GESP计算机等级考试一级认证C++知识点

RAM（随机存取存储器）：运行时的数据存储区，用于存放程序和数据，访问速度快，但断电会丢失数据。
- ROM（只读存储器）：存储系统固件，数据在断电后不丢失。
- 缓存（Cache）：存储 CPU 最近使用过的数据，速度比 RAM 快，用于提高 CPU 性能。
I/O 设备（输入输出设备）：
输入设备：如键盘、鼠标、扫描仪等，用于向计算机输入数据。
输出设备：如显示器、打印机、扬声器等，用于输出计算机的处理结果。

操作系统

Windows：

图形化界面的操作系统，支持多任务、多线程操作，广泛应用于桌面计算机。具有任务管理器、资源管理器等工具，帮助用户管理计算机资源。

Linux：

开放源代码的操作系统，支持命令行和图形界面。广泛应用于服务器、嵌入式系统和超大规模计算中。常用的发行版包括 Ubuntu、CentOS、Debian 等。

重要人物

艾伦·图灵（1912年—1954年），英国数学家、逻辑学家，被称为“人工智能之父”。
冯·诺依曼（1903年—1957年），出生于匈牙利的美籍犹太人，是20世纪最著名的数学家之一，理论计算机科学和博弈论的奠基者，常被誉为“计算机之父”。
克劳德·香农（1916年—2001年），美国数学家和密码学家，是“信息论之父”。

计算机发展历程

从第一代电子计算机（ENIAC）到第四代（微型计算机）和现代的智能设备，计算机技术经历了从机械计算到电子计算、从批处理系统到多任务处理的飞跃。

2. 集成开发环境（IDE）使用

Dev C++ 使用步骤

创建文件：

打开 Dev C++，点击“文件”->“新建”->“源代码”来创建新的 C++ 文件。
默认情况下，文件的扩展名应为 .cpp。

编辑文件：

在代码编辑窗口中编写代码，Dev C++ 提供了代码高亮、自动补全等功能，可以帮助提高编程效率。

保存文件：

编辑完毕后，点击“文件”->“保存”，选择保存路径和文件名。确保文件保存为 .cpp 格式。

编译：

点击“执行”->“编译”或者快捷键 F9，Dev C++ 会将代码编译成可执行文件（.exe 文件），如果存在错误，编译器会显示错误信息。

调试：

使用 Dev C++ 提供的调试工具，逐行执行代码，查看变量值、堆栈信息，帮助定位程序中的逻辑或运行时错误。

3. 程序基本语句

输入输出语句

cin（C++ 输入）：

int x;
cout << "Enter an integer: ";
cin >> x;  // 从标准输入读取一个整数并赋值给

scanf（C 输入）：

int x;
printf("Enter an integer: ");
scanf("%d", &x);  // 从标准输入读取一个整数

cout（C++ 输出）：

int x = 10;
cout << "The value of x is: " << x << endl;  // 输出到标准输出

printf（C 输出）：

int x = 10;
printf("The value of x is: %d\n", x);  // 输出到标准输出

赋值语句

赋值操作：将一个变量的值赋给另一个变量。

4. 结构化程序设计

顺序结构

顺序结构是最简单的程序结构，它按照代码书写的顺序依次执行每一行代码。没有跳转或重复，只是线性地从上到下执行。每个语句在前一个语句完成后立即执行

分支结构

if 语句：

if (condition) {
    // 执行这段代码
}

if-else 语句：

if (condition) {
    // 条件为真时执行这段代码
} else {
    // 条件为假时执行这段代码
}

switch 语句：

switch (expression) {
    case value1:
        // 当 expression 的值等于 value1 时执行这段代码
        break;
    case value2:
        // 当 expression 的值等于 value2 时执行这段代码
        break;
    default:
        // 当 expression 的值不匹配任何 case 时执行这段代码
}

