C++ 编程基础常识与示例代码

一、变量与数据类型

在 C++ 中，变量是用于存储数据的容器，不同的数据类型决定了变量所能存储的数据范围和格式。

（一）基本数据类型

整型（int）：用于存储整数。例如：

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int num = 10;  // 定义一个整型变量 num，并初始化为 10

浮点型（float 和 double）：float 用于存储单精度浮点数，double 用于存储双精度浮点数，精度更高。

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float pi = 3.14f;  // 定义单精度浮点型变量 pi，并初始化为 3.14，注意后面的 f 表示单精度
double e = 2.71828;  // 定义双精度浮点型变量 e，并初始化为 2.71828

字符型（char）：用于存储单个字符。

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char ch = 'A';  // 定义字符型变量 ch，并初始化为字符 'A'

（二）变量的声明与初始化

变量可以先声明后初始化，也可以在声明时直接初始化。

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int a;  // 声明一个整型变量 a
a = 5;  // 初始化变量 a 为 5

int b = 3;  // 声明并初始化整型变量 b 为 3

二、控制结构

控制结构用于控制程序的执行流程，包括顺序结构、选择结构和循环结构。

（一）选择结构

if-else 语句：根据条件判断执行不同的代码块。

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int x = 10;
if (x > 5) {
    cout << "x 大于 5" << endl;
} else {
    cout << "x 小于等于 5" << endl;
}

switch 语句：根据表达式的值选择执行多个分支中的一个。

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int day = 3;
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;
    default:
        cout << "其他日期" << endl;
}

（二）循环结构

for 循环：适用于已知循环次数的情况。

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for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << i << " ";
}
// 输出：0 1 2 3 4

while 循环：先判断条件，条件为真时执行循环体。

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int j = 0;
while (j < 3) {
    cout << j << " ";
    j++;
}
// 输出：0 1 2

do-while 循环：先执行一次循环体，然后再判断条件。

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int k = 0;
do {
    cout << k << " ";
    k++;
} while (k < 2);
// 输出：0 1

三、函数

函数是一段可重复使用的代码，用于完成特定的任务。

（一）函数的定义与调用

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// 定义一个函数，计算两个整数的和
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int result = add(3, 5);  // 调用 add 函数
    cout << "3 和 5 的和为：" << result << endl;
    return 0;
}

（二）函数的参数传递

函数可以接受参数，参数可以是值传递或引用传递。

值传递：函数内部对参数的修改不会影响到外部变量。

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void changeValue(int num) {
    num = 10;
}

int main() {
    int x = 5;
    changeValue(x);
    cout << "x 的值为：" << x << endl;  // 输出仍然是 5
    return 0;
}

引用传递：函数内部对参数的修改会反映到外部变量。

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void changeValueByRef(int& num) {
    num = 10;
}

int main() {
    int y = 5;
    changeValueByRef(y);
    cout << "y 的值为：" << y << endl;  // 输出为 10
    return 0;
}

四、数组

数组是一种数据结构，用于存储相同类型的多个元素。

（一）一维数组

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int arr[5];  // 定义一个包含 5 个整型元素的数组
arr[0] = 1;
arr[1] = 2;
// 可以在定义时初始化
int brr[3] = {3, 4, 5};

// 遍历数组
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    cout << brr[i] << " ";
}
// 输出：3 4 5

（二）二维数组

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int matrix[2][3];  // 定义一个 2 行 3 列的二维整型数组
matrix[0][0] = 1;
matrix[0][1] = 2;
matrix[0][2] = 3;
matrix[1][0] = 4;
matrix[1][1] = 5;
matrix[1][2] = 6;

// 遍历二维数组
for (int i = 0; i < 2; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        cout << matrix[i][j] << " ";
    }
    cout << endl;
}
// 输出：
// 1 2 3
// 4 5 6

五、指针

指针是一种特殊的变量，它存储的是另一个变量的内存地址。

（一）指针的定义与使用

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int num = 10;
int* p;  // 定义一个整型指针 p
p = &num;  // 将 num 的地址赋给指针 p

cout << "num 的值为：" << num << endl;
cout << "num 的地址为：" << &num << endl;
cout << "指针 p 指向的值为：" << *p << endl;

（二）指针与数组

数组名可以看作是指向数组首元素的指针。

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int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* q = arr;  // 等价于 int* q = &arr[0];

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << *(q + i) << " ";  // 通过指针遍历数组
}
// 输出：1 2 3 4 5

通过对这些 C++ 基础常识的掌握，能够为进一步深入学习 C++ 编程打下坚实的基础，在实际编程中可以灵活运用这些知识来解决各种问题。

每一次C++的输出，都是数据与世界的对话，精准而有力。