C/C++ 基础笔记（一）

本片核心知识：计算机核心组成、编译链接流程、头文件引用、VS 项目结构与快捷键、进制 / 码制 / 字符编码、基础数据类型、数据溢出、输入输出操作

一、计算机组成与编程基础

概念

电脑由主机和外设组成，编程核心关注CPU、内存、硬盘三大部件。

特性

CPU ：运算中心，负责数据处理，不存储数据。
内存：临时存储数据，CPU 读取速度远快于硬盘；内存不足时启用虚拟内存（借用硬盘空间，速度变慢）。
硬盘：永久存储数据，分机械硬盘（转速决定速度）和固态硬盘（读写更快）；程序运行时需从硬盘加载到内存。
C/C++ 优势 ：可直接操作内存。

二、编译与运行流程

概念

源代码需经编译、链接生成可执行文件，才能被计算机运行。

特性

源代码：编辑器编写的源文件（.c/.cpp）。
编译：源代码转二进制，Windows 生成OBJ 中间文件（1 个源文件对应 1 个 OBJ）。
链接：合并多个 OBJ 文件 + 库文件，生成EXE 可执行文件。
IDE：集成编辑器、编译器、链接器、调试器（如 VS）。

代码示例（简单流程示意）

复制代码

// 1. 编写源代码（main.cpp）
#include <iostream>
int main() {
    return 0;
}
// 2. 编译：main.cpp → main.obj
// 3. 链接：main.obj + 库文件 → main.exe
// 4. 运行：双击main.exe

三、头文件与引用

概念

头文件（.h）用于共享代码内容，通过#include引入源文件。

特性

预处理命令 ：#include，本质是将头文件内容复制到引用位置。
头文件区别 ：C 语言头文件（如stdio.h）必须加.h；C++ 标准头文件（如iostream）可省略.h。
引用符号

<>：优先查系统目录，用于系统头文件。

""：先查项目目录，再查系统目录，用于自定义头文件。

代码示例

复制代码

// 引用系统头文件（尖括号）
#include <iostream>
// 引用C语言头文件（加.h）
#include <stdio.h>
// 引用自定义头文件（双引号）
#include "myheader.h"

四、项目结构

概念

C/C++ 程序需唯一入口，VS 通过解决方案和项目管理代码。

特性

入口函数 ：main()，程序必须从这里执行，有且仅有一个。
VS 结构 ：1 个解决方案含多个项目；需运行的项目设为启动项目（名称加粗）。

代码示例（主函数）

复制代码

#include <iostream>
int main() { // 唯一入口
    std::cout << "程序运行" << std::endl;
    return 0;
}

五、VS 常用快捷键

概念

提升开发效率的常用操作快捷键。

特性

运行调试

Ctrl+F5：运行（不调试）

F5：开始调试

F10：逐过程调试（跳过函数）

F11：逐语句调试（进入函数）
代码操作

断点：代码左侧竖条点击

F12：转到定义；Alt+F12：查看定义

注释：Ctrl+K→Ctrl+C；取消注释：Ctrl+K→Ctrl+U
注释格式 ：单行//；多行/* ... */

六、进制转换

概念

以二进制为桥梁，实现十进制、八进制、十六进制互转。

特性

核心数列：2 的幂（1、2、4、8、16、32、64、128）。
转换规则

十进制→二进制：拆分为 2 的幂之和。

二进制→八进制：右往左每 3 位一组，不足补 0。

二进制→十六进制：右往左每 4 位一组，不足补 0。
标识：八进制以0开头；十六进制以0x/0X开头。

示例

十进制 168 → 二进制10101000 → 八进制0250 → 十六进制0xA8

七、码制转换

概念

整数（正 / 负 / 零）在计算机中以补码存储，涉及原码、反码、补码。

特性

正数 / 无符号数 ：原码、反码、补码三码合一。
负数

原码：符号位为 1，其余为真值二进制。

反码：符号位不变，其余位按位取反。

补码：反码 + 1；补码求原码等价于再求一次补码。
char 类型 ：1 字节（8 位）；有符号范围-128~127，无符号0~255。

示例

有符号 char：10000000 → -128；01111111 → 127

八、字符编码

概念

给字符分配唯一二进制编号（如 ASCII），电脑存储字符实际存编码二进制。

特性

ASCII 关键值

数字0~9：48~57

大写A~Z：65~90

小写a~z：97~122
字符集：编码规范集合（类似密码本）。

代码示例

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#include <iostream>
int main() {
    char c = 'A';
    std::cout << (int)c; // 输出65（A的ASCII值）
    return 0;
}

