1.1 第一个C++程序
编写一个C++程序总共分为4个步骤
- 创建项目
- 创建文件
- 编写代码
- 运行程序
1.1.1 创建项目
Visual Studio是我们用来编写C++程序的主要工具,我们先将它打开
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1.1.2 创建文件
右键源文件,选择添加->新建项
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给C++文件起个名称,然后点击添加即可。
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1.1.3 编写代码
1.1.4 运行程序
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1.2 注释
作用:在代码中加一些说明和解释,方便自己或其他程序员程序员阅读代码
两种格式
- 单行注释:
- 通常放在一行代码的上方,或者一条语句的末尾,对该行代码说明
- 多行注释:
- 通常放在一段代码的上方,对该段代码做整体说明
提示:编译器在编译代码时,会忽略注释的内容
1.3 变量
作用:给一段指定的内存空间起名,方便操作这段内存
语法:
示例:
注意:C++在创建变量时,必须给变量一个初始值,否则会报错
1.4 常量
作用:用于记录程序中不可更改的数据
C++定义常量两种方式
-
#define 宏常量:
- 通常在文件上方定义,表示一个常量
-
const修饰的变量
- 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
示例:
1.5 关键字
**作用:**关键字是C++中预先保留的单词(标识符)
- 在定义变量或者常量时候,不要用关键字
C++关键字如下:
1.6 标识符命名规则
作用:C++规定给标识符(变量、常量)命名时,有一套自己的规则
- 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下划线
- 标识符中字母区分大小写
建议:给标识符命名时,争取做到见名知意的效果,方便自己和他人的阅读
C++规定在创建一个变量或者常量时,必须要指定出相应的数据类型,否则无法给变量分配内存
2.1 整型
作用:整型变量表示的是整数类型的数据
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式,区别在于所占内存空间不同:
2.2 sizeof关键字
**作用:**利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小
语法:
示例:
整型结论:short < int <= long <= long long
2.3 实型(浮点型)
作用:用于表示小数
浮点型变量分为两种:
- 单精度float
- 双精度double
两者的区别在于表示的有效数字范围不同。
示例:
2.4 字符型
**作用:**字符型变量用于显示单个字符
语法:
注意1:在显示字符型变量时,用单引号将字符括起来,不要用双引号
注意2:单引号内只能有一个字符,不可以是字符串
- C和C++中字符型变量只占用1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编码放入到存储单元
示例:
ASCII码表格:
ASCII 码大致由以下两部分组成:
- ASCII 非打印控制字符: ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符,用于控制像打印机等一些外围设备。
- 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。
2.5 转义字符
**作用:**用于表示一些不能显示出来的ASCII字符
现阶段我们常用的转义字符有:
示例:
2.6 字符串型
作用:用于表示一串字符
两种风格
-
C风格字符串:
示例:
注意:C风格的字符串要用双引号括起来
-
C++风格字符串:
示例:
注意:C++风格字符串,需要加入头文件==#include<string>==
2.7 布尔类型 bool
**作用:**布尔数据类型代表真或假的值
bool类型只有两个值:
- true — 真(本质是1)
- false — 假(本质是0)
bool类型占1个字节大小
示例:
2.8 数据的输入
作用:用于从键盘获取数据
**关键字:**cin
语法:
示例:
**作用:**用于执行代码的运算
本章我们主要讲解以下几类运算符:
3.1 算术运算符
作用:用于处理四则运算
算术运算符包括以下符号:
示例1:
总结:在除法运算中,除数不能为0
示例2:
总结:只有整型变量可以进行取模运算
示例3:
总结:前置递增先对变量进行++,再计算表达式,后置递增相反
3.2 赋值运算符
**作用:**用于将表达式的值赋给变量
赋值运算符包括以下几个符号:
示例:
3.3 比较运算符
**作用:**用于表达式的比较,并返回一个真值或假值
比较运算符有以下符号:
示例:
注意:C和C++ 语言的比较运算中, “真”用数字“1”来表示, “假”用数字“0”来表示。
3.4 逻辑运算符
**作用:**用于根据表达式的值返回真值或假值
逻辑运算符有以下符号:
**示例1:**逻辑非
总结: 真变假,假变真
**示例2:**逻辑与
总结:逻辑与运算符总结: 同真为真,其余为假
**示例3:**逻辑或
逻辑或运算符总结: 同假为假,其余为真
C/C++支持最基本的三种程序运行结构:顺序结构、选择结构、循环结构
- 顺序结构:程序按顺序执行,不发生跳转
- 选择结构:依据条件是否满足,有选择的执行相应功能
- 循环结构:依据条件是否满足,循环多次执行某段代码
4.1 选择结构
4.1.1 if语句
**作用:**执行满足条件的语句
if语句的三种形式
-
单行格式if语句
-
多行格式if语句
-
多条件的if语句
-
单行格式if语句:
