C++——基础知识入门

1.初识C++ 1.1第一个C++程序

创建新项目，选择创建C++的空项目：

选择项目名称与位置：

在源文件中添加C++文件：

# include 
using namespace std;

int main()
{
	// 不换行
	cout << "hello world" ;
	// 换行，换行加个 << endl
	cout << "hello world" << endl;
	// 所以说，这个就是单纯的换行
	cout << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

1.2注释

# include 
using namespace std;

// 1.单行注释



int main()
{

	cout << "hello world" << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

1.3变量和常量

就是给一个指定的空间起名，方便操作这个空间。
创建变量：数据类型变量名 = 变量初始值；

常量：记录程序中不可更改的数据
定义常量的方法：

# define 宏常量：# 常量名常量值
- 通常在文件上方定义，表示一个常量。
const修饰的变量：const 数据类型常量名 = 常量值
- 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量，不可修改。

# include 
using namespace std;

# define Weekday 7

int main()
{

	const int a = 10;

	cout << "a = " << a < 
1.4关键字 
C++中预先保留的单词，定义变量或者常量的时候不可以使用
  
1.5标识符命名规则 
标识符不能是关键字
标识符只能由字母、数字、下划线组成
第一个字符必须为字母或者下划线
标识符中字母区分大小写
最好可以通过标识符知道它的含义 
2.数据类型 
数据类型存在的意义： 给变量分配一个合适的内存空间。 
科学计数法： 
3e2：3 * 10²
3e-2:3 * 0.1² 
2.1整形 
数据类型 占用空间 取值范围
short（短整型） 2字节 （-2¹⁵ ~ 2¹⁵-1 ）
int（整形） 4字节 （-2³¹ ~ 2³¹-1 ）
long（长整形） Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) （-2³¹ ~ 2³¹-1 ）
long long（长长整形） 8字节 （-2⁶³ ~ 2⁶³-1 ）
2.2sizeof关键字 
统计数据类型所占内存大小 
2.3实型（浮点型） 
数据类型 占用空间 有效数字范围
float（单精度） 4字节 7位有效数字
double（双精度） 8字节 15~16位有效数字
2.4字符型 
用于表示单个字母 
字符型变量只占一个字节。
字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放到存储单元。 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	char ch = 'a';

	cout << ch << endl;
	cout << sizeof(ch) << endl;
	
	// 字符型变量对应的ASCII编码
	// a 97
	// A 65
	cout << (int)ch << endl;
	// 97
	// 可以通过ASCII给字符型变量赋值
	char ch2 = 98;
	cout << ch2 << endl;
	// b

	system("pause");

