cpp（c++）基础

 
 
 
 
 
 
 
 

基础

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创建项目

1、在 c++、windows 的筛选条件下，选择创建一个新的 空项目

2、新建 cpp 文件，Source Files --> Add --> New Item

3、如下选择 c++ 文件

 
 

基本规则

1、一个 c++ 程序只能有一个 main() 函数，若存在多个则程序无法运行
 
2、c++ 关键字

• 1）、数据类型
  • short、int、long、 float、double、bool、char、enum、true、false、wchar_t
• 2）、流程控制
  • break、continue、switch、case、try、catch、if、else、do、for、throw、while
• 3）、标识关键字
  • class、const、const_cast、dynamic_cast、namespace、new、private、public、reinterpret_cast、return、signed、unsigned、static、static_cast、this、using、virtual、void、volatile、
• 4）、其他
  • asm、auto、default、delete、explicit、export、extern、friend、goto、inline、mutable、opeartor、protected、register、sizeof、struct、template、typedef、typeid、typename、union

 
 
 
 

hello world

#include 

using namespace std;


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

 
 
 
 

注释

单行注释： //
多行注释： /* */

 
 
 
 

变量

c++大小写敏感，且标识符规则如下：

• 不能为关键字
• 字母、数字、下划线组成
• 第一个字符必须是字母或下划线

 

声明语法：

数据类型 变量名 = 值;
 
如：
int a = 10

 
 

#include 

using namespace std;


int main() {
	int a = 10;
	cout << "a = " << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

 
 
 
 

常量

两种常量定义方式：
 
1、宏常量。#define 常量名 常量值 —— 需要在文件上方定义

 
2、const修饰变量。const 常量类型 常量名 常量值

 
 
 
 

数据类型

c++在创建一个变量或者常量的时候，必须要指定出相应的数据类型，否则无法为变量分配内存

 

原因：分配合理的大小以节省内存空间

 
 

整型

数据类型	占用空间	取值范围
short	2字节	(-2^15~2^15-1)
int（最常用）	4字节	(-2^31~2^31-1)
long	4字节（windows、linux 32bit）、8字节（linux 64bit）	(-2^31~2^31-1)
long long	8字节	(-2^63~2^63-1)

大小关系：

short < int <= long（与操作系统有关）<= long long

 

注：当超出取值范围时，并不会抛出异常，而是用 “最小值（负值） + （超出的值 - 1）”作为当前值，如 short 类型的数据范围是 [-32768, 32767]，当给 short 类型赋值为 32768 时，该变量的值会改为 -32768

// 此值输出为 -32768
short s = 32768;

// 此值输出为 -32767
short s = 32769;

 
 

实型（浮点型）

数据类型	占用空间	取值范围
float	4字节	7 位（小数点前后总个数）有效数字
double	8字节	15 ~ 16 位（小数点前后总个数）有效数字

注意

定义 float 时，作为值的数字后要加个 f，否则将被识别为 double ，如 float a = 3.14f;
 
科学计数法：

• 3.14e2 —— 3.14 * 10^2
• 3.14e-2 —— 3.14 * 10^(-2)

 
 

字符型

含义：字符型变量用于显示单个字符
 
语法：char ch = ‘a’
 
注意：

• 字符型只支持单引号
• 单引号内只有一个字符
• 字符型变量在 c/c++ 中只占一个字节
• 字符型变量并不是把字符本身放到内存中，而是把ASCII码放入存储单元
   

查看字符对应的 ASCII 码，使用 (int) 来将数据强转为 int 型，则对其对应ASCII码

 
 

转义字符

写法	含义	ASCII码
\a	警报	007
\b	退格（BS），将光标位置移动到前一列	008
\f	换页（FF），将光标位置移动到下页开头	012
\n	换行（LF），将光标位置移动到下一行开头	010
\r	回车（CR），将光标位置移动到本行开头	013
\t	水平制表（HT），跳到下一个TAB位置	009
\v

注： \t 代表移动到下个 TAB 位置，一个 TAB 位置占 8 个空格，其特别处如下

• “aaa\tbbb” —— aaa 和 bbb 中间有5个空格
• “aa\tbbb” —— aa 和 bbb 中间有6个空格
• “aaaaa\tbbb” —— aaaaa 和 bbb 中间有3个空格
• “aaaaaaaa\tbbb” —— aaaaaaaa 和 bbb 中间有8个空格，当字符占满当前 TAB 位置时，移动到下下个 TAB 位置

 
 

字符串

C 风格字符串： char ch[] = “abc”;
 
C++ 风格字符串： string ch = “abc”;
 
注意：在使用 C++ 风格字符串的时候，要引入头文件（C ++ 11之后不需要）

#include
string str1 = "abc";

 
 

布尔型

布尔型只占用一个字节内存

• true —— 真，本质为1
• false —— 加，本质为0

 
 