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示例:
注意:if条件表达式后不要加分号
- 多行格式if语句:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-floSAd2S-1651840296898)(C++基础入门.assets/clip_image002-1541662519170.png)]
示例:
- 多条件的if语句:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fGNsymz3-1651840296898)(C++基础入门.assets/clip_image002-1541662566808.png)]
示例:
嵌套if语句:在if语句中,可以嵌套使用if语句,达到更精确的条件判断
案例需求:
- 提示用户输入一个高考考试分数,根据分数做如下判断
- 分数如果大于600分视为考上一本,大于500分考上二本,大于400考上三本,其余视为未考上本科;
- 在一本分数中,如果大于700分,考入北大,大于650分,考入清华,大于600考入人大。
示例:
练习案例: 三只小猪称体重
有三只小猪ABC,请分别输入三只小猪的体重,并且判断哪只小猪最重?[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xwNYNubM-1651840296898)(C++基础入门.assets/三只小猪.jpg)]
4.1.2 三目运算符
作用: 通过三目运算符实现简单的判断
语法:
解释:
如果表达式1的值为真,执行表达式2,并返回表达式2的结果;
如果表达式1的值为假,执行表达式3,并返回表达式3的结果。
示例:
总结:和if语句比较,三目运算符优点是短小整洁,缺点是如果用嵌套,结构不清晰
4.1.3 switch语句
**作用:**执行多条件分支语句
语法:
示例:
注意1:switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2:case里如果没有break,那么程序会一直向下执行
总结:与if语句比,对于多条件判断时,switch的结构清晰,执行效率高,缺点是switch不可以判断区间
4.2 循环结构
4.2.1 while循环语句
**作用:**满足循环条件,执行循环语句
语法:
解释:只要循环条件的结果为真,就执行循环语句
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示例:
注意:在执行循环语句时候,程序必须提供跳出循环的出口,否则出现死循环
while循环练习案例:猜数字
**案例描述:**系统随机生成一个1到100之间的数字,玩家进行猜测,如果猜错,提示玩家数字过大或过小,如果猜对恭喜玩家胜利,并且退出游戏。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XlQ4XVbn-1651840296899)(C++基础入门.assets/猜数字.jpg)]
4.2.2 do…while循环语句
作用: 满足循环条件,执行循环语句
语法:
**注意:**与while的区别在于do…while会先执行一次循环语句,再判断循环条件
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Lk4XJnc9-1651840296899)(C++基础入门.assets/clip_image002-1541671163478.png)]
示例:
总结:与while循环区别在于,do…while先执行一次循环语句,再判断循环条件
练习案例:水仙花数
**案例描述:**水仙花数是指一个 3 位数,它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身
例如:1^3 + 5^3+ 3^3 = 153
请利用do…while语句,求出所有3位数中的水仙花数
4.2.3 for循环语句
作用: 满足循环条件,执行循环语句
语法:
示例:
详解:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MoBu2NKy-1651840296900)(C++基础入门.assets/1541673704101.png)]
注意:for循环中的表达式,要用分号进行分隔
总结:while , do…while, for都是开发中常用的循环语句,for循环结构比较清晰,比较常用
练习案例:敲桌子
案例描述:从1开始数到数字100, 如果数字个位含有7,或者数字十位含有7,或者该数字是7的倍数,我们打印敲桌子,其余数字直接打印输出。
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4.2.4 嵌套循环
作用: 在循环体中再嵌套一层循环,解决一些实际问题
例如我们想在屏幕中打印如下图片,就需要利用嵌套循环
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jPckTnMR-1651840296901)(C++基础入门.assets/1541676003486.png)]
示例:
**练习案例:**乘法口诀表
案例描述:利用嵌套循环,实现九九乘法表
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8kT5QMlg-1651840296901)(C++基础入门.assets/0006018857256120_b.jpg)]
4.3 跳转语句
4.3.1 break语句
作用: 用于跳出选择结构或者循环结构
break使用的时机:
- 出现在switch条件语句中,作用是终止case并跳出switch
- 出现在循环语句中,作用是跳出当前的循环语句
- 出现在嵌套循环中,跳出最近的内层循环语句
示例1:
示例2:
示例3:
4.3.2 continue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,继续执行下一次循环
