C++基础语法
C++基础语法
基础语法
第一个程序
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "Hello world" <<endl;
return 0;
}
#include <iostream>
包含了一个iostream的文件头。头文件作为一种包含功能函数、数据接口声明的载体文件，通常编译器通过头文件找到对应的函数库，把引用的函数实际内容导出来。
<>引起来代表导入的是标准库的头文件，而使用""引起来的则是导入用户自定义的头文件。
using namespace std;
使用std命名空间。
return 0;
终止 main ( ) 函数，并向调用进程返回值 0。
注释
作用：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码
两种格式
- 单行注释：
// 描述信息- 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，对该行代码说明
- 多行注释：
/* 描述信息 */- 通常放在一段代码的上方，对该段代码做整体说明
提示：编译器在编译代码时，会忽略注释的内容
快捷键：
Ctrl+K → 选定需要注释的代码段 →Ctrl+C
取消注释：
Ctrl+K → 选定需要取消注释的代码段 →Ctrl+U
变量
作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存
语法：数据类型 变量名 = 初始值;
int main()
{
int a = 10;
cout << a << endl;
}
常量
作用：用于记录程序中不可更改的数据
C++定义常量两种方式
-
#define 宏常量：
#define 常量名 常量值- 通常在文件上方定义，表示一个常量
-
const修饰的变量
const 数据类型 常量名 = 常量值- 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量，不可修改。
define 宏常量：
#include <iostream>
using namespace std;
#define day 7//注意这里没分号
int main()
{
cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
}
const修饰变量：
int main()
{
const int day = 7;
cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
}
关键字
作用：关键字是C++中预先保留的单词（标识符）
- 在定义变量或者常量时候，不要用关键字
C++关键字如下：
| asm | do | if | return | typedef |
|---|---|---|---|---|
| auto | double | inline | short | typeid |
| bool | dynamic_cast | int | signed | typename |
| break | else | long | sizeof | union |
| case | enum | mutable | static | unsigned |
| catch | explicit | namespace | static_cast | using |
| char | export | new | struct | virtual |
| class | extern | operator | switch | void |
| const | false | private | template | volatile |
| const_cast | float | protected | this | wchar_t |
| continue | for | public | throw | while |
| default | friend | register | true | |
| delete | goto | reinterpret_cast | try |
提示：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。
标识符命名规则
作用：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则
- 标识符不能是关键字
- 标识符只能由字母、数字、下划线组成
- 第一个字符必须为字母或下划线
- 标识符中字母区分大小写
数据类型
C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存
整形
作用：整型变量表示的是整数类型的数据
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：
| 数据类型 | 占用空间 | 取值范围 |
|---|---|---|
| short(短整型) | 2字节 | (-2^15 ~ 2^15-1) |
| int(整型) | 4字节 | (-2^31 ~ 2^31-1) |
| long(长整形) | Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) | (-2^31 ~ 2^31-1) |
| long long(长长整形) | 8字节 | (-2^63 ~ 2^63-1) |
sizeof关键字
作用：利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小
语法： sizeof( 数据类型 / 变量)
nt main()
{
int a = 10;
long b = 20;
char c = 'a';
cout << "a:" << sizeof(a) << endl;
cout << "b:" << sizeof(b) << endl;
cout << "c:" << sizeof(c) << endl;
}
结果：
a:4b:4c:1
实型（浮点型）
作用：用于表示小数
浮点型变量分为两种：
- 单精度float
- 双精度double
两者的区别在于表示的有效数字范围不同。
| 数据类型 | 占用空间 | 有效数字范围 |
|---|---|---|
| float | 4字节 | 7位有效数字 |
| double | 8字节 | 15～16位有效数字 |
int main(){ float f1 = 3.14f; double f2 = 3.14; cout << sizeof(f1)<<":" << f1 << endl; cout << sizeof(f2) << ":" << f2 << endl; float f3 = 3e-2; // 3 * 0.1 ^ 2 cout << "f3 = " << f3 << endl;}
结果：
4:3.148:3.14f3 = 0.03
字符型
作用：字符型变量用于显示单个字符
语法char ch = 'a';
注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号
注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串
C和C++中字符型变量只占用1个字节。
int main(){ char ch = 'a'; cout << ch << endl; cout << sizeof(char) << endl; cout << (int)ch << endl; //查看字符a对应的ASCII码 ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值 cout << ch << endl; return 0;}
结果：
a197a
转义字符
`
| 转义字符 | 含义 | ASCII码值（十进制） |
|---|---|---|
