侯捷 C++ 课程学习笔记：解锁C++编程-优快云博客

在编程的广阔天地里，C++ 是一位举足轻重的 “大人物”。从我们日常使用的 Windows、Linux 等操作系统，到让无数玩家沉浸其中的 3A 大作，如《使命召唤》《古墓丽影》，再到工业控制、金融交易、人工智能等关键领域，C++ 的身影无处不在。它就像是编程世界的 “多面手”，凭借出色的性能、高效的执行效率以及对硬件资源的精准控制能力，成为了众多开发者手中的得力工具。如果你渴望深入探索计算机的底层奥秘，开发出高性能、高效率的程序，那么 C++ 绝对是你的不二之选，它将带你走进一个充满挑战与惊喜的编程新世界。

二、搭建 C++ 编程舞台

（一）选择合适的开发工具

在开始 C++ 编程之旅前，我们需要挑选一款称手的开发工具，就如同厨师需要一把锋利的菜刀。以下是几款常见且备受欢迎的 C++ 开发工具：

Visual Studio：由微软开发，功能强大到近乎 “豪华”。它拥有智能代码补全、强大的调试功能、丰富的项目模板以及对各种编程语言和框架的广泛支持。无论是开发大型企业级应用，还是进行游戏开发，Visual Studio 都能完美胜任，是专业开发者的首选之一。不过，它体积较大，对电脑配置要求较高，启动速度相对较慢。

Code::Blocks：一款开源且跨平台的集成开发环境（IDE）。它的优势在于轻量级、易于上手，非常适合初学者入门。Code::Blocks 内置了常用的编译器和调试器，能满足基本的编程需求，同时还支持众多插件，可根据个人需求进行功能扩展。

Visual Studio Code：这是一款轻量级代码编辑器，虽身材小巧，却拥有强大的扩展性。通过安装丰富的插件，它可以支持包括 C++ 在内的各种编程语言开发。Visual Studio Code 具备智能代码提示、代码调试、版本控制集成等实用功能，深受广大开发者喜爱，尤其适合追求个性化定制和轻量级开发体验的用户。

（二）安装与配置

接下来，我们以 Code::Blocks 为例，详细讲解如何安装和配置开发环境，让你的编程舞台准备就绪。

下载：打开浏览器，访问 Code::Blocks 官方网站（http://www.code block s.org / ），在下载页面找到适合你操作系统的安装包进行下载。
安装：下载完成后，双击安装包开始安装。在安装向导中，按照提示逐步进行操作，例如选择安装路径、组件等，一般保持默认设置即可顺利完成安装。
配置 MinGW 编译器：Code::Blocks 本身不包含编译器，我们需要安装 MinGW（Minimalist GNU for Windows）作为编译器。

下载 MinGW：访问 MinGW 官网（http://www.mi ngw .org/ ），下载 MinGW 安装程序。
安装 MinGW：运行安装程序，在安装过程中，选择需要安装的组件，建议至少勾选 “mingw32 - gcc - g++ bin”（C++ 编译器）和 “mingw32 - gdb bin”（调试器）。安装完成后，记住安装路径，后续配置需要用到。
在 Code::Blocks 中设置编译器路径：打开 Code::Blocks，依次点击菜单栏中的 “Settings”（设置） -> “Compiler...”（编译器），在弹出的 “Compiler and Debugger Settings”（编译器和调试器设置）窗口中，选择 “Toolchain executables”（工具链可执行文件）选项卡。在 “Compiler’s installation directory”（编译器安装目录）处，填写 MinGW 的安装路径，然后点击 “Auto - detect”（自动检测）按钮，Code::Blocks 会自动识别并填充其他相关路径。点击 “OK” 保存设置，至此，编译器配置完成。

（三）第一个 C++ 程序

现在，让我们来编写第一个 C++ 程序 —— 经典的 “Hello, World!”。打开 Code::Blocks，新建一个 C++ 项目：

点击菜单栏中的 “File”（文件） -> “New”（新建） -> “Project...”（项目），在弹出的 “New from template”（从模板新建）窗口中，选择 “Console application”（控制台应用程序），然后点击 “Go”（开始）。
在 “Console application” 向导中，选择 “C++” 语言，点击 “Next”（下一步）。
输入项目名称和路径，点击 “Next”，最后点击 “Finish”（完成）。

