一、c++程序基本框架
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
}
代码解读
- 第一行
#include <iostream>
:这是头文件,我们需要iostream这个库,它包含输入输出信息流。 using namespace std;
:这是命名空间,要去哪里执行任务的意思。int main(){ }
:这是主函数,花括号包围的部分就是函数体,里面是我们编写的指令。
- 【注意】:程序的执行始于对 main 函数的调用。当你运行一个C++程序时,操作系统会加载程序到内存中,然后跳转到 main 函数的开始处,并从此处开始执行程序。这个过程是由操作系统和运行时环境来控制的,而不是由C++语言本身自动完成的。
二、输入输出
- cout:输出
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout<<"Hello World"<<endl; //endl:表示换行
cout<<"Hello C++"<<endl;
}
结果:
- cin:输入
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a; //声明一个变量a
cin>>a; //把输入的值给a变量
cout<<"a="<<a;
}
假如键盘输入6,结果:
- 连续输入输出
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a; //声明变量a
int b; //声明变量b
cin>>a>>b; //输入a和b
cout<<a<<" "<<b; //输出a和b
}
假如键盘输入2,回车再输入8,结果:
三、变量的声明和赋值
0.变量名的规则
- 【规则1】:变量名包含字母、数字、下划线,但数字不能在变量名首位,例如以下变量名:
a(合法)、a123(合法)、_xyz(合法)、2b(不合法,不能以数字开头)
- 【规则2】:具有特殊含义的单词不能作为变量名,否则会报错,因为它们在C++中已经代表了特定的意思,例如以下单词:
while, int, if, char, long, bool 等等。
1.变量的声明
- 想要使用变量,必须先做“声明”,也就是告诉计算机要用到的数据叫什么名字。变量声明的标准语法可以写成:
数据类型 变量名;
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a; //声明一个变量a
cin>>a; //把输入的值给a变量
cout<<"a="<<a;
}
结果:
2.变量的声明且赋值
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 1; //声明变量a,并赋值为1
cout<<a; //结果:输出1
}
3.全局变量和局部变量
#include <iostream>
using namespace std;
// 全局变量
int number = 100;
int main()
{
// 局部变量
int number = 1;
// 访问局部变量
cout << "number = " << number << endl;
// 访问全局变量,number前面要加上双冒号::
cout << "number = " << ::number << endl;
}
4.常量
常量:一旦创建后,则不能修改它的值,否则会报错。语法:
const 数据类型 变量名 = xxx
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 定义常量,不能修改常量值
const int Zero = 0;
cout<<Zero;
}
5.交换两个变量的值
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a=10;
int b=20;
int t;//创建一个临时变量t
t=a;//把a盒子中的数字拷贝到t盒子
a=b;//把b盒子中的数字拷贝到a盒子
b=t;//把t盒子中的数字拷贝到b盒子
cout<<"a="<<a<<endl;
cout<<"b="<<b;
}
结果:
四、基本数据类型
- C++支持丰富的数据类型,它内置了一套基本数据类型,主要包括算术类型和空类型(void)。算术类型又包含了整型和浮点型;而空类型不对应具体的值,只用在一些特定的场合,比如一个函数如果不返回任何值,我们可以让void作为它的返回类型。
C++定义的整型包括以下几种:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 常用整型
int a = 1;
cout << "a = " << a << endl;
// 浮点类型
float f = 3.14;
cout << "f = " << f << endl;
// 布尔类型:只有两个取值,true和false
bool bl = true;
cout << "bl = " << bl << endl;
}
结果:
- 数据类型转换
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 1. 整数值赋给bool整型
bool b = 25;
cout<<"b="<<b<<endl;
// 2. bool类型赋值给整型
int s = false;
cout<<"s="<<s<<endl;
// 3. 浮点数赋给整数类型
int i = 3.14;
cout<<"i="<<i<<endl;
// 4. 整数值赋给浮点类型
float f = 10;
cout<<"f="<<f<<endl;
}
结果:
- 数据类型转换规则总结如下:
- 非布尔类型的算术值赋给布尔类型,初始值为0则结果为 false , 否则结果为true ;
- 布尔值赋给非布尔类型,初始值为 false 则结果为0,初始值为 true 则结果为1;
- 浮点数赋给整数类型,只保留浮点数中的整数部分,会带来精度丢失;
- 整数值赋给浮点类型,小数部分记为0。如果保存整数需要的空间超过了浮点类型的容量,可能会有精度丢失。
五、运算符
1.算术运算符
- C++中有5种算术运算符:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 加法
int a = 20, b = 6;
