C++基础语法——基本知识、数据类型、运算符及程序流程结构

本专栏记录C++学习过程包括C++基础以及数据结构和算法,其中第一部分计划时间一个月,主要跟着黑马视频教程,学习路线如下,不定时更新,欢迎关注

当前章节处于:

====>第1阶段-C++基础入门

---------第2阶段实战-通讯录管理系统,

---------第3阶段-C++核心编程,

---------第4阶段实战-基于多态的企业职工系统

---------第5阶段-C++提高编程

---------第6阶段实战-基于STL泛化编程的演讲比赛

---------第7阶段-C++实战项目机房预约管理系统

文章目录

  • 1.C++初识
    • [1.1 第一个C++程序](#1.1 第一个C++程序)
    • [1.2 C++注释](#1.2 C++注释)
    • [1.3 变量](#1.3 变量)
    • [1.4 常量](#1.4 常量)
    • [1.5 关键字(标识符)](#1.5 关键字(标识符))
    • [1.6 标识符起名规则](#1.6 标识符起名规则)
  • [2. 数据类型](#2. 数据类型)
    • [2.1 整型](#2.1 整型)
    • [2.2 sizeof](#2.2 sizeof)
    • [2.3 浮点型](#2.3 浮点型)
    • [2.4 字符型](#2.4 字符型)
    • [2.5 转义字符](#2.5 转义字符)
    • [2.6 字符串型](#2.6 字符串型)
    • [2.7 布尔类型](#2.7 布尔类型)
    • [2.8 数据输入](#2.8 数据输入)
  • [3. 运算符](#3. 运算符)
    • [3.1 算术运算符](#3.1 算术运算符)
    • [3.2 赋值运算符](#3.2 赋值运算符)
    • [3.3 比较运算符](#3.3 比较运算符)
    • [3.4 逻辑运算符](#3.4 逻辑运算符)
  • [4. 程序流程结构](#4. 程序流程结构)
    • [4.1 选择结构](#4.1 选择结构)
      • [4.1.1 if 语句判断](#4.1.1 if 语句判断)
      • [4.1.2 三目运算符](#4.1.2 三目运算符)
      • [4.1.3 switch语句](#4.1.3 switch语句)
    • [4.2 循环结构](#4.2 循环结构)
      • [4.2.1 while循环](#4.2.1 while循环)
      • [4.2.2 do-while循环](#4.2.2 do-while循环)
      • [4.2.3 for循环](#4.2.3 for循环)
      • [4.2.4 嵌套循环](#4.2.4 嵌套循环)
    • [4.3 跳转语句](#4.3 跳转语句)
      • [4.3.1 break](#4.3.1 break)
      • [4.3.2 continue语句](#4.3.2 continue语句)
      • [4.3.3 goto语句](#4.3.3 goto语句)

1.C++初识

编写一个C++程序的4个步骤

  • 创建项目 (使用Visual C++进行创建)
  • 创建文件 (在源文件中进行添加)
  • 编写代码(最核心最耗时的部分)
  • 运行程序(F5运行代码)

所有代码使用Visual C++进行编写,在编写时,需要先创建项目,再在源文件中添加cpp文件,在cpp文件中进行编写代码。

1.1 第一个C++程序

学习一门语言第一步是配置环境,第二步该是HelloWorld的,使用C++输出HelloWorld的代码如下:

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

int main() {
	cout << "HelloWorld" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

1.2 C++注释

  • 单行注释: //
  • 多行注释: /* */

1.3 变量

给一段指定的内存空间起名,方便操作这段内存。
定义语法

cpp 复制代码
数据类型 变量名=变量初始值
int a =0;

1.4 常量

用于记录程序中不可改变的数据

两种定义的方式:

  1. #define 宏常量 注意不能在后面添加分号
    定义格式: #define 变量名 变量值
  2. const 修饰的变量
    定义格式: const 变量名=变量值;
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义一个宏常量
#define Day 7
int main() {
	//Day = 8;会报错,宏常量不能更改
	cout << "Day值为:"<< Day <<endl;
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	const int a = 7;  // 注意需要添加分号
	//a = 8; // 会报错,const常量不能更改
	cout << "a值为:" << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

1.5 关键字(标识符)

