前言

（該文技術性比較強，最初發(fā)布在CSDN上，后來做了刪改后發(fā)到這里）

每個人學編程的時候，第一個接觸的大概率都是Hello World，比如說Python：

再比如說，Java：

C++的版本則是：

B站代碼塊無法輸入< >，所以用了數(shù)學符號里面的＜ ＞，以下代碼都是這樣

如果不算上 { } 的兩行，這個代碼一共只有3行，但是幾乎沒多少人會去一行行的詳細挖掘其中的內(nèi)容，所以今天我就準備更加深入的探索其中的每一行的細節(jié)。

1. Pre-processor

第一行：

是將iosteam這個庫引入到我們的代碼中，#include是一個所謂的pre-processor directives里面的一個（其他的還有#define, #pragma等等）。這個preprocess也是C、C++與眾不同的一個地方。

如果你在某一行里面定義了preprocessor，那么你這一行里面不能再放其他非preprocessor的代碼，但是preprocessor的語句可以橫跨多行。preprocess末尾也不需要添加分號。

#include 我們知道有兩種格式，一個是#include <library>，另一個是#include “l(fā)ibrary.h"。如果我們的library已經(jīng)在我們的開發(fā)環(huán)境里面的話，我們用< >來導入，否則就用" "。如果你用的是Visual Studio的話，有關的設定可以在下圖的地方看到

如果你的項目里面同一個library被include多次，那么你很可能在編譯程序的時候會出錯。所以很多情況下，我們用#pragma once解決重復include的問題。或者我們可以通過#ifndef和#define這兩個語句。（詳細內(nèi)容可參見：https://en.wikipedia.org/wiki/Include_guard）

每一個C++都有一個main函數(shù)：

在執(zhí)行C++程序的時候，程序會自動找到main函數(shù)的所在位置，然后從main開始執(zhí)行。

如果我們的程序里面沒有main函數(shù)，絕大多數(shù)情況下，我們的程序不會被編譯。（記得誰講過，C++很熱門的一個話題就是——Will it compile?）

這個main函數(shù)，還有另一個我們熟知的版本：

argv (Command line argument) 用來傳輸用戶給的參數(shù)，因為argv是一個數(shù)組，所以我們需要argc (argument count) 來定義這個數(shù)組有多長。

此外，還有一個細節(jié)就是，這個main函數(shù)，需要返回一個int類型的數(shù)據(jù)，有時候我們也可以返回void，但編譯器會返回如下的警告：

Warning C4326 return type of ‘main’ should be ‘int’ instead of ‘void’

但是這里我想說的其實是——注意我們的main函數(shù)下面沒有return。一般而言，如果我們有一個函數(shù)需要返回int或者其他類型的數(shù)據(jù)，而我們沒有return語句的話，編譯器會返回如下的錯誤：

Error C4716 ‘Some Function’: must return a value

但是唯獨main是一個特例，如果我們沒有return語句的話，程序會自動幫我們return 0

最后，由于C++非Type safe，所以我們甚至可以返回一個Boolean類型或者char類型的數(shù)據(jù)，例如：

這個在Type safe的語言里面是不允許的。

接下來的一句：

我們都知道是輸出Hello world到我們的屏幕上?？此坪唵危瞧渲袇s包含著很多復雜的東西。

首先我們從最簡單的開始說起。std是一個所謂的namespace

namespace的存在意義就是為了避免名字上面的沖突。比方說我手里有兩個長得一模一樣的兩個函數(shù)，都叫做咖啡，那么這個時候我就用Starbucks和Dunkin’ Donuts將這兩杯咖啡區(qū)分開來。（這里沒有給這兩家店做廣告的意思 lol）

其次，cout來自于iostream這個庫，所以我們必須要導入這個庫，才能使用cout。而cout并不是唯一可以將內(nèi)容輸出到屏幕的方式，我們也可以用printf來替代cout

printf屬于C里面的一個函數(shù)，而cout屬于C++里面的函數(shù)，具體的性能差異可以忽略不計，printf還可以輸出格式化的內(nèi)容，如：

但cout卻沒有這個功能。此外，printf還有其他親戚，如fprintf。除了printf以外，C++內(nèi)還有puts，puts和printf比較接近。

以上三個方式的性能差異，都可以忽略不計，具體使用哪一個主要還是看每個程序員的習慣。

接下來，是<<這個符號，這個符號是將比特向左移動(bitwise left shift)，a<<b就是將a的比特朝左移動b的距離。當然在這里，是運算符重載來賦予<<其他的意義——即將后面的那一串字符串print到我們的控制臺里面。

此處運算符重載的格式為：

此處只列舉float，其他參數(shù)還包括int, double, bool等十多種。這里留意這句語句的返回類型。

再接下來，一個非常復雜的問題是，cout到底是一個什么東西？

很明顯，不像printf和puts，cout它不是一個函數(shù)（如果是函數(shù)那怎么能運算符重載呢？），它是一個std::ostream類型的object（ostream是一個class），并且這個實體名字叫做cout。

那么既然cout是一個實體的object，那么為什么我們不需要在代碼里面創(chuàng)建實體，比如說：

這里值得一提的是，你的確可以創(chuàng)建一個std::ostream類型的實體，然后通過那個實體來執(zhí)行ostream下某些功能：

但因為cout這個實體，我們的庫已經(jīng)幫我們創(chuàng)建好了，通過extern使得我們的cout成為一個全局可見的變量：

這樣的話就剩得我們再去創(chuàng)建一個實體了。

接下來是ostream，它的原名叫做basic_ostream：

這里的using是給我們的某一個數(shù)據(jù)類型起一個別名，typedef也能完成相同的任務：

這個basic_ostream的定義如下：

這里的_Elem里面放char type，比如說char, wchar之類的，而_Traits里面基本上是放std::char_traits<_Elem>（即，如果是char，那么就放std::char_traits<char>）。

而至于這個class本身，我目前還沒有完全搞懂其中的機制?？傊?，它的作用就是操作所謂的流(stream)，流由連續(xù)的byte組成，這個流可以是formatted（比如說int, boolean, 字符串類型的數(shù)據(jù)），也可以是unformatted（純粹的binary數(shù)據(jù)），我們的"Hello, world"字符串就是一個流。

最后，如果我們要讓cout輸出一個自定義的內(nèi)容的話，我們可以用以下的方式：

正如我們之前運算符重載那樣，這里我們只是再額外重載一個，這里我們必須返回一個地址(reference)，并且我們的參數(shù)里面必須傳輸一個ostream的地址，因為我們的cout是一個object。

后記

本來這個內(nèi)容是打算在愚人節(jié)做成視頻發(fā)出來博大家一樂的，后來發(fā)現(xiàn)這個真的是笑不出來

參考資料：

CPP Reference: https://en.cppreference.com/w/

Microsoft Docs C++ Language Reference: https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/cpp-language-reference?view=msvc-160

THE END.