C++ 语法基础 Ⅰ
by 4627488
南京航空航天大学
2024-09-26
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代码框架 Code Template
如果你不想深究背后的原理，初学时可以直接背下来：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// your code here
return 0;
}程序的入口是 main 函数，return 0; 表示程序正常结束。
Hello, World!
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "Hello, World!\n";
return 0;
}输出：
Hello, World!了解更多
#include <iostream> 是一个预处理指令，告诉编译器包含 iostream 头文件。iostream 是 C++ 标准库中的输入输出流库。
using namespace std; 声明使用 std 命名空间，std 是 C++ 标准库的命名空间。
cout << "Hello, World!\n"; 是一个输出语句，cout 是标准输出流对象，<< 是输出运算符，"Hello, World!\n" 是字符串字面量，\n 是换行符。
return 0; 是一个返回语句，表示程序正常结束。
注释 Comments
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 这是一个单行注释
cout << "Hello, World!\n";
/* 这是一个注释块
注释块可以跨越多行*/
return 0;
}注释对程序运行没有影响，可以用来解释程序的意思，还可以在让某段代码不执行（但是依然保留在源文件里）。
了解更多
C++ 中有两种注释方式：单行注释 // 和多行注释 /* */。
输入&输出 Input & Output
#include <iostream>
#include <string> // 包含 string 类型
using namespace std;
int main() {
string name;
cout << "What's your name? ";
cin >> name;
cout << "Hello, " << name << "!\n";
return 0;
}输出：
What's your name? [AtomFirst]
Hello, AtomFirst!了解更多
cin >> name; 用来从标准输入读取一个字符串，存储到 name 中。 cout << "Hello, " << name << "!\n"; 用来输出字符串。
string name; 是什么？
这是一个变量声明语句。
string 是 C++ 中的一种数据类型，表示字符串。
name 是一个变量名，用来存储用户输入的字符串。
cin >> name; 用来从标准输入读取一个字符串，存储到 name 中。
cout << "Hello, " << name << "!\n"; 用来输出字符串。
数据类型 Data Types
这些是 C++ 中常见的数据类型：
int整数类型double浮点数类型char字符类型string字符串类型bool布尔类型long long长整数类型
使用 string 类型需要包含头文件 string。
声明一个变量 Set a Variable
声明一个变量的语法是 数据类型 变量名; 赋值一个变量的语法是 变量名 = 值;
int main() {
int a; // 声明一个整数变量 a
a = 114514; // 给 a 赋值为 114514
cout << a << "\n"; // 输出 a 的值和一个换行符
return 0;
}114514在代码中，像114514这样的硬编码在代码中的值叫做 字面量。
整数类型 Integer
int 是 C++ 中的整数类型，通常占用 4 个字节。 long long 是 C++ 中的长整数类型，通常占用 8 个字节。
int 的取值范围是 long long 的取值范围是
浮点数类型 Floating Point
double 是 C++ 中的浮点数类型，通常占用 8 个字节。
根据 IEEE 754 标准，double 类型的精度约为 15 位有效数字。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
double d = 3.1415; // 声明并初始化一个双精度浮点数变量
cout << d << "\n";
return 0;
}字符类型 Character
char 是 C++ 中的字符类型，通常占用 1 个字节。 字符是一个字母、数字或者符号，字符字面量用单引号括起来。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
char c = 'A'; // 声明并初始化一个字符变量
cout << c << "\n";
return 0;
}输出：
A字符串类型 String
string 是 C++ 中的字符串类型，需要包含头文件 string。 字符串字面量用双引号括起来。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
string s = "Hello, World!"; // 声明并初始化一个字符串变量
cout << s << "\n";
return 0;
}布尔类型 Boolean
bool 是 C++ 中的布尔类型，只有两个值：true 和 false。 bool 类型通常占用 1 个字节。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
bool b = true; // 声明并初始化一个布尔变量
cout << b << "\n";
return 0;
}语句 & 表达式 Statement & Expression
语句是 C++ 程序的基本构建块，每个语句以分号 ; 结尾。表达式是由运算符和操作数组成的，表达式的值是一个对象。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 1, b = 2; // 声明并初始化两个整数变量
int c = a + b; // 表达式 a + b 的值赋给 c
cout << c << "\n";
return 0;
}之前介绍的 a = 114514; 就是一个赋值语句。 int a; 是一个声明语句。 cout << c << "\n"; 是一个输出语句。
= 和 ==
在 C++ 中，= 是赋值运算符，表示将右边的值赋给左边的变量。 C++ 中的等于运算符是 ==，表示判断左右两边的值是否相等。
算术运算符 Arithmetic Operators