| \a | 警报 | 007 |
| \b | 退格(BS) ，将当前位置移到前一列 | 008 |
| \f | 换页(FF)，将当前位置移到下页开头 | 012 |
| \n | 换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头 | 010 |
| \r | 回车(CR) ，将当前位置移到本行开头 | 013 |
| \t | 水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置） | 009 |
| \v | 垂直制表(VT) | 011 |
| \\ | 代表一个反斜线字符"" | 092 |
| ' | 代表一个单引号（撇号）字符 | 039 |
| " | 代表一个双引号字符 | 034 |
| ? | 代表一个问号 | 063 |
| \0 | 数字0 | 000 |
| \ddd | 8进制转义字符，d范围0~7 | 3位8进制 |
| \xhh | 16进制转义字符，h范围09，af，A~F | 3位16进制 |
字符串型
作用：用于表示一串字符
两种风格
int main(){ char str1[] = "hello wordld"; cout << str1 << endl; //c语言风格 string str2 = "hello wordld"; //c++风格 cout << str2 << endl; return 0;}
C++风格字符串，需要加入头文件#include<string>
布尔类型 bool
int main() { bool flag = true; cout << flag << endl; // 1 flag = false; cout << flag << endl; // 0 cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1 return 0;}
数据的输入
//整型输入 int a = 0; cout << "请输入整型变量：" << endl; cin >> a; cout << a << endl;
运算符
| 运算符类型 | 作用 |
|---|---|
| 算术运算符 | 用于处理四则运算 |
| 赋值运算符 | 用于将表达式的值赋给变量 |
| 比较运算符 | 用于表达式的比较，并返回一个真值或假值 |
| 逻辑运算符 | 用于根据表达式的值返回真值或假值 |
算术运算符
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| + | 正号 | +3 | 3 |
| - | 负号 | -3 | -3 |
| + | 加 | 10 + 5 | 15 |
| - | 减 | 10 - 5 | 5 |
| * | 乘 | 10 * 5 | 50 |
| / | 除 | 10 / 5 | 2 |
| % | 取模(取余) | 10 % 3 | 1 |
| ++ | 前置递增 | a=2; b=++a; | a=3; b=3; |
| ++ | 后置递增 | a=2; b=a++; | a=3; b=2; |
| -- | 前置递减 | a=2; b=--a; | a=1; b=1; |
| -- | 后置递减 | a=2; b=a--; | a=1; b=2; |
赋值运算符
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| = | 赋值 | a=2; b=3; | a=2; b=3; |
| += | 加等于 | a=0; a+=2; | a=2; |
| -= | 减等于 | a=5; a-=3; | a=2; |
| *= | 乘等于 | a=2; a*=2; | a=4; |
| /= | 除等于 | a=4; a/=2; | a=2; |
| %= | 模等于 | a=3; a%2; | a=1; |
比较运算符
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| == | 相等于 | 4 == 3 | 0 |
| != | 不等于 | 4 != 3 | 1 |
| < | 小于 | 4 < 3 | 0 |
| > | 大于 | 4 > 3 | 1 |
| <= | 小于等于 | 4 <= 3 | 0 |
| >= | 大于等于 | 4 >= 1 | 1 |
逻辑运算符
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| ! | 非 | !a | 如果a为假，则!a为真； 如果a为真，则!a为假。 |
| && | 与 | a && b | 如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。 |
| || | 或 | a || b | 如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。 |
选择结构
if语句
单if
int score = 0; cout << "请输入一个分数：" << endl; cin >> score;if (score > 600) { cout << "我考上了一本大学！！！" << endl; }
多if
多行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };
int main() { int score = 0; cout << "请输入考试分数：" << endl; cin >> score; if (score > 600) { cout << "我考上了一本大学" << endl; } else { cout << "我未考上一本大学" << endl; } system("pause"); return 0;}
多条件的if语句：if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}
int main() {int score = 0;cout << "请输入考试分数：" << endl;cin >> score;if (score > 600){ cout << "我考上了一本大学" << endl;}else if (score > 500){ cout << "我考上了二本大学" << endl;}else if (score > 400){ cout << "我考上了三本大学" << endl;}else{ cout << "我未考上本科" << endl;}system("pause");return 0;}
三目运算符
作用： 通过三目运算符实现简单的判断
语法表达式1 ? 表达式2 ：表达式3
解释：
如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；
如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。
int a = 10; int b = 20; int c = 30; c = a ? a : b; cout << c << endl;
switch循环
switch(表达式){ case 结果1：执行语句;break; case 结果2：执行语句;break; ... default:执行语句;break;}
循环结构
while循环
while (num < 10) { cout << "num = " << num << endl; num++; }
在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环
do while循环语句
语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);
与while的区别在于do...while会先执行一次循环语句，再判断循环条件
