 的通用函式庫 */

這是 C++ 特有的

#include <iostream> /* C++ 的輸入輸出資料流函式庫 */

### 自訂的
我們習慣用角括號`""`把檔名包起來，在 C 語言寫起來像是

#include "mylib.h"

這部分基本上 C++ 就和 C 語言一樣了。

For 迴圈（for loop）
---
以前在 C 的時候，我們會在 for 迴圈前面先宣告變數，
現在在 C++ 當中可以在初始條件的地方再宣告。

範例：
C 語言

int i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
    /* your code */
}

C++

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    /* your code */
}

輸入輸出（Input/Output）與資料流（Data Stream）
---
以前在 C 當中如果要處理輸入/輸出，肯定會用 scanf 和 printf。
現在 C++ 引入了一個「資料流」的概念，讓輸入/輸出更方便。

注意：C++ 使用 `std::cout` 等等記得引用 `iostream` 標頭檔！！

舉個例子（輸出 Hello World）：
C 語言的寫法

#include <stdio.h>

int main() {
    print("Hello World\n");
    return 0;
}

C++ 的寫法

#include <iostream>

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

std 是 standard（標準）的名稱空間（後面會提到），
cout 是 C++ 的 output 的縮寫，
endl 是 End of line 的縮寫（作用等同以前的 `"\n"`），
`<<` 就像是推出去（由 std::cout 印出來）的意思。

再看個例子（輸入）：
C 語言的寫法

#include <stdio.h>

int main() {
    int number;
    scanf("%d", &number);
    return 0;
}

C++ 的寫法

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cin >> number;
    return 0;
}

std 是 standard（標準）的名稱空間（後面會提到），
cin 是 C++ 的 input 的縮寫，
`>>` 就像是由 std::cin 吃進去的意思。

物件導向的語法（Object Oriented）
---
物件導向是一種程式設計的思維，
參看 Jserv 大大的文章：[你所不知道的 C 語言：物件導向程式設計篇](https://hackmd.io/@sysprog/c-prog/%2Fs%2FHJLyQaQMl)。

雖然說「物件導向是一種態度」，不需要程式語言提供語法才能寫，
不過 C++ 還是好心提供了物件導向的語法，讓撰寫更方便。

物件（Object）雖然沒有像變數和 function 那樣基礎，但卻是很重要的精神！
真實世界的東西大都是以物件的形式呈現的，我們在討論的很多東西都是物品或實體。

物件可以被其他物件組裝起來，也有屬於自己的一些動作。

舉例來說，車子是一個物件：
車子是由許多物件組成：4個輪子、方向盤、座位、...（很像是屬於車子的變數）
也有屬於它的一些行為：前進、左轉、右轉、後退、...（很像是屬於車子的 function）
所以說我們把很多屬於車子的變數、function 包裝起來，就可以很方便使用和理解，這也就是物件為何這麼重要的原因！

註：習慣上我們通常會把物件的 function 叫做 「method（方法）」。

有關物件導向的部分請參考 C++ 的書，就不細談了。

名稱空間（Namespace）
---
名稱空間的概念有點像是我們用資料夾把檔案做分類。

因為一個大型的程式可能會有數百個以上的函式、變數、類別、物件等等，
可能會出現我在不同地方卻想取相同名字的困擾，
所以我們就可以用「名稱空間」幫這些東西分類！
就像是施洗者約翰、耶穌的門徒約翰，雖然都叫約翰，但是是不同人。

怎麼做呢？
在資料夾的例子中，我們會用斜線 `/` 來做資料夾層級的區隔，
在名稱空間，我們則是用兩個冒號 `::` 來做區隔。

例子：

std::cout
std::endl
std::cin
std::string
boost::asio::ip::tcp

所以我們可以看到 cout 是屬於名稱空間 std 的一個東西，
boost 名稱空間下有 asio 名稱空間，下面還依序有 ip、tcp 名稱空間。
是不是就像用資料夾分類一樣呢！？

註：我們常常會看到 std 這個名稱空間，std 就是 standard 的簡寫，
C++ 所提供的內建函式庫幾乎都屬於 std 名稱空間喔！

### using namespace
雖然名稱空間幫我們解決了取名字可能會衝突的問題，但他有一個缺點，
就是「落落長」！

如果我們非常確定我們的程式當中不會出現有衝突的名字，我們卻需要用到名稱空間中的東西的話，我們可以做些簡化，就是在前面加上 `using namespace 你想用的名稱空間`，就不用每次都把名稱空間打出來囉！

範例（我們拿前面輸出 Hello World 的例子）：

原本是

#include <iostream>

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

後來變成

#include <iostream>
using namespace std;

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

只要在最前面加上 `using namespace std;`，
這樣就不用每次都要把煩人的 `std::` 打出來囉，因為程式自己會去 std 裡面找有沒有 cout、endl 這些東西。