C++中的操作符
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在C++中，双冒号::被称为作用域解析操作符（Scope Resolution Operator）。它用于指定一个标识符（如变量名、函数名、类型名）的作用域。这个操作符主要用于以下几个方面：
1. 访问全局变量
当局部变量的名称遮蔽了全局变量时，可以使用作用域解析操作符来访问全局变量。
int value = 5; // 全局变量void function() {int value = 10; // 局部变量，遮蔽了全局变量std::cout << ::value << std::endl; // 使用::来访问全局变量，打印5
}
2. 定义类的成员函数
当在类定义外部定义成员函数时，作用域解析操作符用于指明该函数属于哪个类。
class MyClass {
public:void myFunction();
};void MyClass::myFunction() {// 函数定义
}
3. 访问类的静态成员
静态成员属于类本身而不是类的任何特定对象。可以使用作用域解析操作符直接通过类名访问静态成员。
class MyClass {
public:static int staticValue;
};int MyClass::staticValue = 42;int main() {std::cout << MyClass::staticValue << std::endl; // 访问静态成员变量
}
4. 指定命名空间中的标识符
C++支持命名空间（Namespace），以避免名称冲突。作用域解析操作符用于指定一个特定命名空间中的标识符。
namespace MyNamespace {int value = 5;
}int main() {std::cout << MyNamespace::value << std::endl; // 指定命名空间中的变量
}
5. 访问枚举类的枚举值
对于枚举类（C++11引入的强类型枚举），使用作用域解析操作符来访问其枚举值。
enum class Colors { Red, Green, Blue };Colors color = Colors::Red; // 使用作用域解析操作符访问枚举值
总结
作用域解析操作符::在C++中是一个非常重要的特性，它提供了一种明确指定标识符作用域的方法，无论是访问隐藏的全局变量、定义类外的成员函数、访问类的静态成员、指定命名空间中的标识符，还是访问枚举类的枚举值，都能派上用场，增强了代码的可读性和维护性。
.和->
在C++中，.（点操作符）和->（箭头操作符）是用于访问对象成员的两个基本操作符。它们的使用取决于你是直接操作对象还是通过指针操作对象。
点操作符（.）
点操作符用于访问对象的成员（数据成员和成员函数）。使用这个操作符的前提是你拥有一个对象实例，而不是对象的指针。
语法
对象名.成员名
示例
class Person {
public:string name;Person(string n) : name(n) {}void printName() {cout << "Name: " << name << endl;}
};int main() {Person alice("Alice");alice.printName(); // 使用点操作符访问成员函数cout << alice.name; // 使用点操作符访问数据成员
}
在这个示例中，alice是Person类的一个对象。使用点操作符来访问alice的成员函数printName()和数据成员name。
箭头操作符（->）
箭头操作符用于通过指针访问对象的成员。当你拥有一个指向对象的指针而不是对象本身时，你需要使用箭头操作符来访问该对象的成员。
语法
指针名->成员名
示例
int main() {Person* alicePtr = new Person("Alice");alicePtr->printName(); // 使用箭头操作符访问成员函数cout << alicePtr->name; // 使用箭头操作符访问数据成员delete alicePtr; // 释放内存
}
在这个示例中，alicePtr是指向Person对象的指针。使用箭头操作符来访问通过alicePtr指针指向的对象的成员。
点操作符与箭头操作符的比较
- 使用点操作符（
.）访问对象成员时，操作的左侧必须是一个对象实例。 - 使用箭头操作符（
->）访问对象成员时，操作的左侧必须是一个指向对象的指针。
这两个操作符是C++面向对象编程中非常基本且常用的工具，它们提供了一种直接和简洁的方式来访问对象的成员。
&
在C++中，符号&有几种不同的用途，具体取决于其出现的上下文。它可以表示地址运算符、引用声明符，或者作为按位与（bitwise AND）运算符。下面详细解释这些不同的用法：