cout << " a + b = " << a + b << endl;
// 减法
cout << " a - b = " << a - b << endl;
// 乘法
cout << " a * b = " << a * b << endl;
// 除法
cout << " a / b = " << a / b << endl;
// 取模:两个数必须是整数类型
cout << " a % b = " << a % b << endl;
}
结果:
- 以上5种算术运算符优先级顺序如下:
运算符 | 优先级 |
---|---|
* / % | 三者并列,高于加减 |
+ - | 两者并列 |
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
//优先级比较
int a = 20, b = 6,c = 10;
cout << " a + c * b = " << a + c * b << endl;
cout << " a % b * c = " << a % b * c << endl;
cout << " a / b % c = " << a / b % c << endl;
cout << " a * b / c = " << a * b / c << endl;
}
结果:
- 算术表达式:由算术运算符和数字组成的式子,例如a + 1,a + b * c等等。
3.赋值运算符
- 在C++中,用等号“=”表示一个赋值操作,这里的“=”就是赋值运算符。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 20;//把20赋值给a变量
cout << " a = " << a << endl;
int c = a = 100; // 连续赋值:把100重新赋值给a变量,再把a变量的值赋值给c变量
cout << " c = " << c << endl;
}
结果:
4.复合赋值运算符
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x = 6,y = 2;
y+=x; //等价于 y = y+x; 即先计算y+x的结果,再把结果赋值给y,以下同理
cout<<"y="<<y<<endl;
x-=5;
cout<<"x="<<x<<endl;
x/=y;
cout<<"x="<<x<<endl;
}
结果:
5.自增自减运算符
- “自增”用两个加号“++”表示,表示“对象值加一,再赋值给原对象”;“自减”则用两个减号“–”表示。
++a; // a自增,相当于 a += 1;
--b; // b自减,相当于 b -= 1;
- 自增自减运算符各自有两种形式:“前置”和“后置”,也就是说写成“++a”和“a++”都是可以的。它们都表示“a = a + 1”,区别在于表达式返回的结果不同:
- 前置时,对象先加1,再将更新之后的对象值作为结果返回;
- 后置时,对象先将原始值作为结果返回,再加1;
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x = 3;
int y = ++x;//先让x自增1,再将x更新后的结果赋值给y
cout<<"x="<<x<<endl;
cout<<"y="<<y<<endl;
int a = 3;
int b = a++;//先将a赋值给b,再让a自增1
cout<<"a="<<a<<endl;
cout<<"b="<<b<<endl;
}
结果:
6.关系运算符
- 关系运算符:两个表达式可以使用关系运算符进行比较,运算结果是布尔类型值:true或false。
1 < 2; // true
3 >= 5; // false
10 == 4 + 6; // true
(10 != 4) + 6; // 7 原因:关系运算符的返回值为布尔类型,如果参与算术计算,true的值为1,false的值为0;
注意:在C++语法中一个等号“=”表示的是赋值,两个等号“==”才是真正的“等于”。
7.逻辑运算符
- 逻辑运算符:一个关系运算符的结果是一个布尔类型(ture或者false),就可以表示一个条件的判断;如果需要多个条件的叠加,就可以用逻辑“与或非”将这些布尔类型组合起来。这样的运算符叫做“逻辑运算符”。
- 逻辑非(!):将运算对象的值取反后返回;
- 逻辑与(&&):两个运算对象都为true时结果为true,否则结果为false;
- 逻辑或(||):两个运算对象只要有一个为true结果就为true,都为false则结果为false;
1 < 2 && 3 >= 5; // false
1 < 2 || 3 >= 5; // true
!(1 < 2 || 3 >= 5); // false
- 逻辑与和逻辑或有两个运算对象,在计算时都是先求左侧对象的值,再求右侧对象的值;如果左侧对象的值已经能决定最终结果,那么右侧就不会执行计算:这种策略叫做“短路求值”;看下面例子:
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int i = -1;
1 < 2 && ++i; // false
cout << " i = " << i << endl; // i = 0
1 < 2 || ++i; // true
cout << " i = " << i << endl; // i = 0
}
8.条件运算符
- “条件运算符”:由“?”和“:”两个符号组成,需要三个运算表达式,形式如下:
条件判断表达式 ? 表达式1 : 表达式2
条件运算符的含义是:计算条件判断表达式的值,如果为true就执行表达式1,返回求值结果;如果为false则跳过表达式1,执行表达式2,返回求值结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int i = 0;
cout << ((1 < 2 && ++i) ? "true" : "false") << endl; //结果:true
}
注意:条件运算符的优先级比较低,所以输出的时候需要加上括号。事实上,条件运算符等同于流程控制中的分支语句if…else…,只用一条语句就可以实现按条件分支处理,这就让代码更加简洁。
9.总结:运算符的优先顺序
运算符说明 | C++运算符 | 优先级顺序 |
---|---|---|
小括号 | ( ) | 高——>低 |
逻辑非运算符、自增自减运算符 | !++ - - | |