数组

含义：放在一块连续的内存空间中，数组中每个元素都是相同数据类型
 
定义方式：
1、数据类型 数组名[数组长度];
2、数据类型 数组名[数组长度] = {值1, 值2, …}; —— 若初始化的时候没有补齐元素，则使用 0 进行填充
3、数据类型 数组名[] = {值1, 值2, …}

注意：

1、若使用 int arr[5]; 的形式进行数组声明，则会有如下情况：

• 所有数组内的值均为 -858993460
• 数组外的值均为随机值 —— 当取 arr[10] 回随机返回一个数

 

2、若使用 int arr[5] = {10, 20, 30} 的形式进行声明，则：

• 数组中未明确定义的部分默认赋值 0
• 数组外的值均为随机值 —— 当取 arr[10] 回随机返回一个数

 

3、若使用 int arr[] = {10, 20, 30}; 的形式进行声明，则：

• 数组外的值均为随机值 —— 当取 arr[10] 回随机返回一个数

 

常用方法

1、获取数组长度

sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

 

2、获取数组内存首地址

cout << arr << endl;

 

3、查看元素内存地址

&arr[0]

 

4、数组逆序

#include

using namespace std;

int main(void)
{   

    int arr[5] = {1, 3, 2, 5, 4};
    int arrLen = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int arrNew[5];
    int end = arrLen - 1;

    int start = 0;
    // 元素互换
    while (start < end) {
        int _ = arr[start];
        arr[start] = arr[end];
        arr[end] = _;
        start++;
        end--;
    }

    for (int i = 0; i < arrLen;i++) {
        cout << arr[i] << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

 
 

二维数组

定义方式：
1、数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];
2、数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1, 数据2}, {数据3, 数据4}};
3、数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1, 数据2, 数据3, 数据4};
4、数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1, 数据2, 数据3, 数据4};
 
常用第二种

 

1、获取整个数组所占内存空间

sizeof(arr)

 

2、获取数组第一行所占内存空间

sizeof(arr[0])

 

3、获取数组有多少行

sizeof(arr)/sizeof(arr[0])

 

4、获取数组有多少个元素

sizeof(arr) / sizeof(arr[0][0])

 

5、获取数组有多少列

cout << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;

 
 

结构体（struct）

作用：创建用户自定义的数据类型。结构体可以定义在函数外部（包括 main 函数）
 
定义语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 };
 
注：成员列表类似属性
 
结构体的使用：
 
方法一：struct Student s1; 或者 Student s1;
方法二：struct Student s2 = {}; 或者 Student s2 = {};
方法三：在定义结构体时，顺便创建结构体变量
 
获取属性（属性可读可写）:s1.name;

 

如：

#include
#include

using namespace std;


int main(void)
{   
    struct Student {
        string name;
        int age;
        int score;
    };

    // 方法一
    Student s1;
    // 设置属性
    s1.name = "zs";
    s1.age = 18;
    s1.score = 100;

    cout << "s1.name: " << s1.name << endl;
    cout << "s1.age: " << s1.age << endl;
    cout << "s1.score: " << s1.score << endl;

    // 方法二
    Student s2 = { "ls", 19, 80 };
    
    cout << "s2.name: " << s2.name << endl;
    cout << "s2.age: " << s2.age << endl;
    cout << "s2.score: " << s2.score << endl;

    // 方法三
    struct Teacher {
        string name;
        int age;
        int score;
    }s3;

    s3.name = "ww";
    s3.age = 40;
    s3.score = 999;

    cout << "s3.name: " << s3.name << endl;
    cout << "s3.age: " << s3.age << endl;
    cout << "s3.score: " << s3.score << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

 
 

结构体数组

作用：将自定义的结构体放入到数组中方便维护
 
语法：struct 结构体名称 数组名[元素个数] = { {}, {}, {}, {} }
 
注意：结构体数组可以在函数中进行修改，并且无论是修改结构体数组（如修改数组中结构体的顺序）还是修改其中的结构体（如修改结构体的属性），都会直接生效于全局变量。因为结构体数组作为形参的时候，会把实参的指针传入进来。而单独的结构体，则依旧是新生成一个结构体。

#include
#include

using namespace std;


int main(void)
{   
    struct Student {
        string name;
        int age;
        int score;
    };

    Student arr[3] = {
        {"zs", 18, 100},
        {"ls", 19, 80},
        {"ww", 25, 60} 
    };

    for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++) {
        cout << arr[i].name << endl;
        cout << arr[i].age << endl;
        cout << arr[i].score << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

 
 

结构体指针

作用：通过指针访问结构体中的成员
 
注意：利用操作符 ‘->’ 可以通过结构体指针访问结构体属性
 
实现方法：通过 &结构体 来获取结构体的地址，并赋值给指针对象。
如：
# 创建结构体对象
1、Student stu = {…};
# 创建结构体指针
2、struct Student * p = &stu;
# 通过结构体指针输出值
3、cout << p->name <

 
 

嵌套结构体

含义：在一个结构体中嵌套另外一个结构体

#include
#include

using namespace std;


struct Student {
    string name;
    int age;
    int score;
};

