从零开始学C++核心语法：从基础到面向对象

Wiktok2026-02-10 10:37

从零开始学C++核心语法：从基础到面向对象

C++ 是一门融合了「过程式编程」和「面向对象编程」的静态编译型语言，兼具高效性和灵活性。本文将从新手视角，系统讲解 C++ 核心语法，包括库导入、命名空间、函数、条件判断、循环、类与对象等核心知识点，每个知识点配套可运行的代码示例，帮你快速掌握基础用法。

一、C++ 程序的基本结构

先看一个最简单的 C++ 程序，建立整体认知：

cpp 复制代码 
// 1. 导入库（头文件包含）
#include <iostream>

// 2. 命名空间使用（简化标准库调用）
using namespace std;

// 3. 函数定义（程序入口函数，必须有）
int main() {
    // 4. 输出语句（标准库功能）
    cout << "Hello, C++!" << endl;
    // 5. 返回值（0 表示程序正常结束）
    return 0;
}

运行结果：Hello, C++!

核心组成：

  • 注释：// 单行注释、/* 多行注释 */，用于代码说明，编译时会被忽略；
  • 头文件导入：#include 引入外部库/自定义代码；
  • 命名空间：解决命名冲突，简化代码调用；
  • 函数：程序的基本执行单元，main 是程序入口；
  • 语句：以分号 ; 结尾，是最小执行单元。

二、导入库（头文件包含）

C++ 没有「导入」的概念，而是通过 #include 实现「文件包含」------ 将指定头文件的内容原封不动拷贝到当前文件中，解决「编译器找不到代码」的问题。

1. 两种包含方式

语法 用途 示例
#include <xxx> 包含系统标准库头文件 #include <iostream>（输入输出）、#include <string>（字符串）、#include <vector>（动态数组）
#include "xxx" 包含自定义头文件（本地文件） #include "Book.h"（自定义图书类头文件）

2. 常用标准库头文件

头文件 核心功能
<iostream> 控制台输入（cin）、输出（cout）
<string> 字符串类型（std::string）操作
<vector> 动态数组（std::vector）
<cmath> 数学函数（sqrt、pow 等）
<cstdio> C 风格输入输出（printf/scanf）

示例：使用多个标准库

cpp 复制代码 
#include <iostream>   // 输入输出
#include <string>     // 字符串
#include <cmath>      // 数学函数

using namespace std;

int main() {
    string name = "C++";
    double num = 16;
    cout << "Hello, " << name << "!" << endl;
    cout << "16的平方根：" << sqrt(num) << endl; // 调用cmath的sqrt函数
    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
Hello, C++!
16的平方根：4

三、命名空间（namespace）

命名空间是 C++ 解决「命名冲突」的核心机制------给变量、函数、类加「前缀」，区分不同模块的同名元素，类比 Python 的「模块名」。

1. 核心概念

  • 定义：用 namespace 命名空间名 { ... } 包裹代码，将内容归属到该命名空间；
  • 访问：用 命名空间名::元素名 访问，或用 using 简化调用；
  • 标准库命名空间：C++ 所有标准库内容（cout、string、vector 等）都在 std 命名空间中。

2. 命名空间的三种使用方式

方式1：完整限定（最安全，无冲突）
cpp 复制代码 
#include <iostream>

// 不使用using，直接用std::限定
int main() {
    std::cout << "完整限定调用标准库" << std::endl;
    return 0;
}
方式2：引入单个元素（折中，简洁且安全）
cpp 复制代码 
#include <iostream>

// 只引入std::cout，其他仍需限定
using std::cout;
using std::endl;

int main() {
    cout << "只引入单个元素" << endl;
    return 0;
}
方式3：引入整个命名空间（简洁，可能冲突）
cpp 复制代码 
#include <iostream>

// 引入std所有内容，可直接用cout/endl
using namespace std;

int main() {
    cout << "引入整个命名空间" << endl;
    return 0;
}

3. 自定义命名空间

cpp 复制代码 
#include <iostream>

// 自定义命名空间（图书模块）
namespace Library {
    // 命名空间内的函数
    void printBook() {
        std::cout << "图书模块：C++ Primer" << std::endl;
    }