	return 0;
}
 
常见错误： 
使用双引号：char ch = “a”；
单引号内放多个字符：char ch = ‘asd’； 
ASCII码表 
ASCII非打印控制字符：ASCII表上的数字0~31分配给了控制字符，用于控制外围设备。
ASCII打印字符：数字32~126分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。 
ASCII值 控制字符 ASCII值 字符 ASCII值 字符 ASCII值 字符
0 NUT 32 (space) 64 @ 96 `
1 SOH 33 ! 65 A 97 a
2 STX 34 " 66 B 98 b
3 ETX 35 # 67 C 99 c
4 EOT 36 $ 68 D 100 d
5 ENQ 37 % 69 E 101 e
6 ACK 38 & 70 F 102 f
7 BEL 39 ， 71 G 103 g
8 BS 40 （ 72 H 104 h
9 HT 41 ） 73 I 105 i
10 LF 42 * 74 J 106 j
11 VT 43 + 75 K 107 k
12 FF 44 , 76 L 108 l
13 CR 45 - 77 M 109 m
14 SO 46 . 78 N 110 n
15 SI 47 / 79 O 111 o
16 DLE 48 0 80 P 112 p
17 DC1 49 1 81 Q 113 q
18 DC2 50 2 82 R 114 r
19 DC3 51 3 83 S 115 s
20 DC4 52 4 84 T 116 t
21 NAK 53 5 85 U 117 u
22 SYN 54 6 86 V 118 v
23 TB 55 7 87 W 119 w
24 CAN 56 8 88 X 120 x
25 EM 57 9 89 Y 121 y
26 SUB 58 ： 90 Z 122 z
27 ESC 59 ； 91 [ 123 {
28 FS 60 < 92 124 |
29 GS 61 = 93 ] 125 }
30 RS 62 > 94 ^ 126 ~
31 US 63 ? 95 - 127 DEL
2.5转义字符 
作用： 用于显示一些不能直接表示出来的ASCII字符。 
转义字符 含义 ASCII码值（十进制）
a 警报 007
b 退格（BS）将当前位置移到前一列 008
f 换页（FF）将当前位置移到下页开头 012
n 换行（LF）将当前位置移到下一行开头 010
r 回车（CR）将当前位置移到本行开头 013
t 水平制表（HT）（跳到下一个TAB位置） 009
v 垂直制表（VT） 011
\ 代表一个反斜线字符"" 092
’ 代表一个单引号字符 039
" 代表一个双引号字符 034
? 代表一个问号 063
数字0 000
ddd 8进制转义字符，d范围0~7 3位8进制
xhh 16进制转义字符，h范围0₉，_af，A~F 3位8进制
2.6字符串型 
表示一串字符 
数组风格字符串：char 变量名[] = “字符串值”；
C++风格字符串：string 变量名 = “字符串值”；（需要有一个头文件：# include < string >） 
2.7布尔类型bool 
代表真或者假的值
 只有两个值： 
true：代表真
false：代表假 
他们本质上就是0或者1，bool类型就占1个字节大小。 
2.8数据的输入 
从键盘获取数据
 关键字：cin 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	// 1.整形
	int a = 0;
	cout << "请给整型变量a赋值:" << endl;
	cin >> a;
	cout << "整型变量 a = " << a << endl;

	// 2.浮点型
	float f = 3.14f;
	cout << "请给浮点型变量f赋值:" << endl;
	cin >> f;
	cout << "整型变量 f = " << f << endl;
	
	// 3.字符型
	char ch = 'a';
	cout << "请给字符型变量ch赋值:" << endl;
	cin >> ch;
	cout << "整型变量 ch = " << ch << endl;
	
	system("pause");

	return 0;
}
 
3.运算符 
运算符类型 作用
算术运算符 用于处理四则运算
赋值运算符 用于将表达式的值赋给变量
比较运算符 用于表达式的比较
逻辑运算符 用于根据表达式的值返回真值或假值
3.1算数运算符 
运算符 术语 解释
+ 正号 符号
- 负号 符号
+ 加 
- 减 
* 乘 
/ 除 
% 取模（取余） 取余数（两个小数是不能取模的）
++ 前置递增 先加一，后表达式的运算
++ 后置递增 先表达式的运算，后加一
– 前置递减 同上
– 后置递减 同上
3.2赋值运算符 
运算符 术语
= 赋值
+= 加等于
-= 减等于
*= 乘等于
/= 除等于
%= 模等于
3.3比较运算符 
运算符 术语
== 等等于
!= 不等于
> 大于
< 小于
>= 大于等于
<= 小于等于
3.4逻辑运算符 
运算符 术语
！ 非
|| 或
&& 与
4.程序流程结构 
4.1选择结构 
4.1.1if语句 
# include 
using namespace std;

int main()
{

	int score = 0;

	cout << "请输入您的分数：" << endl;
	cin >> score;
	// 单行if语句：if(条件) {条件满足执行的语句}
	if(score>=60){
		cout << "您及格了" << endl;
	}
	
	// 多行if语句：if(条件) {条件满足执行的语句} else {条件未满足执行的语句}
	if(score>=60){
		cout << "您及格了" << endl;
	}else{
		cout << "您未及格" << endl;
	}
	
	// 多条件的if语句：if(条件1) {条件1满足执行的语句} else if (条件2) {条件2满足执行的语句}...... else {所有条件都未满足执行的语句}
	if(score>=90)
	{
		cout << "成绩优秀" << endl;
	}
	else if(score>=60)
	{
		cout << "成绩及格" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未及格" << endl;
	}
	