循环结构

for 循环：用于已知次数的循环。
while 循环：适用于条件判断后执行。

do-while 循环：保证循环体至少执行一次。

do {
    // 先执行这段代码
} while (condition);

continue 和 break：
- continue：跳过当前循环的剩余部分，进入下一次循环。
- break：直接退出当前循环。

5. 程序的基本概念

标识符

标识符：变量名、函数名等程序中用来标识对象的名称。规则：只能包含字母、数字和下划线，且不能以数字开头。

关键字

关键字：语言保留的词，具有特殊意义，不能作为标识符。例如：int、if、else、for 等。

常量与变量

常量：定义后值不可改变的量。可以使用 const 关键字声明常量。
变量：定义后值可以改变的量。

程序注释

单行注释：// 注释内容
多行注释：/* 注释内容 */

6. 基本运算

算术运算

算术运算符用于执行基本的数学运算。它们包括：
1. +：加法
2. -：减法
3. *：乘法
4. /：除法（对于整数，结果将被截断为整数）
5. %：取模（求余数），仅适用于整数类型

逻辑运算

逻辑运算符用于组合多个条件表达式。主要的逻辑运算符是：
1. &&：逻辑与（AND），所有条件都必须为真，结果才为真
2. ||：逻辑或（OR），只要有一个条件为真，结果就为真
3. !：逻辑非（NOT），反转条件的真假性

关系运算

比较运算符

比较运算符用于比较两个值，并返回一个布尔值 (true 或 false)。常见的比较运算符有：
1. == ：等于
2. != ：不等于
3. > ：大于
4. < ：小于
5. >= ：大于或等于
6. <= ：小于或等于

自增与自减

自增 (++) 和自减 (–) 运算符用于将变量的值增加或减少1。它们可以出现在变量之前（前置）或之后（后置）。前置运算符先修改再使用，而后置运算符则是先使用再修改。

三目运算

三目运算符：(condition) ? (true_expression) : (false_expression)

int a = 10, b = 20;
int max = (a > b) ? a : b;
cout  << max << endl; //20

condition：一个表达式，其结果必须可以转换为布尔值（true 或 false）。 true_expression：如果 condition 的结果为 true，则计算并返回这个表达式的值。 false_expression：如果 condition 的结果为 false，则计算并返回这个表达式的值。

7. 基本数据类型

整数类型

int：常用的整数类型，通常占用 4 字节。
long long：用于存储大整数，通常占用 8 字节。

实数类型

float：单精度浮点数，通常占用 4 字节。
double：双精度浮点数，通常占用 8 字节。

字符型

char：存储单个字符，通常占用 1 字节。

布尔型

bool：用于存储 true 或 false，通常占用 1 字节。

常见的易错点：

一、变量与数据类型

忘记指定变量类型
- 错误示例
  
  ：
```
a = 5; // 忘记指定变量a的类型
```
- 正确做法
  
  ：
```
int a = 5; // 明确指定变量a为整数类型
```
- 易错分析：在C++中，变量在声明时必须指定其类型，否则编译器无法识别变量的数据类型，从而导致编译错误。
混淆变量类型
- 错误示例：
```
string a = 5; // 尝试将整数赋值给字符串类型变量
```
- 正确做法：
```
int a = 5; // 整数类型变量
string b = "5"; // 字符串类型变量，内容为数字字符
```
- 易错分析：不同类型的变量之间不能直接赋值，除非通过类型转换。整数和字符串是两种完全不同的数据类型，不能直接相互赋值。
变量名使用不规范
- 错误示例：
```
int if = 10; // 使用关键字作为变量名
```
- 正确做法：
```
int num = 10; // 使用合法的变量名
```
- 易错分析：C++中有一些保留的关键字，如if、else、for等，这些关键字不能作为变量名使用。变量名只能包含字母、数字和下划线，且不能以数字开头。

二、基本语法结构

语句书写错误
- 错误示例：
```
int a = 5 // 忘记在语句末尾使用分号
```
- 正确做法：
```
int a = 5; // 每条语句的末尾必须加分号
```
- 易错分析：在C++中，每条语句的末尾都需要用分号结束，否则编译器会报错。
括号使用不当
- 错误示例：
```
cout << "Hello" << endl // 忘记在函数调用时使用括号
```
- 正确做法：
```
cout << "Hello" << endl; // 正确使用括号调用函数
```
- 易错分析：函数调用时，需要在函数名后加上括号，即使函数没有参数，括号也不能省略。

三、控制结构

条件语句（if-else）逻辑错误

错误示例：

char a = '5';
if (a == 5) { // 字符类型与整数类型比较，逻辑错误
    cout << "等于5" << endl;
} else {
    cout << "不等于5" << endl;
}

正确做法：

char a = '5';
if (a == '5') { // 字符类型与字符类型比较
    cout << "等于5" << endl;
} else {
    cout << "不等于5" << endl;
}

易错分析：在条件判断中，要确保比较的类型一致。字符类型与整数类型不能直接比较，应该使用相同的类型进行比较。

循环语句（for、while）条件错误
- 错误示例：
```
for(int i = 1; i <= 5; i++) { // 意图是输出1到10的数字，但条件设置为i <= 5
    cout << i << endl;
}
```
- 正确做法：
```
for(int i = 1; i <= 10; i++) { // 正确设置循环条件为i <= 10
    cout << i << endl;
}
```
- 易错分析：在设置循环条件时，要仔细考虑循环的起始值、终止值和步长，确保循环能够正确执行并满足需求。

四、运算与表达式

运算符优先级混淆

错误示例：

int a = 3 + 2 * 4; // 意图是(3 + 2) * 4，但由于运算符优先级问题，实际计算结果为3 + (2 * 4)
正确做法：
int a = (3 + 2) * 4; // 使用括号明确运算顺序

易错分析：在表达式中，不同运算符的优先级是不同的。如果不了解运算符的优先级，可能会导致表达式计算结果与预期不符。因此，在使用运算符时，要注意其优先级，必要时使用括号明确运算顺序。

算术运算溢出或精度丢失

错误示例（溢出）：

int a = 2147483647; // int类型的最大值
int b = a + 1; // 溢出，结果未定义

正确做法（避免溢出）：

long long a = 2147483647; // 使用更大范围的数据类型
long long b = a + 1; // 正确计算结果

错误示例（精度丢失）：

float a = 0.1f;
float b = 0.2f;
if (a + b == 0.3f) { // 由于浮点数精度问题，这个判断可能不成立
    cout << "相等" << endl;
} else {
    cout << "不相等" << endl;
}

正确做法（处理精度问题）：

float a = 0.1f;
float b = 0.2f;
const float EPSILON = 1e-6; // 定义一个很小的数作为误差范围
if (fabs(a + b - 0.3f) < EPSILON) { // 使用fabs函数计算绝对值，并比较是否在误差范围内
    cout << "相等" << endl;
} else {
    cout << "不相等" << endl;
}

易错分析：在进行算术运算时，要注意数据类型的范围。对于大数运算，应使用更大范围的数据类型（如long long）来避免溢出。对于浮点数运算，由于浮点数的表示方式存在精度问题，因此在进行比较时不能直接使用==运算符，而应该使用一个很小的数（如EPSILON）作为误差范围进行判断。

五、其他常见错误

注释使用不当
- 错误示例：
```
// 这是一个注释
int a = 5 // 注释后忘记加分号
```
- 正确做法：
```
// 这是一个注释
int a = 5; // 注释后保持代码完整性
```
- 易错分析：注释是帮助理解代码的工具，但不应影响代码的正确性。在添加注释时，要确保注释后的代码仍然完整且正确。
文件操作错误
- 错误示例
  
  （在IDE中）：
  - 忘记保存文件就运行程序。
  - 文件名或路径错误，导致无法找到文件。
- 正确做法：
  - 在编辑完代码后，及时保存文件。
  - 确保文件名和路径正确无误，与代码中指定的文件名和路径一致。
- 易错分析：在使用集成开发环境（IDE）进行