起变量名时,不可以关键字作为变量名。

1.6 标识符起名规则

作用:给C++规定的标识符(变量、常量)命名时,有一套自己的规则。给标识符命名时,争取左到见名知意的效果,方便自己和其他人阅读。

  • 标识符不能是关键字(见1.5)
  • 标识符只能由字母、数字、下划线组成
  • 第一个字符必须是字母或者下划线
  • 标识符中字母区别大小写

2. 数据类型

给变量分配一个合适的内存空间,

2.1 整型

int 变量名=变量值

长长整型long long中间有空格,短整型short取值范围为(-32768~32767),最常用的为int

2.2 sizeof

可以统计数据类型所占内存大小
sizeof(数据类型/变量名)

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

int main() {
	short a = 1;
	int b = 2;
	long c = 3;
	long long d = 4;

	cout << "size of short      " << sizeof(short) << endl;
	cout << "size of short      " << sizeof(a) << endl;
	cout << "size of int        " << sizeof(int) << endl;
	cout << "size of int        " << sizeof(b) << endl;
	cout << "size of long       " << sizeof(c) << endl;
	cout << "size of long       " << sizeof(c) << endl;
	cout << "size of long long  " << sizeof(d) << endl;
	cout << "size of long long  " << sizeof(d) << endl;
	system("pause");
	return 0;
}


short<int<=long<=long long (long在linux32位为4字节,在linux64位为8字节)

2.3 浮点型

根据可以表示的数字范围不同可以分为单精度和双精度

  1. 单精度 float
  2. 双精度 double

    定义格式
    float 变量名=变量值f f是因为编译器默认数字为double类型,如果不加f,会多做一步转换
    double 变量名=变量值
    默认情况,输出一个小数,会输出6位有效数字,不是小数点后6位,而是六位有效数字,示例代码如下
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	float a = 3.1415926f;
	cout << a*100 << endl;
	system("pause");
	return 0;
}


科学计数法

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

int main() {
	//float a = 3.1415926f;
	float a = 1e-3;
	cout << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

如果位数过高那么会以e的形式打印:

2.4 字符型

占用一个字符
char 变量名=字符值 'a'

  • 注意1 :要用单引号括起来,不能用多引号
  • 注意2 :单引号里只能有一个字符,不可以是字符串
  • 注意3: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编码存到存储单元中去,用强制转换可以查看字符串对应的ASCII码
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	char a = 'a';
	cout << a << endl;
	/*
	a:97
	A:65
	*/
	cout <<"a对应的ASCII码为:" << (int)a << endl; // 强制转换
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
a
a对应的ASCII码为:97
请按任意键继续. . .

2.5 转义字符

用于表示一些不能显示出来的ASCII字符

水平制表位可以让输出更加整齐,有八个空格,下面演示水平制表符的效果:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	cout << "aa\tHello World" << endl;
	cout << "aaa\tHello World" << endl;
	cout << "aaaa\tHello World" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
aa      Hello World
aaa     Hello World
aaaa    Hello World
请按任意键继续. . .

2.6 字符串型

字符串在C++中有两种风格,一种是沿用C风格、一种是C++风格:

  1. C风格:char 变量名[ ] = "字符串值"
  2. C++风格:string 变量名="字符串值"

C风格的字符串和C++风格的字符串演示如下:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	/*
	// C语言风格定义字符串
	char a[] = "Hello World";
	cout << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
	*/
	// C++风格定义字符串
	string b = "Hello World";
	cout << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

输出都为Hello World。visual studio2022中不需要再引入#include <string>,但是还是建议引入。

2.7 布尔类型

占用1个字节,取值为0和1,0代表假(false),1代表真(true)。

2.8 数据输入

之前写的代码只包括输出,为cout,通过键盘输入数据为cin,通过cin可以接收不同数据类型的值,实例代码如下:

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
	//1.整型
	int a; // 不定义初始值
	cout << "请输入一个整数:" << endl;
	cin >> a;
	//2.浮点型
	float b;
	cout << "请输入一个浮点数:" << endl;
	cin >> b;
	//3.字符型
	char c;
	cout << "请输入一个字符:" << endl;
	cin >> c;
	//4.字符串
	string d;
	cout << "请输入一个字符串:" << endl;
	cin >> d;
	//5.布尔型
	bool e;
	cout << "请输入一个布尔值:" << endl;
	cin >> e;
	cout << "整数a的值为:" << a << endl;
	cout << "浮点数b的值为:" << b << endl;
	cout << "字符c的值为:" << c << endl;
	cout << "字符串d的值为:" << d << endl;
	cout << "布尔e的值为:" << e << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
请输入一个整数:
1
请输入一个浮点数:
1.1
请输入一个字符:
a
请输入一个字符串:
about
请输入一个布尔值:
1
整数a的值为:1
浮点数b的值为:1.1
字符c的值为:a
字符串d的值为:about
布尔e的值为:1

ctrl+K+C是整段注释

3. 运算符

3.1 算术运算符


  1. 两个整数相除,结果仍然是整数,除数不能为0
    10/20=0
    10/0报错
  2. 两个小数不能做取模运算

递增和递减都分为前置和后置,区别在于是先加还是先运算。举例前置和后置递增代码如下:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int a = 2;
	int b;
	//前置++
	//b = ++a;	// 结果为a=3,b=3

	// 后置++
	b = a++;   // 结果为a=3,b=2
	cout << "a: " << a << "     b: " << b<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

前置++是先+再运算,后置++是先运算再+

3.2 赋值运算符

3.3 比较运算符

比较运算符返回结果为bool值,0或1,相等是两个=,不等于是 !=

3.4 逻辑运算符

4. 程序流程结构

流程结构分为三种: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 语句判断

if-else

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


int main() {
	// 定义一个分数
	int score = 0;
	cout << "请输入你的分数:";
	cin >> score;
	cout << "你输入的分数为:" << score << endl;
	if (score > 600) {
		cout << "恭喜你,你已被录取!" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "很遗憾,你没有被录取" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

if=else if -else

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


int main() {
	// 定义钱数
	int money = 0;
	cout << "请输入你的钱数:";
	cin >> money;
	cout << "你的钱数为:" <<money<< endl;
	// 语句判断
	if (money >= 1000) {
		cout << "坐飞机回家!" << endl;
	}
	else if (money >= 500) {
		cout << "坐高铁回家!" << endl;
	}
	else {
		cout << "坐火车回家!" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

嵌套if语句

目的是更精准的判断

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	// 定义钱数
	int money = 0;
	cout << "请输入你的钱数:";
	cin >> money;
	cout << "你的钱数为:" << money << endl;
	// 语句判断
	if (money >= 1000) {
		if (money >= 2000) {
			cout << "坐飞机商务舱回家!" << endl;
		}
		else {
			cout << "坐飞机经济舱回家!" << endl;
		}
		
	}
	else if (money >= 500) {
		cout << "坐高铁回家!" << endl;
	}
	else {
		cout << "坐火车回家!" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

三只小猪比体重:

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

int main() {
	// 初始化体重
	int weightA = 0;
	int weightB = 0;
	int weightC = 0;
	// 接收体重
	cout << "请输入小猪A的体重:";
	cin >> weightA;
	cout << "请输入小猪B的体重:";
	cin >> weightB;
	cout << "请输入小猪C的体重:";
	cin >> weightC;
	// 打印体重
	cout << "小猪A的体重为:" << weightA << endl;
	cout << "小猪B的体重为:" << weightB << endl;
	cout << "小猪C的体重为:" << weightC << endl;
	// 进行比较

	if ((weightA > weightB) && (weightA > weightC)) {
		cout<<"三只小猪中体重最重的为小猪A,体重为:"<<weightA<<endl;
	}
	else if ((weightB > weightA) && (weightB > weightC)) {
		cout << "三只小猪中体重最重的为小猪B,体重为:" << weightB << endl;
	}
	else
	{
		cout << "三只小猪中体重最重的为小猪C,体重为" << weightC << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
请输入小猪A的体重:100
请输入小猪B的体重:200
请输入小猪C的体重:300
小猪A的体重为:100
小猪B的体重为:200
小猪C的体重为:300
三只小猪中体重最重的为小猪C,体重为300
请按任意键继续. . .