九、数据类型

概念

定义变量存储数据的类型，决定内存空间和取值范围。

特性

基本类型

类型	大小	说明
void	-	空类型
int	4 字节	整型
short	2 字节	短整型
long	8 字节	长整型
float	4 字节	单精度浮点
double	8 字节	双精度浮点
char	1 字节	字符型
bool	1 字节	布尔型（C++ 独有，true/false）

修饰符 ：signed（默认，可省略）、unsigned、short、long。
变量初始化 / 赋值 ：初始化（定义时赋值）、赋值（定义后赋值）；未初始化变量为内存残留值（如0xCC）。
sizeof：求类型 / 变量占用内存大小。

代码示例

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#include <iostream>
int main() {
    int a = 0; // 定义并初始化
    double b;
    b = 3.14; // 先定义后赋值
    std::cout << sizeof(int); // 输出4
    return 0;
}

十、char 类型详解

概念

1 字节字符型，可存字符或整数，区分字符与字符串。

特性

赋值方式：单引号字符、整数、转义字符。
字符 vs 字符串

字符'A'：1 字节，单引号。

字符串"A"：2 字节（末尾自动补\0结束符），双引号。
转义字符 ：\开头，如\n（换行）、\t（制表符）、\'（单引号）、\\（反斜杠）、\x41（十六进制字符）。

代码示例

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#include <iostream>
int main() {
    char c1 = 'A';
    char c2 = 65;
    char c3 = '\n';
    std::cout << c1 << c2 << c3;
    return 0;
}

十一、数据溢出

概念

变量存储数据超出类型取值范围，自动调整数值。

特性

溢出规则：当前值 ± 范围大小，直至落在范围内（如 char 存 128 → -128）。
溢出时机 ：存储时溢出，整数运算默认 int（4 字节），运算过程不溢出。
类型提升：运算时自动向范围大、精度高的类型转换（如 int×double→double）。
float 后缀 ：小数默认 double，float 需加f/F（如3.14f）。

代码示例

复制代码

#include <iostream>
int main() {
    char c = 128; // 溢出
    std::cout << (int)c; // 输出-128
    return 0;
}

十二、输入输出

概念

C 语言用printf/scanf，C++ 用cout/cin实现数据输入输出。

特性

1. C 语言：printf（输出）

占位符：%d(int)、%f(float/double)、%c(char)、%s(字符串)、%o(八进制)、%x(十六进制)。
格式控制：%.3f（保留 3 位小数）、%4.2f（总宽 4 位，2 位小数）、%-4.2f（左对齐）。

2. C 语言：scanf（输入）

需加&取地址符；格式需与输入严格匹配；VS 新版可用scanf_s替代。

3. C++：cout（输出）

头文件<iostream>，需std命名空间；endl换行并清空缓冲区。

4. C++：cin（输入）

无需格式符、无需取地址符；空格 / 回车分隔输入，更便捷。

代码示例

复制代码

// C语言输入输出
#include <stdio.h>
int main() {
    int a;
    scanf("%d", &a);
    printf("值：%d", a);
    return 0;
}

// C++输入输出
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a;
    cin >> a;
    cout << "值：" << a << endl;
    return 0;
}

十三、其他知识点

概念

补充项目文件、常量、标识符、字符操作相关基础。

特性

sln 文件：VS 解决方案文件，双击打开项目。
常量：const修饰常量、字面量（如 10、"abc"）。
标识符规则：不含美元符号，其余同通用规范。
字符操作：利用 char 可存字符 / 整数的特性，实现大小写转换、数字转换、字符串加密。