Z1_上_1_输出与变量
一、程序的主体框架
示例
请将下列程序输入，并且按下“运行”，看一下会发生什么？
# include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
cout << "Hello world!"; //此行控制输出Hello World !
return 0;
}
这是一个非常经典的程序，我们逐一认识一下其中每个部分及其作用。
（1）“#include < iostream>”这个部分称为头文件。
头文件可以理解为是一个工具包，当我们需要使用具体的工具时，就需要提前告诉计算机，我们需要调用相应的工具包。
iostream，i是in的简写，表示输入；o是out的简写，表示输出；stream表示流；所以这个头文件表示是输入输出流，其包含的工具我们用得比较多的就是cin和cout。
（2）using namespace std; 这个部分称为名空间。
因为程序内部有很多名空间，有些词可能会出现重复，如果不加以说明，计算器就不知道我们所说的到底是哪个名空间，然后就会报错。
【试】尝试删掉这句话，看看会发生什么？
程序会报错，提示cout有误，可以在cout前面加上std::，也能达到相同的目的。
但此时每个特殊名词都需要加上这个前缀，不是很方便，所以还是推荐在最开始直接写上using namespace std;这句话。
（3）int main () {} 这个部分称为主函数，是整个程序的主体。
第一个词int表示程序的返回结果的数据类型，这个我们暂时不用深究，主函数一般都是int，并且在程序内部一般会跟一个return 0;匹配，看作固定搭配即可。
易错点：main单词拼错，括号忘记打。
大括号内部就是程序的代码语句了，也就是计算机执行的各项指令。
不同的语句使用分号分割，千万不要忘记打分号！
cout << " Hello world !";就表示计算机应该输出" Hello world !"这句话。
（4）后面的//此行控制输出Hello World !是注释，这个部分不是给计算机读的，而是给人看的。目的是为了方便自己或者其他人理解代码的含义，特别是在一些复杂的代码中，恰当的代码是很有必要的。
那如果写的代码非常长，需要换行怎么办呢？
此时可以可以使用/* */的组合来写代码。
#include <iostream> using namespace std; int main () { cout << " Hello world !"; /*此行控制输出Hello World ! 这行只是一个单纯的注释， 这行也是*/ return 0; }
【例】查错：代码模块
【分析】
头文件少写了一个“#”；文件名拼写错误，应该是iostream。
namespace拼写错误，应该是namespace；std后面没写分号。
主函数名称写错，是main，后面有一对括号。
主函数主体花括号没有成对，最后要补一个花括号。
输出的字符串中h和w要大写，感叹号后不用空格；换行符是endl；
分号使用的是中文分号，要切换成英文分号。
return 0后面分号没写。
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello World!" << endl; return 0; }
二、cout语句
cout语句的一般格式为：
cout << 项目1 << 项目2 << …… <<项目n；
（1）字符串输出
如果项目加了双引号，那么程序就会把双印号内部的内容输出。
【试一试】如果输出的语句为：cout << "Hello" << "World";输出结果是什么？
如果希望输出的语句换行，那么需要使用endl。
cout << 项目1 << endl;
cout << 项目2 << endl;
【例】香蕉之歌
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "ba ba ba ba ba na na" << endl; cout << "ba ba ba ba ba na na" << endl; cout << "bananaaaaaaah!" << endl; return 0; }
当然，只用一个cout也能实现这个目的，如下所示。
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "ba ba ba ba ba na na" << endl << "ba ba ba ba ba na na" << endl << "bananaaaaaaah!" << endl; return 0; }
但是从阅读美观性来说，一般选择上面那个，因为它会更符合人类的阅读习惯。
（2）表达式输出
如果项目本身是个表达式，那么cout会直接输出表达式的计算结果。
C++语言的基本算术符号主要有5种：加（+），减（-），乘（*），除（/），模（%）。
前4个和数学的算术符号基本一致，第5个其实就是取余数，比如14÷5=2……4，那么14%5=4。
示例
运行下列程序，体会编程算术运算符和数学运算符的联系与区别。
#include <iostream> using namespace std; int main () { cout << 7 + 2 << endl; cout << 7 - 2 << endl; cout << 7 * 2 << endl; cout << 7 / 2 << endl; cout << 7 % 2 << endl; return 0; }
可以注意到，第4个运算符的结果不是我们预想中的3.5，而是3。
原因在于，如果被除数和除数都是整数，那么“/”其实是一个取商符号。