4.1.2 三目运算符

语法:表达式1?表达式2:表达式3

  • 如果表达式1为真,执行表达式2,并返回表达式2的结果;
  • 如果表达式1为假,执行表达式3,并返回表达式3的结果;

三目运算符返回的是变量,可以继续赋值

cpp 复制代码
int a =10;
int b =10 ;
(a>b? a:b) =100 ======>   b==100

4.1.3 switch语句

if判断适合有区间判断的情况,switch语句适用于选择项比较明确的情况,下面进行代码举例,特别说明,需要在每一个case后加上break,否则代码将从第一个符合条件的case一直往下执行。最后加上default捕获没有case列举的情况:

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

int main() {
	int day = 0;
	cout << "请输入星期:";
	cin >> day;
	switch (day)
	{
	case 1:
		cout << "星期一" << endl;
		break;
	case 2:
		cout << "星期二" << endl;
		break;
	case 3:
		cout << "星期三" << endl;
		break;
	case 4:
		cout << "星期四" << endl;
		break;
	case 5:
		cout << "星期五" << endl;
		break;
	default:
		cout << "星期放假!" << endl;
		break;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

4.2 循环结构

满足循环条件,执行循环语句

4.2.1 while循环

while (循环条件){循环语句}

需要注意的是,需要明确while语句退出的条件,否则会陷入循环

代码举例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int num = 10;
	int count = 0;
	while (count < num) {
		cout << count << endl;
		count++;
	}
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
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猜数字实战
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。

cpp 复制代码
#include <iostream>

using namespace std;
#include <ctime>
int main() {
	// 添加随机数种子,防止每一次目标数字都一样
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int target =  rand()%100 +1; // 目标数字
	int num = 0;
	while (true)
	{
		// 键盘接受数字
		cout << "请输入一个数字:";
		cin >> num;
		if (num == target) {
			cout << "猜中了!" << endl;
			break;
		}
		else if (num > target) {
			cout << "大了!" << endl;
		}
		else
		{
			cout << "小了!" << endl;
		}
	}
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
请输入一个数字:45
大了!
请输入一个数字:34
小了!
请输入一个数字:42
猜中了!
请按任意键继续. . .

4.2.2 do-while循环

与while的区别是do-while会先执行一次循环语句,再判断循环条件,同样以输出0-9数字为例

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int num = 0;
	do {
		cout << num << endl;
		num++;
	} while (num < 10);
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
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请按任意键继续. . .

4.2.3 for循环

语法 :for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体){循环语句}

同样,以打印数字0-9为例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		cout << i << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
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可以看到,for循环比while结构性更强,可读性也更好,while和for在大多数情况下可以互换,while和for最大区别就是for知道循环次数,while不知道循环次数

4.2.4 嵌套循环

在循环体中再嵌套一层循环,解决一些实际问题,以9*9乘法表为例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	for (int i = 1; i < 10; i++) {
		for (int j = 1; j <= i; j++) {
			cout << j << "x" << i <<"=" << i * j<<" ";
		}
		cout << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
1x1=1
1x2=2 2x2=4
1x3=3 2x3=6 3x3=9
1x4=4 2x4=8 3x4=12 4x4=16
1x5=5 2x5=10 3x5=15 4x5=20 5x5=25
1x6=6 2x6=12 3x6=18 4x6=24 5x6=30 6x6=36
1x7=7 2x7=14 3x7=21 4x7=28 5x7=35 6x7=42 7x7=49
1x8=8 2x8=16 3x8=24 4x8=32 5x8=40 6x8=48 7x8=56 8x8=64
1x9=9 2x9=18 3x9=27 4x9=36 5x9=45 6x9=54 7x9=63 8x9=72 9x9=81
请按任意键继续. . .

4.3 跳转语句

4.3.1 break

break用于跳出选择结构或者循环结构,使用情况如下:

  • switch语句中,case后使用
  • 循环语句中,跳出循环
  • 嵌套循环,跳出当前最近的内层循环
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		cout << i << endl;
		if (i == 5) {
			break;
		}
	}
	system("pause");
	return 0;
}
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4.3.2 continue语句

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,同样以上面的代码为例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		if (i == 5) {
			continue;
		}
		cout << i << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}
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请按任意键继续. . .

可以看到,跳过了5,并且继续向后执行后面的循环。

4.3.3 goto语句

无条件跳转语句,跳转到标记的位置

注意第二个FLAG之后是一个冒号,说明是一个标记,不建议使用

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		if (i == 5) {
			goto FLAG;
		}
		cout << i << endl;
	}
	FLAG:
	cout << "跳转成功!" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
cpp 复制代码
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跳转成功!
请按任意键继续. . .
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