	// 嵌套if语句：if(条件1) {if(条件2){if(条件3){}}}
	if(score>=60)
	{
		cout << "成绩及格" << endl;
		if(score>=90)
		{
			cout << "成绩优秀" << endl;
		}
	}
	else
	{
		cout << "未及格" << endl;
	}


	system("pause");

	return 0;
}
 
4.1.2三目运算符 
# include 
using namespace std;

int main()
{

	// 表达式1?表达式2:表达式3;
	// 如果表达式1为真则执行表达式2，否则执行表达式3
	// 输出最大数
	int a = 10;
	int b = 20;
	int max = a>b?a:b;
	cout << max << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
 
4.1.3switch语句 
# include 
using namespace std;

int main()
{

	// 多条件分支语句
	

	system("pause");

	return 0;
}
 
4.2循环结构 
系统生成随机数： 
//time系统时间头文件
# include 

// 添加随机数种子，利用当前系统时间生成随机数，防止每次随机数都一样。
srand((unsigned int)time(NULL));

rand() % 100 + 1;
// rand() 生成随机数
// rand() % 100 生成 0 ~ 99 的随机数
// rand() % 100 + 1 生成 1 ~ 100 的随机数
 
4.2.1while循环语句 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	

	system("pause");

	return 0;
}
 
4.2.2do…while循环语句 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	

	system("pause");

	return 0;
}
 
4.2.3for循环语句 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	

	system("pause");

	return 0;
}
 
4.2.4嵌套循环 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	

	system("pause");

	return 0;
}
 
4.3跳转语句 
4.3.1break语句 
跳出选择结构或循环结构 
出现swith语句中，作用是终止case并跳出switch
出现再循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
出现在嵌套循环中，作用是跳出最近的内层循环语句 
4.3.2continue语句 
作用： 在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下次循环。 
4.3.3goto语句 
不推荐使用 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	
	cout << "第一个" << endl;
	goto FLAG;
	cout << "第二个" << endl;
	cout << "第三个" << endl;
	FLAG:
	cout << "第四个" << endl;
	cout << "第五个" << endl;
	cout << "第六个" << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
 
5.数组 
数组就是里面放着相同元素的一个集合
 特点： 
数组中每个数据元素都是相同的数据类型。
数组是由连续的内存位置组成的。 
5.1一维数组 
数组的定义 
数据类型 数组名[数组长度]；
数据类型 数组名[数组长度] = {值1，值2…}；
数据类型 数组名[] = {值1，值2…}； 
数组名的用途 
可以统计整个数组在内存中的长度。 
  sizeof(数组名)；
 
可以获取数组在内存中的首地址。 
  (int)数组名：这样输出十进制的首地址。
数组名：这样输出十六进制的首地址。
(int)&数组名[0]：数组中第一个元素的地址，第一个元素的地址就是数组的首地址。
 
数组名是常量，不可以进行赋值操作。 
5.2二维数组 
数组的定义（推荐使用第二种 
数据类型 数组名[行数][列数]；
数据类型 数组名[行数][列数] = {{值11，值12…}，{值21，值22…}…}；
数据类型 数组名[行数][列数] = {值1，值2，值3，值4，值5…}；
数据类型 数组名[][列数] = {值1，值2，值3，值4，值5…}； 
数组名的用途 
查看二维数组所占内存空间
获取二维数组首地址 
6.函数 
作用： 将一段经常使用的代码封装起来，减少代码重复，较大程序会分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。 
6.1函数的定义 
 
6.2函数的调用 
# include 
using namespace std;
// 函数的声明：如果要调用的函数定义在需要调用它的后面，则需要声明函数。
int add(int num1,int num2);

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	// 调用函数的时候，传过去的a，b有实际的数值，他们成为实参。
	int c = add(a, b);

	cout << "c=" << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

// 定义的时候num1与num2没有真正的数据，此时它是形参。
int add(int num1, int num2)
{
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
}
 
注意： 值传递时形参在函数中发生任何改变，都不会影响实参值。 
6.3函数的分文件编写 
作用： 让代码结构更清晰
 步骤： 
创建后缀名为.h的头文件
创建后缀名为.cpp的源文件
在头文件中写函数的声明
在源文件中写函数的定义 
// swap.h
# include 
using namespace std;
// 函数的声明

void swap(int a, int b);

 
// swap.cpp
# include "swap.h"

void swap(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

}

 
// main函数所谓源文件
# include 
# include "swap.h"
// 使用双引号括起来是自己写的，使用尖括号括起来是调用别人写的。
using namespace std;