那么如果想输出实际的小数结果应该怎么办呢？
此时只要把被除数或者除数写成小数的形式，比如7.0/2或7/2.0，那么结果都是正常的3.5。
这些运算符的运算顺序和数学一致：先乘除模，后加减，有括号先算括号内的。
【例】算术运算式
【分析】
将×换成*，将÷换成/。注意，程序语言中没有中括号，全都是小括号。
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << 123 * 3145 - 2015 / 5 << endl; cout << 1.23 * 4.34 / 2.5 - 0.1234 << endl; cout << (2348 * (1345 + 114) - 116) / 8 << endl; cout << 123456789 % 123 << endl; return 0; }
【例】单位转换
【分析】
8000÷60=130……200，130÷60=2……10。
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << 8000 / 3600 << ' ' << 8000 / 60 % 60 << ' ' << 8000 % 60 << endl; return 0; }
三、变量与赋值
如果一个量有不同的值，或者有不同的变化，此时我们需要一个“容器”来储存这个变化的量，这个量就叫做变量。
不同的数据所使用的储存空间是不一样的，那么所需要使用的“容器”大小也不相同，所以在使用变量之前，需要声明变量的数据类型。
布尔型其实就是真假型的意思，0为假，1为真，这个后续学习分支结构的时候再细说。
字符型是用来表示字母和符号的。
在数据计算阶段，我们常用的是后面几种。初级阶段，暂时可以按照下面这个规则来理解：
如果是整数，那么就用int，如果是个很大的整数，那么就得用long long。
如果是小数，低精度用float，高精度用double，但一般直接用double。
变量命名规则：
（1）变量名中只能出现字母（A~Z，a~z）、数字（0~9）和下划线（_），反例：UsD$
（2）第一个字符不能是数字，反例：2PAC
（3）不能是C++关键字，反例：int。
（4）区分大小写，A和a是两个不同的变量。
将变量赋予一个具体的值的过程，称为赋值。
示例
观察下列赋值程序，理解变量与赋值的关系。
#include <iostream> using namespace std; int main () { int a; a = 10; cout << a << endl; a = 20; cout << a << endl; int b = 30; a = b; cout << a << endl; int c = 40; c = a; cout << a << endl; return 0; }
如果右边也是一个变量，那么会把这个变量的值传递给左边。区别于数学中的“=”，程序中的“=”表示的是赋值，即将“=”右边的值赋予左边的变量。
赋值过程具有很强的“喜新厌旧”的特点，即新的值会把原来的值直接替换。
任何变量都需要提前进行声明，告诉计算机这个变量的类型和大小。
变量的声明和赋值可以同时进行，但是仅限一个变量的赋值，如果出现连等式的赋值，那么不能和声明同时进行，比如下面这种情况是不行的。
int a=b=c=0;
如果变量的赋值过程以自身为基础，那么可以进行简化。
比如a=a+2可以简写为a+=2，a-=2表示a=a-2。
示例
观察下列赋值程序，理解变量在自身基础上再赋值的特点。
#include <iostream> using namespace std; int main () { int a = 10; a += 1; cout << a << endl; a -= 2; cout << a << endl; a *= 3; cout << a << endl; a /= 4; cout << a << endl; a %= 5; cout << a << endl; a++; cout << a << endl; a--; cout << a << endl; return 0; }
需要注意的是最后两个，a++是a+=1的简写，即a自增1；而a--是a自减1的意思。
自增和自减还有另外一种写法：++a和--b，它们和之前两个的区别在于赋值与计算的先后问题。
示例
观察下列程序，理解赋值与计算的先后关系。
#include <iostream> using namespace std; int main () { int a, b; a = 10; b = a++; cout << b << endl; b = ++a; cout << b << endl; b = a--; cout << b << endl; b = --a; cout << b << endl; return 0; }
【例】查错：变量定义
【分析】
$a变量定义不合法，不能出现特殊符号；
1b变量定义不合法，变量第1个字符不能是数字；
C0,Co,co变量定义不统一，要区分大小写，注意0和o的区别；
___变量定义不统一，第2个只有2个字符，应该统一为____；
int关键字不能定义为变量；
sum变量没有定义；
2=1b赋值过程错误，变量要写在左边。
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a, b, C, ___, in; a = 1; b = 2; C = 3; ___ = 4; in = 0; int sum = a + b + C + ___ + in; cout << sum <<endl; return 0; }