示例:
注意:continue并没有使整个循环终止,而break会跳出循环
4.3.3 goto语句
**作用:**可以无条件跳转语句
语法:
**解释:**如果标记的名称存在,执行到goto语句时,会跳转到标记的位置
示例:
注意:在程序中不建议使用goto语句,以免造成程序流程混乱
5.1 概述
所谓数组,就是一个集合,里面存放了相同类型的数据元素
**特点1:**数组中的每个数据元素都是相同的数据类型
**特点2:**数组是由连续的内存位置组成的
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hpx5DuhN-1651840296901)(C++基础入门.assets/1541748375356.png)]
5.2 一维数组
5.2.1 一维数组定义方式
一维数组定义的三种方式:
示例
总结1:数组名的命名规范与变量名命名规范一致,不要和变量重名
总结2:数组中下标是从0开始索引
5.2.2 一维数组数组名
一维数组名称的用途:
- 可以统计整个数组在内存中的长度
- 可以获取数组在内存中的首地址
示例:
注意:数组名是常量,不可以赋值
总结1:直接打印数组名,可以查看数组所占内存的首地址
总结2:对数组名进行sizeof,可以获取整个数组占内存空间的大小
练习案例1:五只小猪称体重
案例描述:
在一个数组中记录了五只小猪的体重,如:int arr[5] = {300,350,200,400,250};
找出并打印最重的小猪体重。
**练习案例2:**数组元素逆置
**案例描述:**请声明一个5个元素的数组,并且将元素逆置.
(如原数组元素为:1,3,2,5,4;逆置后输出结果为:4,5,2,3,1);
5.2.3 冒泡排序
作用: 最常用的排序算法,对数组内元素进行排序
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作,执行完毕后,找到第一个最大值。
- 重复以上的步骤,每次比较次数-1,直到不需要比较
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lzTEkaOt-1651840296902)(C++基础入门.assets/1541905327273.png)]
示例: 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序
5.3 二维数组
二维数组就是在一维数组上,多加一个维度。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-I6cWPpNW-1651840296902)(C++基础入门.assets/1541905559138.png)]
5.3.1 二维数组定义方式
二维数组定义的四种方式:
建议:以上4种定义方式,利用第二种更加直观,提高代码的可读性
示例:
总结:在定义二维数组时,如果初始化了数据,可以省略行数
5.3.2 二维数组数组名
- 查看二维数组所占内存空间
- 获取二维数组首地址
示例:
总结1:二维数组名就是这个数组的首地址
总结2:对二维数组名进行sizeof时,可以获取整个二维数组占用的内存空间大小
5.3.3 二维数组应用案例
考试成绩统计:
案例描述:有三名同学(张三,李四,王五),在一次考试中的成绩分别如下表,请分别输出三名同学的总成绩
参考答案:
6.1 概述
**作用:**将一段经常使用的代码封装起来,减少重复代码
一个较大的程序,一般分为若干个程序块,每个模块实现特定的功能。
6.2 函数的定义
函数的定义一般主要有5个步骤:
1、返回值类型
2、函数名
3、参数表列
4、函数体语句
5、return 表达式
语法:
- 返回值类型 :一个函数可以返回一个值。在函数定义中
- 函数名:给函数起个名称
- 参数列表:使用该函数时,传入的数据
- 函数体语句:花括号内的代码,函数内需要执行的语句
- return表达式: 和返回值类型挂钩,函数执行完后,返回相应的数据
**示例:**定义一个加法函数,实现两个数相加
6.3 函数的调用
**功能:**使用定义好的函数
语法:
示例:
总结:函数定义里小括号内称为形参,函数调用时传入的参数称为实参
6.4 值传递
- 所谓值传递,就是函数调用时实参将数值传入给形参
- 值传递时,如果形参发生,并不会影响实参
示例:
总结: 值传递时,形参是修饰不了实参的
6.5 函数的常见样式
常见的函数样式有4种
- 无参无返
- 有参无返
- 无参有返
- 有参有返
示例:
6.6 函数的声明
作用: 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
- 函数的声明可以多次,但是函数的定义只能有一次
示例:
6.7 函数的分文件编写
**作用:**让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4个步骤
- 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
示例:
7.1 指针的基本概念
指针的作用: 可以通过指针间接访问内存
- 内存编号是从0开始记录的,一般用十六进制数字表示
- 可以利用指针变量保存地址
7.2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法:
示例:
指针变量和普通变量的区别
- 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
- 指针变量可以通过" * "操作符,操作指针变量指向的内存空间,这个过程称为解引用
总结1: 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址
总结2:利用指针可以记录地址
总结3:对指针变量解引用,可以操作指针指向的内存
7.3 指针所占内存空间
提问:指针也是种数据类型,那么这种数据类型占用多少内存空间?