int main() { int num = 0; do { cout << num << endl; num++; } while (num < 10); system("pause"); return 0;}
for循环语句
语法： for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }
int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << i << endl; } system("pause"); return 0;}
跳转语句
break语句
break使用的时机：
- 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
- 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
- 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句
continue语句
作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环
goto语句
作用：可以无条件跳转语句
语法： goto 标记;
解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置
cout << "1" << endl; goto FLAG; cout << "2" << endl; cout << "3" << endl; FLAG: cout << "4" << endl; cout << "5" << endl; cout << "6" << endl; cout << "7" << endl; cout << "8" << endl;
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数组
所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素
特点1：数组中的每个数据元素都是相同的数据类型
特点2：数组是由连续的内存位置组成的
定义方式:
数据类型 数组名[ 数组长度 ];数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
int main(){ int scores[10]; //利用下标赋值 scores[0] = 100; scores[1] = 99; scores[2] = 85; //利用下标输出 cout << scores[0] << endl; cout << scores[1] << endl; cout << scores[2] << endl; return 0;}
数组名
- 可以统计整个数组在内存中的长度
- 可以获取数组在内存中的首地址
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; cout << sizeof(arr)/ sizeof(arr[0]) << endl; //计算数组元素个数
通过数值名获取数组内容中的首地址
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; cout << (int)arr << endl; cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl; cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl;
函数
作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码
一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。
函数的定义
函数的定义一般主要有5个步骤：
1、返回值类型
2、函数名
3、参数表列
4、函数体语句
5、return 表达式
语法：
返回值类型 函数名 （参数列表）{ 函数体语句 return表达式}
- 返回值类型 ：一个函数可以返回一个值。在函数定义中
- 函数名：给函数起个名称
- 参数列表：使用该函数时，传入的数据
- 函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句
- return表达式： 和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据
int add(int num1, int num2) { return num1 + num2;}int main(){ int num = add(1, 2); cout << num << endl; return 0;}
值传递
- 所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
- 值传递时，==如果形参发生，并不会影响实参
值传递时，形参是修饰不了实参的
函数的声明
作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
- 函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次
//声明int max(int a, int b);int max(int a, int b);//定义int max(int a, int b){ return a > b ? a : b;}
函数的分文件编写
作用：让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4个步骤
- 创建后缀名为.h的头文件
- 创建后缀名为.cpp的源文件
- 在头文件中写函数的声明
- 在源文件中写函数的定义
// swap.h 内容#include <iostream>using namespace std;int add(int num1, int num2);//swap.cpp文件#include "swap.h"int add(int num1, int num2) { return num1 + num2;}//main #include <iostream>#include "swap.h"using namespace std;int main(){ int num = add(1, 1); cout << num << endl; return 0;}
指针
指针的作用： 可以通过指针间接访问内存
- 内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示
- 可以利用指针变量保存地址
我们要取他的值是时候，或者要赋值的时候，要在指针前面加 * 号，而我要改变他的指向的时候是不加 * 号的。
不加 * 号 是对变量本身的操作，加了 * 号是对指针变量所指向位置的操作。
指针变量的定义和使用
指针变量定义语法： 数据类型 * 变量名；
int a=10; int * p; //声明指针变量 p = &a;//指针指向变量a的地址 //指针使用 cout << &a << endl; //打印a地址 cout << p << endl;//打印指针变量 cout << "*p:" << *p << endl;
结果：
005AFE48005AFE48*p:10
指针变量和普通变量的区别
- 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
- 指针变量可以通过" * "操作符，操作指针变量指向的内存空间，这个过程称为解引用
总结1： 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址
总结2：利用指针可以记录地址
总结3：对指针变量解引用，可以操作指针指向的内存
总结4：所有指针类型在32位操作系统下是4个字节
空指针