如果一个量在程序中需要反复调用，并且需要保持值恒定不变的话，那么可以定义一个常量。
常量的定义格式为：int const a=2，或const int a=2。
四、cmath头文件与常用函数
1.精度与估算
需要需要对计算的结果进行近似取值，常用的函数有如下三个：
（1）floor(a)，将浮点数a向下取整
（2）ceil(a)，将浮点数a向上取整
（3）round(a)，将浮点数a四舍五入取整
【思考】如果希望将结果四舍五入保留1位小数应该怎么办？
答案：先乘10，然后round取整，然后结果再除以10。
【例】取整
【参考代码】
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main() { double a = 314.15926; cout << ceil(a) << endl; cout << floor(a) << endl; cout << round(a) << endl; cout << round(a * 100) / 100 << endl; return 0; }
【练】杯子的数量
【分析】
用12857.63÷214，最后的结果要用ceil函数向上取整。
【参考代码】
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main() { cout << ceil(12857.63 / 214) << endl; return 0; }
2．次方与开方
x的y次方，即xy，在C++语言中表示为pow(x,y)，比如a的3次方，可以表示为pow(a,3)。
如果想对x进行开方，即
，在C++语言中表示为sqrt(x)。
【选】次方与开方
【参考代码】
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main() { cout << pow(2, 16) << endl; cout << sqrt(1522756) << endl; return 0; }
【选】公式转换![]()
【分析】
2x要写成2*x
【参考代码】
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main() { double a, x, y; x = 1.2; y = 1.3; a = (2*x+pow(y,3))/(pow(x,2)+3*y); cout << a << endl; return 0; }
课后测
【1】输出“Hello World!”
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello World!" << endl; cout << "Hello World!" << endl; cout << "Hello World!" << endl; return 0; }
【2】三角形面积
【分析】
23×51÷2，结果是小数，注意将数据写成小数的形式。
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << 23.0 * 51 / 2; return 0; }
【练】静夜思
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "床前明月光" << endl; cout << "疑是地上霜" << endl; cout << "举头望明月" << endl; cout << "低头思故乡" << endl; return 0; }
【练】字符爱心
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << " ** ** " << endl; cout << "*******" << endl; cout << "*******" << endl; cout << " ***** " << endl; cout << " *** " << endl; cout << " * " << endl; return 0; }
【练】数值运算
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << 123321 * 456 + 5678910 << endl; cout << 245645345 / 1233 << endl; cout << 245645345 % 1233 << endl; cout << 11 * 12 + 12 * 13 + 13 * 14 + 14 * 15 + 15 * 16 << endl; cout << 1.23 * 5.67 << endl; return 0; }
【练】铺地砖
【分析】
注意90÷4÷3结果是小数，需要把90写成90.0。
【参考代码】
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << 90.0 / 4 / 3 * 5 * 6 << endl; return 0; }
【练】聚餐
【分析】
结果要向上取整，要使用ceil函数。
n和m都是整数，要保证结果是小数，需要把n*1.0。
本题需要使用到cin语句，建议学完第二讲后再做。
【参考代码】
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main() { int n, m; cin >> n >> m; cout << ceil(n * 1.0 / m); return 0; }
浙公网安备 33010602011771号