在新建项目的源文件中，输入以下代码：

#include <iostream> // 包含输入输出流头文件

using namespace std; // 使用标准命名空间

int main() // 主函数，程序入口
{
    cout << "Hello, World!" << endl; // 输出Hello, World!到控制台，并换行
    return 0; // 返回0，表示程序正常结束
}

这段代码虽然简短，却蕴含了 C++ 程序的基本结构：

#include <iostream>：这是一个预处理指令，用于包含<iostream>头文件，该头文件提供了输入输出相关的功能，如cout（输出流对象）和cin（输入流对象）。

using namespace std;：声明使用标准命名空间std，这样在使用标准库中的函数和对象时，就可以省略std::前缀，例如cout实际上是std::cout。

int main()：这是程序的主函数，每个 C++ 程序都必须有一个main函数，它是程序执行的起点。函数返回值类型为int，表示程序结束时返回一个整数值，通常返回 0 表示程序正常结束。

cout << "Hello, World!" << endl;：这行代码使用cout对象将字符串 “Hello, World!” 输出到控制台，并通过endl换行。<<是流插入运算符，用于将数据插入到输出流中。

return 0;：返回 0，结束main函数，也标志着整个程序的结束。

编写完代码后，点击 Code::Blocks 工具栏中的 “Build and run”（构建并运行）按钮（或使用快捷键 F9），如果代码没有语法错误，你将在控制台中看到输出结果：“Hello, World!” 。这是你 C++ 编程之旅的第一步，虽然简单，却意义非凡，它标志着你已经成功踏入了 C++ 的编程世界。

三、C++ 基础语法大揭秘

掌握 C++ 的基础语法，就如同掌握了一门外语的基本词汇和语法规则，是进行有效沟通和表达的关键。接下来，让我们深入探索 C++ 基础语法的奥秘。

（一）数据类型与变量

常见数据类型：在 C++ 中，数据类型就像是一个个不同规格的容器，用于存储不同类型的数据。

整型：包括int（整型，通常占 4 个字节，取值范围为 - 2147483648 到 2147483647）、short（短整型，通常占 2 个字节，取值范围为 - 32768 到 32767）、long（长整型，在 32 位系统上通常为 4 个字节，在 64 位系统上通常为 8 个字节，取值范围因系统而异）、long long（更长整型，通常占 8 个字节，取值范围为 - 9223372036854775808 到 9223372036854775807）。整型主要用于存储整数，比如年龄、人数、数量等。
浮点型：float（单精度浮点型，通常占 4 个字节，精度较低，有效数字约 7 位，取值范围约 ±3.4×10^38 ）、double（双精度浮点型，通常占 8 个字节，精度较高，有效数字约 15 位，取值范围约 ±1.7×10^308 ）。浮点型用于表示带有小数点的数值，在科学计算、金融计算等场景中广泛应用，如计算圆周率、金额等。
字符型：char（字符型，通常占 1 个字节，用于表示单个字符，如字母、数字、标点符号等，取值范围为 - 128 到 127（signed char）或 0 到 255（unsigned char））。例如，char ch = 'A';就定义了一个字符型变量ch，并初始化为字符'A'。
布尔型：bool（布尔型，通常占 1 个字节，只有两个取值：true（真）和false（假））。布尔型常用于条件判断和逻辑运算，如bool flag = true;定义了一个布尔型变量flag，并初始化为true。

变量定义与初始化：变量是程序中用于存储数据的载体，定义变量时需要指定其数据类型。变量定义的基本格式为：类型变量名; ，例如int age;就定义了一个名为age的整型变量。变量在使用前最好进行初始化，即赋予它一个初始值，初始化的方式有多种，常见的如int num = 10;，这种方式将变量num初始化为 10 ；也可以使用列表初始化，如int num{10}; ，列表初始化在 C++11 中引入，它对类型转换的要求更严格，能避免一些潜在的类型转换问题。

（二）基本运算符

算术运算符：算术运算符用于执行基本的数学运算，包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取余（%）。例如：

int a = 10, b = 3;
int sum = a + b; // 加法，sum的值为13
int difference = a - b; // 减法，difference的值为7
int product = a * b; // 乘法，product的值为30
int quotient = a / b; // 除法，由于是整数除法，quotient的值为3，小数部分被舍去
int remainder = a % b; // 取余，remainder的值为1

需要注意的是，除法运算中，如果两个操作数都是整数，则执行整数除法，结果的小数部分会被丢弃；如果其中有一个（或两个）操作数是浮点值，则执行浮点数除法，结果保留小数部分。取余运算要求两个操作数都必须是整数。

关系运算符：关系运算符用于比较