| 运算符 | 功能 | | | - | | + （单目） | 正 | | - （单目） | 负 | | * （双目） | 乘法 | | / | 除法 | | % | 取模 | | + （双目） | 加法 | | - （双目） | 减法 |
单目运算符（又称一元运算符）指被操作对象只有一个的运算符，而双目运算符（又称二元运算符）的被操作对象有两个。
算术运算符优先级 Precedence
算术运算符中有两个单目运算符（正、负）以及五个双目运算符（乘法、除法、取模、加法、减法），其中单目运算符的优先级最高。
其中取模运算符 % 意为计算两个整数相除得到的余数，即求余数。
而 - 为双目运算符时做减法运算符，如 2-1 ；为单目运算符时做负值运算符，如 -1 。
算术运算中的类型转换 Type Conversion
对于双目算术运算符，当参与运算的两个变量类型不同时，C++ 会将其中一个变量的类型转换为另一个变量的类型。一般来说，C++ 会将较低精度的类型转换为较高精度的类型。
例如，对于一个整型（int）变量 double）类型变量
x/3的结果将会是整型；x/3.0的结果将会是双精度浮点型；x/y的结果将会是双精度浮点型；x*1/3的结果将会是整型；x*1.0/3的结果将会是双精度浮点型；
代码是按照顺序执行的
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 1, b = 2;
cout << a + b << "\n";
a = 3;
cout << a + b << "\n";
return 0;
}输出：
3
5分支结构 Branching
分支结构是程序中的一种控制结构，根据条件的真假执行不同的代码块。
int main() {
int a = 1;
if (a == 1) {
cout << "a is 1\n";
} else {
cout << "a is not 1\n";
}
return 0;
}输出：
a is 1循环结构 Looping
循环结构是程序中的一种控制结构，根据条件重复执行代码块。
循环很方便，因为它们可以节省时间、减少错误，并且使代码更具可读性。
循环结构有三种常见的形式：
for循环while循环do...while循环
while 循环
while 循环是一种在条件为真时重复执行代码块的循环。
int main() {
int i = 0;
while (i < 5) {
cout << i << " ";
i++;
}
cout << "\n";
return 0;
}0 1 2 3 4for 循环
当你知道循环次数时，使用 for 循环是最好的选择。
int main() {
for (int i = 0; i < 5; i++) { // for (初始化; 条件; 更新)
cout << i << " ";
}
cout << "\n";
return 0;
}0 1 2 3 4函数 Function
函数是一段封装好的代码块，可以重复调用。
void say_hello() {
cout << "Hello, World!\n";
}
int main() {
say_hello();
return 0;
}输出：
Hello, World!函数的参数 Function Parameters
函数可以接受参数，参数是函数的输入。
void say_hello(string name) {
cout << "Hello, " << name << "!\n";
}
int main() {
say_hello("AtomFirst");
return 0;
}输出：
Hello, AtomFirst!函数的返回值 Function Return Value
函数可以返回一个值，返回值是函数的输出。
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
cout << add(1, 2) << "\n";
return 0;
}输出：
3递归 Recursion
递归是函数调用自身的过程。
int factorial(int n) {
if (n == 0) {
return 1;
}
return n * factorial(n - 1);
}
int main() {
cout << factorial(5) << "\n";
return 0;
}120数组 Array
数组是一种存储多个相同类型数据的数据结构。通过下标访问数组元素。在 C++ 中，数组的下标从 0 开始。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
cout << a[0] << "\n";
return 0;
}1了解更多
int a[5] 声明了一个整数数组，数组名为 a，数组长度为 5。 {1, 2, 3, 4, 5} 是数组的初始化列表。 a[0] 是数组的第一个元素。
数组的遍历 Array Traversal
遍历数组是访问数组中的每个元素的过程。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << a[i] << " ";
}
cout << "\n";
return 0;
}1 2 3 4 5了解更多
for (int i = 0; i < 5; i++) 是一个 for 循环，用来遍历数组。 cout << a[i] << " "; 输出数组的每个元素。
数组的长度 Array Length
数组的长度是数组中元素的个数。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
cout << sizeof(a) / sizeof(a[0]) << "\n";
return 0;
}5了解更多
sizeof(a) 返回数组 a 的总字节数。 sizeof(a[0]) 返回数组 a 的第一个元素的字节数。 sizeof(a) / sizeof(a[0]) 返回数组 a 的长度。
结构体 Struct
结构体是一种用户自定义的数据类型，可以存储多个不同类型的数据。
struct Point {
int x;
int y;
};
int main() {
Point p = {1, 2};
cout << p.x << " " << p.y << "\n";
return 0;
}1 2了解更多
不讲指针
总结 Summary
- C++ 程序的入口是
main函数。 - C++ 中的数据类型有整数、浮点数、字符、字符串、布尔、长整数等。
- C++ 中的控制结构有分支结构、循环结构。
- 函数是一段封装好的代码块，可以重复调用。
- 数组是一种存储多个相同类型数据的数据结构。
- 结构体是一种用户自定义的数据类型，可以存储多个不同类型的数据。
资源 Resources
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