    // 命名空间内的类
    class Book {
    public:
        std::string name = "Python编程";
    };
}

int main() {
    // 访问自定义命名空间的函数
    Library::printBook();
    // 访问自定义命名空间的类
    Library::Book book;
    std::cout << "书名：" << book.name << std::endl;
    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
图书模块：C++ Primer
书名：Python编程

关键注意事项

  • 不要在头文件中写 using namespace std;：会污染全局命名空间，导致其他文件命名冲突；
  • 命名空间可嵌套：namespace A { namespace B { ... } }，访问时用 A::B::元素；
  • 同名命名空间会自动合并：分散在不同文件的同名命名空间，编译时会合并为一个。

四、函数定义与使用

函数是封装可复用逻辑的基本单元，C++ 函数必须明确「返回值类型」和「参数类型」，比 Python 更严谨。

1. 函数的基本语法

cpp 复制代码 
// 函数声明（可选，若定义在调用前可省略）
返回值类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2);

// 函数定义（必须有，包含具体逻辑）
返回值类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2) {
    // 函数体（执行逻辑）
    return 返回值; // 无返回值（void）则省略return
}

2. 核心规则

  • 返回值类型：可以是 int、double、string 等，无返回值用 void；
  • 参数：必须指定类型，多个参数用逗号分隔；
  • 函数调用：函数名(参数值)，参数数量/类型必须匹配。

3. 示例：不同类型的函数

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

// 1. 无参数、无返回值函数
void printHello() {
    cout << "Hello, 函数！" << endl;
}

// 2. 有参数、有返回值函数（加法）
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 3. 字符串参数函数
string getBookInfo(string name, string author) {
    return "书名：" + name + "，作者：" + author;
}

int main() {
    // 调用无参数函数
    printHello();
    // 调用有参数函数，接收返回值
    int sum = add(3, 5);
    cout << "3+5=" << sum << endl;
    // 调用字符串参数函数
    string info = getBookInfo("C++ Primer", "Stanley Lippman");
    cout << info << endl;
    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
Hello, 函数！
3+5=8
书名：C++ Primer，作者：Stanley Lippman

4. 函数重载（C++ 独有）

允许定义同名函数，只要「参数数量/类型/顺序」不同，编译器会自动匹配：

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

// 重载1：两个int相加
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 重载2：三个int相加
int add(int a, int b, int c) {
    return a + b + c;
}

// 重载3：两个double相加
double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << add(1, 2) << endl;      // 调用重载1：3
    cout << add(1, 2, 3) << endl;   // 调用重载2：6
    cout << add(1.5, 2.5) << endl;  // 调用重载3：4
    return 0;
}

五、条件判断（if-else / if-else if-else）

C++ 条件判断用于根据不同条件执行不同逻辑，语法和 Python 类似，但需注意「花括号」和「分号」的使用。

1. 基本语法

cpp 复制代码 
// 单条件
if (条件表达式) {
    // 条件为true时执行
}

// 双条件
if (条件表达式) {
    // 条件为true时执行
} else {
    // 条件为false时执行
}

// 多条件
if (条件1) {
    // 条件1为true时执行
} else if (条件2) {
    // 条件2为true时执行
} else {
    // 所有条件为false时执行
}

2. 核心规则

  • 条件表达式：必须返回布尔值（true/false），或可隐式转换为布尔值（如 0=false，非0=true）；
  • 花括号 {}：若只有一行语句可省略，建议始终添加（避免逻辑错误）；
  • 分号 ;：仅用于表达式语句结尾，if/else 后不加（否则会导致逻辑失效）。

示例：图书借阅判断

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

int main() {
    // 模拟图书是否借出
    bool isBorrowed = true;
    string bookName = "C++ Primer";

    // 单条件判断
    if (isBorrowed) {
        cout << bookName << " 已借出，无法借阅！" << endl;
    }

    // 双条件判断
    isBorrowed = false;
    if (isBorrowed) {
        cout << bookName << " 已借出" << endl;
    } else {
        cout << bookName << " 可借阅" << endl;
    }