示例:
总结:所有指针类型在32位操作系统下是4个字节
7.4 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
示例1:空指针
野指针:指针变量指向非法的内存空间
示例2:野指针
总结:空指针和野指针都不是我们申请的空间,因此不要访问。
7.5 const修饰指针
const修饰指针有三种情况
- 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
示例:
技巧:看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针,是常量就是指针常量
7.6 指针和数组
**作用:**利用指针访问数组中元素
示例:
7.7 指针和函数
**作用:**利用指针作函数参数,可以修改实参的值
示例:
总结:如果不想修改实参,就用值传递,如果想修改实参,就用地址传递
7.8 指针、数组、函数
**案例描述:**封装一个函数,利用冒泡排序,实现对整型数组的升序排序
例如数组:int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
示例:
总结:当数组名传入到函数作为参数时,被退化为指向首元素的指针
8.1 结构体基本概念
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
8.2 结构体定义和使用
语法:
通过结构体创建变量的方式有三种:
- 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
示例:
总结1:定义结构体时的关键字是struct,不可省略
总结2:创建结构体变量时,关键字struct可以省略
总结3:结构体变量利用操作符 ‘’.‘’ 访问成员
8.3 结构体数组
**作用:**将自定义的结构体放入到数组中方便维护
语法:
示例:
8.4 结构体指针
**作用:**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
示例:
总结:结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员
8.5 结构体嵌套结构体
作用: 结构体中的成员可以是另一个结构体
**例如:**每个老师辅导一个学员,一个老师的结构体中,记录一个学生的结构体
示例:
**总结:**在结构体中可以定义另一个结构体作为成员,用来解决实际问题
8.6 结构体做函数参数
**作用:**将结构体作为参数向函数中传递
传递方式有两种:
- 值传递
- 地址传递
示例:
总结:如果不想修改主函数中的数据,用值传递,反之用地址传递
8.7 结构体中 const使用场景
**作用:**用const来防止误操作
示例:
8.8 结构体案例
8.8.1 案例1
案例描述:
学校正在做毕设项目,每名老师带领5个学生,总共有3名老师,需求如下
设计学生和老师的结构体,其中在老师的结构体中,有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员
学生的成员有姓名、考试分数,创建数组存放3名老师,通过函数给每个老师及所带的学生赋值
最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。
示例:
8.8.2 案例2
案例描述:
设计一个英雄的结构体,包括成员姓名,年龄,性别;创建结构体数组,数组中存放5名英雄。
通过冒泡排序的算法,将数组中的英雄按照年龄进行升序排序,最终打印排序后的结果。
五名英雄信息如下:
示例:
; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//值传递
void printStudent(student stu )
{
stu.age = 28;
cout << “子函数中 姓名:” << stu.name << " 年龄: " << stu.age << " 分数:" << stu.score << endl;
}
//地址传递
void printStudent2(student *stu)
{
stu->age = 28;
cout << “子函数中 姓名:” << stu->name << " 年龄: " << stu->age << " 分数:" << stu->score << endl;
}
int main() {
}
8.8 结构体案例
8.8.1 案例1
案例描述:
学校正在做毕设项目,每名老师带领5个学生,总共有3名老师,需求如下
设计学生和老师的结构体,其中在老师的结构体中,有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员
学生的成员有姓名、考试分数,创建数组存放3名老师,通过函数给每个老师及所带的学生赋值
最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。
示例:
8.8.2 案例2
案例描述:
设计一个英雄的结构体,包括成员姓名,年龄,性别;创建结构体数组,数组中存放5名英雄。
通过冒泡排序的算法,将数组中的英雄按照年龄进行升序排序,最终打印排序后的结果。
五名英雄信息如下:
示例: