C++基础

苦茶籽ya2023-08-31 18:04

C++基础入门

1、创建项目

这里使用的是Visual Studio

输入好自己的项目名称，然后选择位置后即可

新建源文件，在这个位置右键

选择C++文件，取好名字添加即可

2、HelloWorld

那么我们就可以开始写第一个程序了，

c++ 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{ 
	cout << "hello C++" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

点击本地windows调试器，就输出了

3、注释

作用：在代码中加入一些说明和解释，方便自己或其他人阅读

在运行时，编译器会忽略这些注释的内容

两种格式

​ 1、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

​ 2、多行注释 /* 这是多条注释*/

​ 通常放在一段代码的上方，对该段代码做整体说明

4、变量

作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存

注意这个变量顾名思义，就是可以改变的数值

语法：数据类型 变量名 = 初始值；

如上图所示，每块内存都有它自己的编号（0x0000），我们可以用编号来使用它，但是不便于管理，这时候我们将它取一个便于记住的名字（a），那么a就是变量名

c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	
	//变量创建的语法：数据类型 变量名 = 变量初始值

	int a = 10;
	cout << "a = " << a << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

5、常量

作用：用于记录程序中不可更改的数据

注意：这里的值不可以改变

  1. #define 宏常量： #define 常量名 常量值
    1. 通常在文件上方定义，表示一个常量
  2. const修饰常量：const 数据类型 常量名 = 常量值
    1. 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量
c++ 复制代码 
#include<iostream>

using namespace std;

/*
常量的定义方式
1、#define 宏常量
2、const修饰的常量
*/

//1、#define 宏常量
#define Day  7


int main() {

	//Day = 14 这是不可以修改的 Day为常量，一旦修改就会报错
	cout << "一周一共有：" << Day << "天" << endl;

	//2、const 修饰常量
	const int month = 30;
	// month = 24 这里也是不可以修改的
	cout << "一月一共有：" << month << "天" << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

6、关键字

作用：关键字是C++中预先保留的单词

注意：在定义变量或者常量时不要使用

7、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下划线
  • 标识符中字母区分大小写

给变量取名的时候做到见名知意

8、数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要制定出相对应的数据类型，否则无法给变量分配内存

8.1、整型

作用：整型变量表示整数的数据

以下在C++中有几种类型方式表示整型，区别在于内存空间不同

数据类型 占用空间 取值范围
short（短整型） 2字节 （-2^15~2^15-1）
int（整型） 4字节 （-2^31~2^31-1）
long（长整型） windos为4字节，linux为4字节(32位)，8字节（64位） （-2^31~s^31-1）
long long（长长整型） 8字节 （-2^63~2^63-1）

值不可以超过这个取值范围不然会出错，c++会自动变成负数的第一位，依次类推

c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//1、短整型(-32768~32767) 
	short num1 = 10;

	//2、整型
	int num2 = 10;

	//3、长整型
	long num3 = 10;

	//4、长长整型
	long long num4 = 10;

	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;
	cout << "num3 = " << num3 << endl;
	cout << "num4 = " << num4 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8.2、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：sizeof（数据类型/变量

c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//利用sizeof求出数据类型占用的内存大小	
	short num1 = 10;
	cout << "short占用的内存空间为：" << sizeof(num1) << endl;
	int num2 = 10;
	cout << "int占用的内存空间为：" << sizeof(num2) << endl;
	long num3 = 10;
	cout << "long占用的内存空间为：" << sizeof(num3) << endl;
	long long num4 = 10;
	cout << "long long占用的内存空间为：" << sizeof(num4) << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

8.3、实型（浮点型）

作用：用于表示小数

浮点型变量分为两种：

  1. 单精度float
  2. 双精度double

两者的区别在于表示有效数字的范围不同

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

有效数字：例如3.14 这里的有效数字就为3位

c++中不管是单精度还是双精度默认只显示6位数字

c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//1、单精度 float
	//这里加f的意思是让C++当成单精度处理，不然会自动转成双精度再转换成单精度
	float f1 = 3.142131f;
	cout << "f1=" << f1 << endl;
	cout << "float的内存空间" << sizeof(f1) << endl;

	//2、双精度
	double f2 = 3.1322312;
	cout << "f2=" << f2 << endl;
	cout << "double的内存空间" << sizeof(f2) << endl;

	//科学计数法
	float f3 = 3e2; //3*10 ^ 2
	cout << "f2=" << f3 << endl;
	float f4 = 3e-2; //3*0.1 ^ 2
	cout << "f4=" << f4 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8.4、字符型

作用：字符型变量用于显示单个字符

语法：char ch = 'a';

注意：

  1. 再显示字符型变量时，要用单引号括起来，不要用双引号
  2. 单引号内只能有一个字符，不可以是字符串

c和c++中字符型变量值占用1个字节

字符型变量并不帅把字符串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

c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

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

	cout << "char所占内存空间" << sizeof(a) << endl;

	//字符型变量的常见错误
	//char c = "b"; //创建字符型变量时候，要用单引号
	//char c = 'asdsad'; //创建字符型变量时候，单引号只能有一个

	//4、字符型变量对应的ASCII编码
	// a = 97
	// A = 65
	char ch1 = 'a';
	cout << "a的ASCII编码" << (int)ch1 << endl;
	char ch2 = 'A';
	cout << "A的ASCII编码" << (int)ch2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8.5、转义字符

作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符

这里我只列举一些常用的

转义字符 含义 ASCII码值
\n 换行 010
\ 表示一个反斜杠字符"\" 092
\t 水平制表（跳到下个TAB位置） 009
c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

int main7() {

	//1、单精度 float
	//这里加f的意思是让C++当成单精度处理，不然会自动转成双精度再转换成单精度
	float f1 = 3.142131f;
	cout << "f1=" << f1 << endl;
	cout << "float的内存空间" << sizeof(f1) << endl;

	//2、双精度
	double f2 = 3.1322312;
	cout << "f2=" << f2 << endl;
	cout << "double的内存空间" << sizeof(f2) << endl;

	//科学计数法
	float f3 = 3e2; //3*10 ^ 2
	cout << "f2=" << f3 << endl;
	float f4 = 3e-2; //3*0.1 ^ 2
	cout << "f4=" << f4 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8.6、字符串型

作用：用于表示一串字符

语法：string 变量名 = "字符串值"

c++ 复制代码 
#include<iostream>

using namespace std;

int main() {

	string str = "hello world";
	cout << str << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

如果报错的话，可以加一个头文件#include<string>

8.7、布尔类型

作用：布尔数据类型代表真或者假的值

bool类型只有俩个值

  1. true 表示 真 可以用 1 来表示
  2. flase 表示 假 可以用 0 来表示

bool类型占1个字节大小

c++ 复制代码 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	bool flag = true;
	cout << flag << endl;

    bool flag1 = false;
	cout << flag1 << endl;

	cout <<"bool占的内存空间:" << sizeof(flag1) << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8.8 、数据的输入

作用：用于从键盘获取数据

关键字： cin

语法： cin>>变量

9、数组

​ 定义方式

  1. 数据类型 数组名 [数组长度];
c++ 复制代码 
    #定义
    int arr[5];
    #存数组
    arr[0] = 10;
    #输出
    cout<<arr[0]<<endl;
  1. 数据类型 数组名[数组长度] = {值1，值2,...}
c++ 复制代码 
	#定义
	#初始化没有定义值为0
	int arr2[5] = { 10,20,30,40,50 };
	cout << arr2[1] << endl;
  1. 数据类型 数组名[] = {值1，值2,...}
c++ 复制代码 
	int arr3[] = { 30,20,10 };

9.1、一维数组

  1. 可以统计整个数组在内存中的长度
c++ 复制代码 
int arr[4] = { 1,2,3,4 };
cout << sizeof(arr) << endl;
//16
  1. 可以获取数组在内存中的首地址
c++ 复制代码 
	cout << (int)arr << endl;	
//& 元素的首地址
	cout << (int)&arr << endl;

冒泡排序

c++ 复制代码 
	int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
	cout << "排序前：" << endl;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << "";
	}

	for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 9-i-1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1]) {
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}

	cout << "排序后：" << endl;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << "";
	}

9.2、二维数组

c++ 复制代码 
	//1.数据类型 数组名[行数][列数]
	int arr[2][3];
	//赋值
	 arr[0][0] = 1;

	// 2.数据类型 数组名[行数][列数] = {{数据1，数据2},{数据3,数据4}}
	 int arr2[2][3] = {
		 {1,2,3},
		 {4,5,6}
	 };

	 // 3.数据类型 数组名[行数][列数] = {数据1，数据2，数据3，数据4};
	 int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };

	 // 4. 数据类型 数组名[ ][列数] = {数据1，数据2，数据3，数据4};
	//这里可以自动推断行数，但不能省列数
	 int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };

可利用循环来做打印或赋值

外层循环打印行，内层循环打印列

c++ 复制代码 
	//行
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
    //列
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr[i][j] << " ";
		}
        	cout << endl;
	}

9.2.1、二维数组名称

用途

  • 查看二维数组所占用的内存空间
c++ 复制代码 
	int arr[2][3] = {
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};
	cout << "所占用的内存空间:" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "第一行所占用的内存空间:" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "第一个元素所占用的内存空间:" << sizeof(arr[0][0]) << endl;

//通过占用内存大小可以反向推断行列数
	cout << "二维数组行数为：:" << sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "二维数组列数为：:" << sizeof(arr[0])/sizeof(arr[0][0]) << endl;
  • 获取二维数组首地址
c++ 复制代码 
	cout << "二维数组地址" << (int)arr << endl;

//第一行和第二行相差12字节
	cout << "二维数组第一行地址" << (int)arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行地址" << (int)arr[1] << endl;

//第一个和第二个元素相差4字节
    cout << "二维数组第一个元素地址" << (int)&arr[0][0] << endl;
    cout << "二维数组第二个元素地址" << (int)&arr[0][1] << endl;

10、函数

作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码

10.1、函数的定义

  1. 函数值类型
  2. 函数名
  3. 参数表列
  4. 函数体语句
  5. return表达式

语法：

c++ 复制代码 
返回值类型 函数名（参数列表）
{
    函数体语句
    return表达式
}
//eg 加法
int add(int num1, int num2) {
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
};

10.2、函数的调用

c++ 复制代码 
int main() {
	int a = 1;
	int b = 2;
	cout << add(a, b) << endl;
    
	system("pause");
	return 0;
}

10.3、 值传递

void 无类型，不需要返回值 不影响实参

c++ 复制代码 
//不影响实参
void swap(int num1, int num2) {
	int temp = num1;
	num1 = num2;
	num2 = temp;
    
	cout << "交换后" << endl;
	cout << "num1" << num1 << endl;
	cout << "num2" << num2 << endl;	
}

10.4、函数的常见样式

常见的函数样式4种

  1. 无参无返
c++ 复制代码 
void test01() {
	cout << "1213" << endl;
}
int main() {
	//无参无返
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
  1. 有参无返
c++ 复制代码 
void test02(int a ) {
	cout << "有参无返" << a << endl;
}
int main() {
	//有参无返
	test02(1);
	system("pause");
	return 0;
}
  1. 无参有返
c++ 复制代码 
int test03() {
	cout << "123" << endl;
	return 100;
}
int main() {
	//无参有反
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}
  1. 有参有返
c++ 复制代码 
//有参有返
int test04(int a) {
	return a + 1;
}
int main() {
	cout<<test04(3);
	system("pause");
	return 0;
}

10.5、函数的声明

提前告诉编译器函数存在，避免报错，可以把函数放在main的后面。

  • 声明和定义的区别
    • 声明没有具体代码
    • 声明可以写多次，定义只能一次
c++ 复制代码 
//声明
int max(int a, int b);
int main() {
	int a = 1;
	int b = 2;

	cout<<max(a, b);
	system("pause");
	return 0;
}
//定义
int max(int a, int b) {
	return a > b ? a : b;
}

10.6、函数的分文件编写

使代码可读性更高，不堆积在一个文件中

创建步骤

  1. 创建.h后缀的头文件
  1. 创建.cpp后缀名的源文件
  1. 在头文件中写函数的声明
  1. 在源文件中写函数的定义

11、指针

作用：利用指针来访问内存（指针就是一个地址）

& 与 * 互为逆运算。& ，其作用是取变量的地址；* ，其作用是取地址对应的内存

  1. 定义

数据类型 * 指针变量名

c++ 复制代码 
	int a = 10;
	//指针定义的语法：数据类型 * 指针变量名;
	int * p;
	//让指针记录变量a的地址
	p = &a;
	//输出
	cout << "a的地址:" << &a << endl;
	cout << "指针P为:" << p << endl;
  1. 使用

利用解引用的方式来找到指针指向的内存

指针前加*代表解引用，找到指针指向内存中的数据

c++ 复制代码 
	//使用指针
	*p = 1000;
	//此时a的值为1000
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "*p=" << *p << endl;

11.1、指针占用的内存

指针所占用的空间跟操作系统有关，32位和64位操作系统

  1. 64位操作系统
c++ 复制代码 
	int a = 10;
	int* p = &a;
	cout << "64位操作系统下占用的内存空间int:" << sizeof(int *) << endl;
	cout << "64位操作系统下占用的内存空间float:" << sizeof(float *) << endl;
	cout << "64位操作系统下占用的内存空间double:" << sizeof(double *) << endl;
	cout << "64位操作系统下占用的内存空间char:" << sizeof(char *) << endl;
  1. 32位操作系统

11.2、空指针和野指针

空指针和野指针均不是我们所申请的空间，所以都不要访问

  1. 空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间（0~255为系统占用不可访问）

用途：初始化指针变量

注意：空指针指向的内存不可访问

c++ 复制代码 
//初始化
int *p = null;
//空指针访问（会报错）
*p = 100;
  1. 野指针：指向一个非法内存空间（随意指向一个内存地址），不是自己申请的。
c++ 复制代码 
	//指针变量p指向0x111的空间
	int * p = (int *)0x111;

	cout << *p<< endl;

11.3、const修饰指针

  1. coust修饰指针---常量指针
  2. coust修饰常量 --- 指针常量
  3. coust修饰指针和常量
  • 常量指针(只能修改指针指向的地址，不能修改值)
c++ 复制代码 
	int a = 10;
	int b = 20;
	const int * p = & a;

	//指向可修改，值不可被修改
		p = &b;
		*p = 20;//错误
  • 指针常量（只能修改值，不能修改指向地址）
c++ 复制代码 
	int a = 10;
	int b = 20;
	int * const p = &a;

	//指向不可被修改，值可被修改
	*p = 20;
	p = &b;//错误
  • coust修饰指针和常量（俩个均不可被修改）
c++ 复制代码 
	int a = 10;
	int b = 20;
	const int* const p = &a;

	//均不可被更改
	*p = 20;
	p = &b;

11.4、指针数组

利用指针访问数组中的元素

c++ 复制代码 
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	//利用指针指向数组首地址
	int * p = arr;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << *p << endl;
		cout << &*p << endl;
		//使地址每次向后移
		p++;
	}

11.5、指针和函数

地址传递：当我们函数传入的是地址时，可以改变实参的数据

c++ 复制代码 
void swap(int* p1, int* p2) {
	int temp = *p1;//将值赋给temp
	*p1 = *p2;//将值赋给p1
	*p2 = temp;
}
int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "b:" << b << endl;

	swap(a, b);

	cout << "改变后a:" << a << endl;
	cout << "改变后b:" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

值传递和地址传递区别：值传递不改变值，地址传递改变参数的值

12.结构体

允许用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型

  1. 语法

    c++ 复制代码 
    //自定义数据类型，一些类型的集合组成的一个类型
//语法：struct 类型名称{}
    c++ 复制代码 
    struct Student
{
	//姓名
	string name;
	//年龄
	int age;
	//分数
	int score;
};

  2. 赋值

    1. 通过声明一个名字给它的属性赋值
    c++ 复制代码 
    int main() {
	//直接声明赋值
	struct Student s1;
	s1.name = "张三";
	s1.age = 11;
	s1.score = 100;

	cout << "name:" << s1.name << "age:" << s1.age << "score:" << s1.score;
	system("pause");
	return 0;
}
    1. 直接赋值
    c++ 复制代码 
    struct Student s2
	{
		"李四",
		17,
		200
	};
	cout << "name:" << s2.name << "age:" << s2.age << "score:" << s2.score << endl;;
    1. 创建结构体时创建结构体变量（不推荐）
    c++ 复制代码 
    struct Student
{
	//姓名
	string name;
	//年龄
	int age;
	//分数
	int score;
}s3;

struct 在c++中创建变量时可以可以省略，定义结构体不可被省略

c++ 复制代码 
	 Student s2
	{
		"李四",
		17,
		200
	};

12.1、结构体数组

将自定义的结构体放入到数组中方便维护

语法：数据类型 数组名 = { {...},{...},... }

c++ 复制代码 
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;

};

int main() {
	Student stdArray[3] = {
		{"张三",11,122},
		{"李四",12,111},
		{"王五",13,322}

	};

	//修改元素
	stdArray[2].age = 100;
	cout << stdArray[2].age << endl;
	//输出
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		cout << "姓名：" << stdArray[i].name << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

12.2、结构体指针

通过指针访问结构体中的成员

  • 利用操作符·->可以通过指针访问结构体属性
c++ 复制代码 
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;

};
int main() {
	Student s1 = { "张三",11,200 };
	Student * p = &s1;
	cout << p->name << p->age << p->score;
	system("pause");
	return 0;
}

12.3 、结构体嵌套结构体

结构体中的成员可以是另一个结构体

c++ 复制代码 
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;

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

int main() {
	Teacher t;
	t.age = 1;
    //访问结构体中的结构体
	t.stu.age = 1;
	return 0;
}

12.4、结构体做函数参数

将函数体作为参数向函数中传递

传递的俩种方式

  • 值传递
  • 地址传递

想修改主函数中的数据地址传递，反之值传递

  1. 值传递 函数里面形参会发生变化，实参不会改变
c++ 复制代码 
//定义结构体
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;

};
//输出
void printStudent(Student stu) {
	stu.age = 100;
	cout <<"修改后age：" << stu.age<<endl;
}
int main() {
	Student s1 = {
		"zy",
		11,
		12
	};
	cout << "修改前age：" << s1.age << endl;
	printStudent(s1);
	cout << "执行完age：" << s1.age << endl;
	t.stu.age = 1;
	return 0;
}
  1. 地址传递:可通过地址修改实参
c++ 复制代码 
//定义结构体
struct Student
{
	string name;
	int age;
	int score;

};
//输出
void printStudent2(Student * p) {
	p->age = 200;
	cout << "修改后age：" << p->age << endl;
}
int main() {
	Student s1 = {
		"zy",
		11,
		12
	};
	cout << "修改前age：" << s1.age << endl;
	//printStudent(s1);
	printStudent2(&s1);
	cout << "执行完age：" << s1.age << endl;
	t.stu.age = 1;
	return 0;
}

12.5、结构体中const使用场景

用const来防止误操作

c++ 复制代码 
void printStudent(const Student * p) {
	//不可被修改
    //p->age = 100;
	cout <<"修改后age：" <<p->age<<endl;
}
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