    // 多条件判断（图书评分）
    int score = 95;
    if (score >= 90) {
        cout << bookName << " 评分：优秀" << endl;
    } else if (score >= 80) {
        cout << bookName << " 评分：良好" << endl;
    } else {
        cout << bookName << " 评分：一般" << endl;
    }

    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
C++ Primer 已借出，无法借阅！
C++ Primer 可借阅
C++ Primer 评分：优秀

六、循环（while / for）

循环用于重复执行一段逻辑，C++ 支持 while、do-while、for 三种循环，核心是「循环条件」和「终止逻辑」。

1. while 循环

「先判断，后执行」，适合循环次数不确定的场景。

cpp 复制代码 
// 语法
while (循环条件) {
    // 循环体
    // 必须有终止条件（如i++），否则死循环
}

示例：打印 1~5 的数字

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

int main() {
    int i = 1;
    // 循环条件：i <= 5
    while (i <= 5) {
        cout << "i = " << i << endl;
        i++; // 终止条件：i递增，最终超过5
    }
    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
i = 5

2. do-while 循环

「先执行，后判断」，至少执行一次循环体。

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

int main() {
    int i = 6;
    do {
        cout << "i = " << i << endl;
        i++;
    } while (i <= 5); // 条件为false，但仍执行一次
    return 0;
}

运行结果：i = 6

3. for 循环

「初始化 + 条件 + 递增」，适合循环次数确定的场景，语法更简洁。

cpp 复制代码 
// 语法
for (初始化表达式; 循环条件; 递增/递减表达式) {
    // 循环体
}

示例：遍历图书列表

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

int main() {
    // 图书列表（数组）
    string books[] = {"C++ Primer", "Python编程", "数据结构与算法"};
    // 数组长度：总字节数 / 单个元素字节数
    int len = sizeof(books) / sizeof(books[0]);

    // for循环遍历
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        cout << "第" << i+1 << "本书：" << books[i] << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
第1本书：C++ Primer
第2本书：Python编程
第3本书：数据结构与算法

4. 循环控制关键字

  • break：立即终止整个循环；
  • continue：跳过当前循环，进入下一次循环。

示例：

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

int main() {
    // break：打印1~3后终止
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        if (i > 3) {
            break;
        }
        cout << "break示例：i = " << i << endl;
    }

    // continue：跳过偶数，只打印奇数
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            continue;
        }
        cout << "continue示例：i = " << i << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：

复制代码 
break示例：i = 1
break示例：i = 2
break示例：i = 3
continue示例：i = 1
continue示例：i = 3
continue示例：i = 5

七、类的定义与使用（面向对象核心）

C++ 是面向对象语言，类（class）是封装「属性（变量）」和「行为（函数）」的核心载体，类比 Python 的类，但语法更严谨。

1. 类的基本结构

cpp 复制代码 
// 类的定义（通常写在头文件，如Book.h）
class 类名 {
    // 访问控制符：private（默认）/ public / protected
private:
    // 私有属性/函数：仅类内部可访问
    类型 属性名;

public:
    // 公有属性/函数：类外部可访问
    // 构造函数（初始化对象，与类名同名，无返回值）
    类名(参数列表) {
        // 初始化属性
    }

    // 成员函数（类的行为）
    返回值类型 函数名(参数列表) {
        // 函数逻辑
    }
};

2. 类的使用步骤

  1. 定义类（声明属性和函数）；
  2. 实现类的成员函数（若头文件和源文件分离）；
  3. 实例化对象（创建类的实例）；
  4. 调用对象的属性/函数。

3. 完整示例：图书类

步骤1：定义类（Book.h）
cpp 复制代码 
#ifndef BOOK_H   // 头文件保护，避免重复包含
#define BOOK_H

#include <string>
// 自定义命名空间
namespace Library {
    class Book {
    private:
        // 私有属性：仅类内部可访问
        std::string name;    // 书名
        std::string author;  // 作者
        bool isBorrowed;     // 是否借出

    public:
        // 构造函数（初始化对象）
        Book(std::string name, std::string author);

        // 成员函数：借阅图书
        bool borrowBook();

        // 成员函数：归还图书
        bool returnBook();

        // 成员函数：打印图书信息
        void showInfo();
    };
}

#endif // BOOK_H
步骤2：实现类的成员函数（Book.cpp）
cpp 复制代码 
#include "Book.h"
#include <iostream>

namespace Library {
    // 构造函数实现
    Book::Book(std::string name, std::string author) {
        this->name = name;       // this指针：区分参数和成员变量
        this->author = author;
        this->isBorrowed = false; // 默认未借出
    }

    // 借阅函数实现
    bool Book::borrowBook() {
        if (isBorrowed) {
            return false; // 已借出，失败
        }
        isBorrowed = true;
        return true;
    }

    // 归还函数实现
    bool Book::returnBook() {
        if (!isBorrowed) {
            return false; // 未借出，失败
        }
        isBorrowed = false;
        return true;
    }

    // 打印信息实现
    void Book::showInfo() {
        std::cout << "书名：" << name << std::endl;
        std::cout << "作者：" << author << std::endl;
        std::cout << "状态：" << (isBorrowed ? "已借出" : "未借出") << std::endl;
    }
}
步骤3：使用类（main.cpp）
cpp 复制代码 
#include "Book.h"
#include <iostream>

// 引入自定义命名空间的类
using Library::Book;

int main() {
    // 实例化对象（创建图书）
    Book book1("C++ Primer", "Stanley Lippman");
    Book book2("Python编程", "Eric Matthes");

    // 调用成员函数：打印信息
    std::cout << "===== 图书1信息 =====" << std::endl;
    book1.showInfo();

    // 调用成员函数：借阅图书
    bool borrowOk = book1.borrowBook();
    if (borrowOk) {
        std::cout << "\n图书1借阅成功！" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "\n图书1借阅失败！" << std::endl;
    }

    // 再次借阅（失败）
    borrowOk = book1.borrowBook();
    if (!borrowOk) {
        std::cout << "图书1重复借阅失败！" << std::endl;
    }

    // 归还图书
    bool returnOk = book1.returnBook();
    if (returnOk) {
        std::cout << "图书1归还成功！" << std::endl;
    }

    // 打印归还后的信息
    std::cout << "\n===== 图书1归还后信息 =====" << std::endl;
    book1.showInfo();

    return 0;
}
编译运行（Linux）
bash 复制代码 
# 编译：链接所有源文件
g++ main.cpp Book.cpp -o book_demo
# 运行
./book_demo
运行结果
复制代码 
===== 图书1信息 =====
书名：C++ Primer
作者：Stanley Lippman
状态：未借出

图书1借阅成功！
图书1重复借阅失败！
图书1归还成功！

===== 图书1归还后信息 =====
书名：C++ Primer
作者：Stanley Lippman
状态：未借出

4. 核心知识点

  • this 指针：隐式指向当前对象，用于区分参数和成员变量（如 this->name = name）；
  • 访问控制：private 仅类内部访问，public 外部可访问；
  • 构造函数：与类名同名，无返回值，用于初始化对象；
  • 实例化：Book book1(...) 直接创建对象（栈实例），也可 Book* book1 = new Book(...)（堆实例）。

八、总结

本文覆盖了 C++ 新手必备的核心语法，关键知识点总结：

  1. 库导入 ：#include <xxx> 包含系统库，#include "xxx" 包含自定义库，解决「找不到代码」的问题；
  2. 命名空间 ：std 是标准库命名空间，using namespace std 简化调用，自定义命名空间解决命名冲突；
  3. 函数：必须指定返回值和参数类型，支持重载（同名不同参数）；
  4. 条件判断 ：if-else 按条件执行逻辑，{} 界定代码块，结尾不加 ;；
  5. 循环 ：while 适合次数不确定，for 适合次数确定，break/continue 控制循环；
  6. 类与对象 ：封装属性和行为，private/public 控制访问，构造函数初始化对象，this 指针指向当前实例。

掌握这些语法后，可以尝试实现简单的小项目（如图书管理系统、计算器），通过实践巩固知识点。C++ 语法严谨，重点注意「分号」「花括号」「类型声明」的规范，避免常见的语法错误。

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