《C++ Primer》读书笔记-第一章

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这一章主要是带我们感受一下C++,属于预热的章节，相对简单。主要有以下4个主题：
* 函数
* 标准输入输出
* 流程控制语句
* 类

最简单的C++程序

int main()  
{  
    return 0;  
}

一个C++程序由一个或多个函数组成。上面的几行代码刚好就完成了一个函数的定义。更一般的，一个函数的定义包含四个部分
1. 返回类型（int）
2. 函数名（main）
3. 形参列表（()）
4. 函数体（{return 0;}）

main函数的返回类型必须为int，int是一种数据类型，用来表示整数。每个C++程序必须包含一个main函数，作为操作系统调用C++程序的入口。

因此上面的几行代码就是一个C++程序了。

C++中的输入输出

C++通过标准库（Standard Library）来提供输入输出（IO）机制
具体来说就是iostream库，包括istream和ostream，分别表示输入流和输出流
它定义了4个IO对象
1. cin（标准输入）
2. cout（标准输出）
3. cerr（标准错误）
4. clog（标准日志）

我们常用的是cin和cout。

cin、cout使用实例

使用IO库与用户交互，实现两个数相加

#include <iostream>

int main()  
{  
    std::cout << "Enter two numbers:" << std::endl;  
    int v1 = 0, v2 = 0;  
    std::cin >> v1 >> v2;  
    std::cout << "The sum of " << v1 << " and " << v2 << " is:" << v1 + v2 << std::endl;  
    return 0;  
}

运行后，控制台显示:
Enter two number:
用户输入:
3 7
回车后显示:
The sum of 3 and 7 is:10

代码分析：
1. #include<iostream> 告诉编译器我们想要使用iostream库，尖括号中的名字指出了一个头文件（这里是iostream），每个使用标准库设施的程序都必须包含相关的头文件
2. 函数体的第一行使用了输出运算符（<<）,<<运算符接受两个运算对象，左侧是一个ostream对象，右侧是需要打印的值。执行结束后返回左侧的运算对象，即ostream。因此，std::cout << "Enter two numbers:" << std::endl;实际是分两次执行的，先执行std::cout << "Enter two numbers:", 返回左侧的ostream对象，即std::cout，然后执行std::cout << endl;
3. std::endl是一个操纵符，作用有两个：换行和将缓冲区中的内容刷新到屏幕。除了cerr外，cin、cout和clog都是将信息输出到缓冲区中，因此需要使用endl操纵符将缓冲区的内容输出到屏幕
4. 与<<类似，输入运算符（>>）左侧是一个istream对象，右侧是用于接受用户输入的对象，返回值是左侧的istream对象
5. 在使用cin和cout时都使用了std::作限制，std是一个命名空间（namespace）,::是作用域运算符，std::cin表示使用std命名空间中的cin

注释

注释用于给代码添加说明文字，编译器会忽略注释，因此注释是给人看的。
1. 单行注释：以双斜线（//）开始，以换行符结束
2. 多行注释：以/*开始，以*/结束，内部的行习惯以*开头，从而指出它是多行注释的一部分

#include<iostream>  

/*  
 * 简单主函数  
 * 读取两个数，求它们的和  
*/  

int main()  
{  
    //省略  
    return 0;  
}

控制流（流程控制语句）

while语句：反复执行一段代码，直到给定条件为假为止
for语句：也用来反复执行一段代码，但形式上略有不同
if...else...语句：用来支持条件执行

while语句

while语句的形式为

while(condition)  
    statement

执行过程
1. 检查condition
2. 执行statement
3. 重复执行1和2，直到condition为假

实例：计算1到10之间所有数字的和

#include<iostream>  

int main()  
{  
    int sum = 0, val = 1;  
    //只要val的值小于或等于10，while循环就会持续执行  
    while(val <= 10)  
    {  
        sum += val;  
        ++val;  
    }  
    std::cout << "sum of 1 to 10 inclusive is " << sum << std::endl;  
    return 0;  
}

while语句在循环条件中检查变量的值，在循环体中修改变量的值
而
for语句则把检测变量和修改变量的过程都放在了循环头中

for语句

for语句的形式为

for(init-statement;condition;expression)  
    statement

执行过程
1. init-statement
2. 检查condition
3. 执行循环体中的statement
4. 执行循环头中的expression
5. 重复执行2-4，直到condition为假

上面的例子也可以用for语句完成

#include<iostream>  

int main()  
{  
    int sum = 0;  
    for(int val = 1; val <= 10; ++val)  
    {  
        sum += val;  
    }  
    std::cout << "sum of 1 to 10 inclusive is " << sum << std::endl;  
    return 0;  
}

if语句

if语句用来支持条件执行，形式为

if(condition)  
    statement

执行过程
当condition为真时执行statement,否则不执行

在上面的for循环中添加一个if语句

#include<iostream>  

int main()  
{  
    int sum = 0;  
    for(int val = 1; val <= 10; ++val)  
    {  
        //添加if语句  
        if( val <= 5)  
        {  
            sum += val;  
        }  
    }  
    std::cout << "sum of 1 to 10 inclusive is " << sum << std::endl;  
    return 0;  
}

虽然for循环仍会遍历1到10之间的所有数字，但只会对小于等于5的那部分执行求和。

应用实例

实例1，读取数量不定的输入

不断读取用户输入直到没有新的输入为止，输出所有数据的和

#include<iostream>  

int main()  
{  
    int sum = 0, value = 0;  
    while(std::cin >> value)  
    {  
        sum += value;  
    }  
    std::cout << "sum is " << sum << std::endl;  
    return 0;  
}

while循环使用std::cin >> value作为条件，我们知道std::cin >> value的返回值为std::cin,使用一个istream对象作为条件时，其效果是检测流的状态，当遇到文件结束符或无效输入时，istream对象的状态变为无效，条件为假；否则为真。

实例2，统计值连续出现的次数

读取数量不定的输入，统计输入中每个值连续出现的次数

#include<iostream>  

int main()  
{  
    //currval是我们正在统计的数；我们将读入的新值存入val  
    int currval = 0, val = 0;  
    //读取第一个数，并确保确实有数据可以处理  
    if(std::cin >> currval)  
    {  
        int cnt = 1;//记录当前数值出现的次数  
        while(std::cin >> val) //读取用户输入  
        {  
            if( val == currval) //如果值相同，则计数加1  
            {  
                ++cnt;  
            }  
            else    //否则当前统计结束，打印结果  
            {  
                std::cout << currval << " occurs "  
                    << cnt << " times" << std::endl;  
                currval = val;  //记住新值  
                cnt = 1;        //重置计数  
            }  
        }  
        //打印最后一个数值的个数     
        std::cout << currval << " occurs " << cnt << " times" << std::endl;  
    }  
    return 0;  
}