int main() { //指针变量p指向内存地址编号为0的空间 int * p = NULL; //访问空指针报错 //内存编号0 ~255为系统占用内存，不允许用户访问 cout << *p << endl; system("pause"); return 0;}
野指针：指针变量指向非法的内存空间
int main{ int* p = (int*)0x100;cout << *p << endl;return 0; }
总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。
const修饰指针
const修饰指针有三种情况
- const修饰指针 --- 常量指针
- const修饰常量 --- 指针常量
- const 修饰指针，又修饰常量
int a = 10; int b = 10; //1. const修饰的是指针，指针指向可以改，指针指向的值不可以更改 const int* p1 = &a; //a取值给p1 p1 = &b; //b取值给p1 cout << p1 << endl; //*p1 = 100; 报错 //2. const修饰的是常量，指针指向不可以改，指针指向的值可以更改 int* const p2 = &a; //p2 = &b; //错误 *p2 = 100; cout << *p2 << endl; //值等于100
看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针，是常量就是指针常量。
常量指针：指针指向可以改，指针指向的值不可以更改
指针常量：指针指向不可以改，指针指向的值可以更改
const 修饰指针，又修饰常量：都不可更改。
指针和数组
作用：利用指针访问数组中元素
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int* p = arr;// //指向数组的指针 cout << *p << endl; for (int i = 0; i < 10; i++) { //利用指针遍历数组 cout << *p << endl; p++;//偏移 }
指针和函数
作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值
void swap1(int a, int b){ int temp = a; a = b; b = temp;}int main(){ int a = 10; int b = 20; swap1(a, b); // 值传递不会改变实参 cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; //结果：1=10,b= 20
实参未发生改变。
void swap2(int *p1, int *p2){ int temp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = temp;}int main(){ int a = 10; int b = 20; swap2(&a,&b); // 值传递不会改变实参 cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl;}//结果：a= 20,b=10
总结：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递。
结构体
结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型
通过结构体创建变量的方式有三种：
- struct 结构体名 变量名
- struct 结构体名 变量名 =
- 定义结构体时顺便创建变量
struct Person{ string name; int age; int score;};int main() { //方式一 Person person; person.name = "nice0e3"; person.age = 22; person.score = 10; cout << person.name << endl; cout << person.age << endl; cout << person.score << endl; //方式二 Person persion1 = { "nice0e3",22,10 }; cout << persion1.name << endl; cout << persion1.age << endl; cout << persion1.score << endl; return 0;}
总结1：定义结构体时的关键字是struct，不可省略
总结2：创建结构体变量时，关键字struct可以省略
总结3：结构体变量利用操作符 ''.'' 访问成员
结构体数组
语法： struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }
struct Person{ string name; int age; int score;};int main() { Person arr[3] = { {"张三",18,80 }, {"李四",19,60 }, {"王五",20,70 } }; for (int i = 0; i < sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); i++) { cout << arr[i].name << "\n" << endl; cout << arr[i].age << "\n" << endl; cout << arr[i].score << "\n" << endl; }
构造体指针
作用：通过指针访问结构体中的成员
- 利用操作符
->可以通过结构体指针访问结构体属性
#include <iostream>#include "maincpp.h"using namespace std;struct Person{ string name; int age; int score;};int main() { struct Person person = { "张三",18,100}; Person * p = &person; cout << p->name << "\n" << endl; cout << p->age << "\n" << endl; cout << p->score << "\n" << endl;}
结构体做函数参数
作用：将结构体作为参数向函数中传递
传递方式有两种：
- 值传递
- 地址传递
struct Person{ string name; int age; int score;};void printStudent(Person stu){ stu.age = 28; cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;}//地址传递void printStudent2(Person* stu){ stu->age = 28; cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;}int main() { struct Person person1 = { "张三",18,100}; struct Person person2 = { "李四",22,100}; printStudent(person1); printStudent2(&person2);}
如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递
结构体中 const使用场景
作用：用const来防止误操作
void printStudent2(const Person* stu){ //stu->age = 28; cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;}int main() { struct Person person2 = { "李四",22,100}; printStudent2(&person2);}