算术运算符 | * / % | |
算术运算符 | +、- | |
关系运算符 | >、>=、<、<= | |
关系运算符 | ==、!= | |
逻辑与运算符 | && | |
逻辑或运算符 | || | |
赋值运算符 | = 、+=、 -= 、*= 、/=、 %= |
六、if条件判断
- if 语句主要就是判断一个条件是否为真(true),如果为真就执行下面的语句,如果为假则跳过。具体形式可以分为两种:一种是单独一个if,一般称为“单分支”;另一种是if
… else …,称为“双分支”。
1.单分支
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "请输入您的年龄:" << endl;
int age;
cin >> age;
if ( age >= 18 ) {
cout << "欢迎您,成年人!" << endl;
}
}
结果:
2.双分支
- 双分支就是在if分支的基础上,加了else分支;条件为真就执行if后面的语句,条件为假就执行else后面的语句。
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "请输入您的年龄:" << endl;
int age;
cin >> age;
if ( age >= 18 ) {
cout << "欢迎您,成年人!" << endl;
} else {
cout << "本程序不欢迎未成年人!" << endl;
}
}
结果:
3.多层嵌套分支if … else …
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "请输入您的年龄:" << endl;
int age;
cin >> age;
if ( age >= 18 ) {
cout << "欢迎您,成年人!" << endl;
if (age < 35) {
cout << "加油,年轻人!" << endl;
}
} else {
cout << "本程序不欢迎未成年人!" << endl;
if (age >= 12) {
cout << "少年,好好学习!" << endl;
} else {
cout << "小朋友,别玩电脑!" << endl;
}
}
}
结果:
4.多层嵌套分支if … else if…
嵌套分支如果比较多,代码的可读性会大幅降低。所以还有一种更加简单的嵌套分支写法,那就是if … else if …,具体形式如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "请输入您的年龄:" << endl;
int age;
cin >> age;
if (age < 12) {
cout << "小朋友,别玩电脑!" << endl;
} else if (age < 18) {
cout << "少年,好好学习!" << endl;
} else if (age < 35) {
cout << "加油,年轻人!" << endl;
} else if (age < 60) {
cout << "加油,中年人!" << endl;
} else {
cout << "好好休息,老年人!" << endl;
}
}
结果:
练习:输入3个数,输出三个数中的最大值
七、循环
- C++中的循环语句,有while、do while和for三种。
1.while循环
- while只需要给定一个判断条件,只要条件为真,就重复地执行语句。语法如下:
while (条件){
语句
}
需求1:输出1~3之间所有的整数,并用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int i = 1;
while (i <= 3) {
cout<<i<<" ";
i++;
}
}
结果:
分析代码:拆解以上while循环的执行过程
第一次循环:
i = 1; //i的初始值为1
i <= 3 //条件成立,执行循环体中的语句
cout << i << " "; //此时输出1
i++; //i的值变为2
第二次循环:
i = 2; //因为第一次循环结束后,i的值变为2
i <= 3 //条件成立,执行循环体中的语句
cout << i << " "; //此时输出2
i++; //i的值变为3
第三次循环:
i = 3; //因为第二次循环结束后,i的值变为3
i <= 3 //条件成立,执行循环体中的语句
cout << i << " "; //此时输出3
i++; //i的值变为4
第四次循环:
i = 4; //因为第三次循环结束后,i的值变为4
i <= 3 //条件不成立,本次循环体并不会执行,也就是循环到此终止了
需求2:计算出1~10之间所有整数的和。
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int sum = 0;
int i = 1;
while (i <= 10) {
sum += i;
i++;
}
cout<<"sum="<<sum;
}
结果:
2.do while循环
do while和while非常类似,区别在于do while是先执行循环体中的语句,然后再检查条件是否满足。所以do while至少会执行一次循环体。do while语法如下:
do {
语句
} while (条件);
需求1:输出1~10之间所有的整数,并用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int i = 1;
do {
cout<<i<<" ";
i++;
} while(i<11);
}
结果:
3.for循环
- for循环的经典语法形式是:
for (初始化语句; 条件; 表达式){
语句
}
- for循环的执行顺序:
for语句头中有三部分,用分号分隔,主要作用是:
- 初始化语句负责初始化一个变量,这个变量值会随着循环迭代而改变,一般就是“循环变量”。
- 中间的条件是控制循环执行的关键,为真则执行下面的循环体语句,为假则退出。
- 最后的表达式会在本次循环完成之后再执行,一般会对循环变量进行更改;
这三个部分并不是必要的,根据需要都可以进行省略。如果省略某个部分,需要保留分号表示这是一个空语句。
需求1:输出1~3之间所有的整数,并用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
<