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	
	swap( a, b);

	system("pause");

	return 0;
}
 
7.指针 
作用： 通过指针间接访问内存。 
7.1指针的定义与使用 
# include 
using namespace std;

int main()
{
	// 定义指针
	int a = 10;
	// 指针定义的语法：数据类型 * 指针变量名；
	int * p;
	//指针变量记录变量a的地址
	p = &a;
	// 使用指针
	cout << "a的地址为：" << &a << endl;
	cout << "a的地址为：" << p << endl;
	// 可以通过解引用的方式找到指针指向的内存存储的值。
	cout << "指针p指向内存空间所存储的值" << *p << endl;
	// 可以通过这种方式来改变指定内存空间存储的值
	*p = 100;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "*P = " << *p << endl;
	
	system("pause");

	return 0;
}
 
在32位操作系统下指针所占内存空间固定为4字节，64位操作系统为8字节（无论是int、double… 各种类型的指针都一样） 
7.2空指针和野指针 
空指针： 指针变量指向内存中编号为0的空间。
 用途： 初始化指针变量。
 注意： 空指针指向的内存是不可以访问的。 
野指针： 指针变量指向非法的内存空间，在程序中避免出现野指针。 
// 定义空指针
int *p = NULL;

// 定义野指针
int *p = (int *)0x1234;
// 0x1234这个内存空间并不是自己的，没有操作它的权限。
 
7.3const修饰指针 
const修饰指针的三种情况： 
const修饰指针：常量指针。
const修饰常量：指针常量。
const即修饰指针，又修饰常量。 
const int * p = &a;

int * const p = &a;

const int * const p = &a;
 
7.4指针、数组与函数的联合使用 
# include 
using namespace std;

void swap(int * p1, int * p2)
{
	int temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
}

int main()
{
	int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

	// 利用指针访问数组中的元素
	int *p = arr;  // arr就是数组的首地址
	cout << "利用指针访问第一个元素:" << *p << endl;
	p++; // 让指针向后便宜4个字节，此时指针指向第二个元素。
	cout << "利用指针访问第二个元素:" << *p << endl;

	cout << "利用指针遍历数组：" << endl;
	// 利用指针便利数组
	int * p2 = arr;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << *p << endl;
		p++;
	}
	
	//地址传递，会改变实参值
	int a = 10;
	int b = 20;

	swap(&a, &b);

	cout << "交换后的a:" << a << endl;
	cout << "交换后的b:" << b << endl;
	
	system("pause");

	return 0;

}
 
// 封装一个使用冒泡排序对整形数组进行升序排列的函数
# include 
using namespace std;

void bubbleSort(int * arr, int len)
{
	for(int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		for(int j = 0; j < len - i - 1; j++)
		{
			if(arr[j] > arr[j+1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j+1];
				arr[j+1] = temp;	
			}
		}
	}
}


int main()
{
	int arr[10] = {4, 3, 6, 9, 1, 2, 7, 5, 8};
	bubbleSort(arr, 9);
	
	system("pause");

	return 0;
}
 
8.结构体 
结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型 
8.1结构体定义和使用 
语法： struct 结构体名 {结构体成员列表}；
 通过结构体创建变量的三种方式： 
struct 结构体名 变量名
struct 结构体名 变量名 = {成员1值，成员2值…}
定义结构体时，顺便创建变量 
#include 
using namespace std;
#include 
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;
}s3;
// 定义结构体的时候顺便创建变量

int main()
{
	// struct关键字在创建变量时可以省略
	struct Student s1;
	s1.name = "张三";
	s1.age = 15;
	s1.score = 90;

	struct Student s2 = {"李四", 16, 89};
	
	s3.name = "王五";
	s3.age = 16;
	s3.score = 91;
	
	system("pause");

	return 0;
}
 
结构体数组： struct 结构体名 数组名[元素个数] = {{}，{}，{}，…} 
8.2结构体指针 
通过指针访问结构体中的成员 
利用操作符 -> 可以通过结构体指针访问结构体属性 
#include 
using namespace std;
#include 
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;
};

int main()
{
	// 创建学生结构体变量
	Student s = {"张三", 18, 100};