1. 地址运算符
当&用于一个变量前面时，它作为地址运算符，用来获取该变量在内存中的地址。
int var = 5;
int* ptr = &var; // &var获取变量var的内存地址，并将其赋值给指针ptr
在这个例子中，&var得到变量var的地址，并将这个地址赋给指针变量ptr。这是在处理指针时常用的一种方式，用于指向变量的内存位置。
2. 引用声明符
在变量类型声明时，&紧跟在类型之后，表示声明的是一个引用而不是一个普通变量。
int original = 10;
int& ref = original; // 声明ref为original的引用
这里，ref是对original的引用，意味着ref和original指向同一块内存地址。通过ref对该内存地址的任何操作都会影响original的值，反之亦然。引用在函数参数传递、返回值和类成员变量中尤其有用，它们提供了一种不通过复制就能访问变量的方式。
3. 按位与（Bitwise AND）运算符
作为按位与运算符时，&用于两个整数类型的操作数之间，对它们的二进制表示进行按位与操作。
int result = 5 & 3; // 二进制的101 AND 011 = 001，结果为1
在这个例子中，5 & 3计算的是5（二进制101）和3（二进制011）的按位与结果，即001，其十进制表示为1。按位与操作在位掩码、位字段访问等低级编程任务中非常有用。
4. 逻辑与（Logical AND）运算符
虽然逻辑与通常用双符号&&表示，但理解&在逻辑上的意义也是有帮助的。&&用于两个布尔表达式之间，当且仅当两个表达式都为true时，整个表达式的结果才为true。尽管&本身主要用于按位与操作，但在某些特定上下文中，它也可以用于布尔值的逻辑与操作，尽管这不是推荐的做法。
总结
&符号在C++中是多用途的，可以表示地址运算符、引用声明符和按位与运算符。在不同的上下文中，&有着不同的含义和用途。理解这些用法对于编写正确和高效的C++代码是非常重要的。
>>和<<
在C++中，<<和>>运算符最初被设计为位操作运算符，用于执行位移操作。然而，在C++的标准库中，这两个运算符被重载以提供对输入/输出流（I/O流）的操作。这种重载使得<<成为插入（输出）运算符，而>>成为提取（输入）运算符，它们是C++ I/O系统的基础。
位操作
左移位操作符（<<）
左移位操作符<<将其左侧操作数的位向左移动指定的次数。例如，a << b将整数a的所有位向左移动b位。在左移过程中，最左边的位被丢弃，而最右边新增的位填充0。
unsigned int a = 5; // 二进制表示为 101
unsigned int b = a << 2; // 结果为 20，二进制表示为 10100
右移位操作符（>>）
右移位操作符>>将其左侧操作数的位向右移动指定的次数。例如，a >> b将整数a的所有位向右移动b位。在右移过程中，对于无符号类型，最右边的位被丢弃，而最左边新增的位填充0；对于有符号类型，行为取决于实现（通常是填充符号位，即算术右移）。
unsigned int c = 20; // 二进制表示为 10100
unsigned int d = c >> 2; // 结果为 5，二进制表示为 101
流插入和提取操作
在C++中，<<和>>运算符的重载为I/O操作提供了便捷的方式，这在std::iostream库中实现。
流插入操作符（<<）
流插入操作符<<用于向输出流插入数据，常见的输出流包括std::cout（标准输出），std::ofstream（文件输出流）。这个运算符可以被连续使用，从而在单个语句中向流中插入多个数据项。
std::cout << "Hello, " << "world!" << std::endl;
在这个例子中，字符串"Hello, "和"world!"被插入到标准输出流std::cout中，std::endl是一个操纵符，用于插入换行符并刷新输出缓冲区。
流提取操作符（>>）
流提取操作符>>用于从输入流中提取数据，常见的输入流包括std::cin（标准输入），std::ifstream（文件输入流）。这个运算符也可以连续使用，允许在单个语句中从流中提取多个数据项。
int x;
std::cin >> x;
在这个例子中，从标准输入流std::cin中提取一个整数值并存储到变量x中。
总结
<<和>>运算符在C++中具有双重用途：作为位操作运算符执行位移操作，以及作为流操作运算符执行I/O操作。通过运算符重载，C++标准库为这些运算符提供了在I/O上下文中使用的新含义，极大地简化了对输入输出流的操作。这种设计是C++强大功能和灵活性的一个例证。
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