	// 通过指针指向结构体变量
	Student *p = &s;
	
	// 通过指针访问结构体变量中的数据
	cout << "姓名：" << p->name << "年龄：" << p->age << "分数：" << p->score << endl; 
	
	system("pause");

	return 0;
}
 
8.3结构体嵌套结构体 
#include 
using namespace std;
#include 

struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;
};

struct Teacher
{
	int id;
	string name;
	int age;
	struct Student stu;
};

int main()
{
	// 创建老师
	Teacher t;
	t.id = 100;
	t.name = "老王";
	t.age = 50;
	t.stu.name = "小王";
	t.stu.age = 18;
	t.stu.score = 89;
	
	cout << "老师的姓名：" << t.name << "老师的年龄：" << t.age << "老师的编号：" << t.id << << "老师的学生的姓名：" << t.stu.name << "老师的学生的年龄：" << t.stu.age << "老师的学生的成绩：" << t.stu.score << endl; 
	
	system("pause");

	return 0;
}
 
8.4结构体作为函数参数 
值传递
地址传递 
与普通的参数一样，值传递只是传递值，改变形参不会改变实参。 
8.5结构体中const使用场景 
作用： 防止误操作 
#include 
using namespace std;
#include 
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;
};

void printStudents(const Student * s)
{
	//s->age = 100; // 使用const修饰后，一旦有修改的操作就会报错，可以防止误操作。
	// 在这里，如果不使用地址传递，直接用值传递，就算修改了也不会改变最原始数据的值，那么为什么不用呢？
	    // 因为如果使用值传递，就需要重新开辟一块地址空间，如果传过来的数据量太大，会消耗大量空间，而使用地址传递，只需要开辟一块指针的空间。
	cout << "学生姓名：" << s->name << " 年龄：" << s->age << " 分数：" << s->score << endl; 
}

int main()
{
	// 创建学生结构体变量
	Student s = {"张三", 18, 100};

	printStudents(s);
	
	cout << "姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl; 
	
	system("pause");

	return 0;
}

数据类型	占用空间	取值范围
short（短整型）	2字节	（-2¹⁵ ~ 2¹⁵-1 ）
int（整形）	4字节	（-2³¹ ~ 2³¹-1 ）
long（长整形）	Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位)	（-2³¹ ~ 2³¹-1 ）
long long（长长整形）	8字节	（-2⁶³ ~ 2⁶³-1 ）

数据类型	占用空间	有效数字范围
float（单精度）	4字节	7位有效数字
double（双精度）	8字节	15~16位有效数字

ASCII值	控制字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	`
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	，	71	G	103	g
8	BS	40	（	72	H	104	h
9	HT	41	）	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DC1	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	：	90	Z	122	z
27	ESC	59	；	91	[	123	{
28	FS	60	<	92		124	\|
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	~
31	US	63	?	95	-	127	DEL

转义字符	含义	ASCII码值（十进制）
a	警报	007
b	退格（BS）将当前位置移到前一列	008
f	换页（FF）将当前位置移到下页开头	012
n	换行（LF）将当前位置移到下一行开头	010
r	回车（CR）将当前位置移到本行开头	013
t	水平制表（HT）（跳到下一个TAB位置）	009
v	垂直制表（VT）	011
\	代表一个反斜线字符""	092
’	代表一个单引号字符	039
"	代表一个双引号字符	034
?	代表一个问号	063
	数字0	000
ddd	8进制转义字符，d范围0~7	3位8进制
xhh	16进制转义字符，h范围0₉，_af，A~F	3位8进制

运算符类型	作用
算术运算符	用于处理四则运算
赋值运算符	用于将表达式的值赋给变量
比较运算符	用于表达式的比较
逻辑运算符	用于根据表达式的值返回真值或假值

运算符	术语	解释
+	正号	符号
-	负号	符号
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	取模（取余）	取余数（两个小数是不能取模的）
++	前置递增	先加一，后表达式的运算
++	后置递增	先表达式的运算，后加一
–	前置递减	同上
–	后置递减	同上

运算符	术语
=	赋值
+=	加等于
-=	减等于
*=	乘等于
/=	除等于
%=	模等于

运算符	术语
==	等等于
!=	不等于
>	大于
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于

C++——基础知识入门

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