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


int main(void)
{
    // 创建对象方法一
    Teacher t1;
    t1.name = "teacher";
    t1.age = 50;
    t1.score = 100;
    t1.stu.name = "zs";
    t1.stu.age = 18;
    t1.stu.score = 60;

    // 创建对象方法二
    Teacher t2;
    t2.name = "teacher";
    t2.age = 50;
    t2.score = 100;
    t2.stu = { "zs", 18, 80 };

    // 创建对象方法三
    Student s1 = { "zs", 15, 60 };
    Teacher t3;
    t3.name = "teacher";
    t3.age = 60;
    t3.score = 20;
    t3.stu = s1;

    cout << t3.name << endl;
    cout << t3.age << endl;
    cout << t3.score << endl;

    cout << t3.stu.name << endl;
    cout << t3.stu.age << endl;
    cout << t3.stu.score << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

 
 

结构体做函数参数

含义：将结构体作为参数传递给函数
 
注意：
1、以值的形式传递结构体，即使在函数内部修改了其值也不会影响函数外部的结构体
 
2、以指针的形式传递结构体，那么若在函数内部修改了结构体，则函数外部的结构体也会被修改

#include
#include

using namespace std;

struct Student {
    string name;
    int age;
    int score;
};

// 值传递函数
void print(struct Student stu) {
    cout << stu.name << endl;
    cout << stu.age << endl;
    cout << stu.score << endl;

    stu.name = "zs";
    stu.age = 30;
    stu.score = 60;

    cout << stu.name << endl;
    cout << stu.age << endl;
    cout << stu.score << endl;
};

// 指针传递函数
void print2(struct Student * stu) {
    cout << stu->name << endl;
    cout << stu->age << endl;
    cout << stu->score << endl;

    stu->name = "zsssss";
    stu->age = 20;
    stu->score = 80;
};


int main(void)
{
    Student s1 = { "ls", 18, 80 };

    print2(&s1);

    cout << s1.name << endl;
    cout << s1.age << endl;
    cout << s1.score << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

 
 

结构体中 const 的使用场景

1、在函数的形参中使用 const Student * stu，使用常量指针作为形参，则代表该参数为指针且指针指向的值不可改（注意，形参定义时没有了 struct 关键字）

 
 
 
 

数学运算

c++ 中的 +、-、* 都与正常的无异，但是 / 比较特别

• 两个整数相除，得到的结果仍为整数，小数部分直接舍弃

操作	结果	例如
整数 / 整数	整数	10 / 3 --> 3（int）
整数 / 浮点数	浮点数	10 / 2.0 --> 5（float）
整数 / 双精度	双精度	10 / 2.0 --> 5（double）
浮点数 / 整数	浮点数	10.0 / 2 --> 5 （float）
双精度 / 整数	双精度	10.0 / 2 --> 5 （double）
浮点数 / 双精度	双精度	10.0 / 2.0 --> 5（double）
双精度 / 浮点数	浮点数	10.0 / 2.0 --> 5（double）

 

前后++ 的区别：

• 前++ —— 先对值做加法运算
• 后++ —— 先对值做其他操作，操作完成后再进行 ++

 

如：

int a1 = 10;
int a2 = 10;
// b的值是 11
int b = ++a1;
// c的值是 10
int c = a2++;

 
 
 
 

逻辑运算符

运算符	术语	示例	结果
!	非	!a	取 a 的布尔值的反
&&	与	a && b	同真为真，支持短路逻辑
||	或	a || b	同假为假，支持短路逻辑

 
 
 
 

数据交互

 
 

从键盘获取（cin）

作用：将 cmd 中输入的值赋予变量，数据类型与变量相同

 

语法： cin >> 变量

char ch;
cout << "请给 ch 赋值： ";
cin >> ch;
cout << "ch = " << ch << endl;

 
 
 
 

程序运行控制

 
 

选择结构

 

if

if(条件){代码}

 
 
 
 

三目运算符

表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
 
如：c = a > b ? a : b
 
当 a > b 时，c = a ，否则 c = b
 
注意：三目运算符返回的是变量，可以继续进行赋值
 
如： (a > b ? a : b) = 100;
当 a > b 时，返回 a，并且将 a 的值赋值为 100。否则将 b 的值赋值为 100

 
 
 
 

switch 语句

switch(表达式){
	case 结果1: 执行语句; break;
	case 结果2: 执行语句; break;
	case 结果3: 执行语句; break;
	default: 执行语句; break;
}

在表达式中进行运算，当结果与 case 中的某个匹配时，即执行对应 case 的语句。

 

注意：若 case 中没有 break，则其下方的 case 也会执行，直到遇到 break 或者 进入 default 并执行完毕

 

switch 的局限性：只能判断 整型 或者 字符串 型，不可以是一个区间（浮点会有浮点误差）

 
 
 
 

循环

 

while

while(循环条件){执行语句}

 

break

结束循环

 

for

for( 起始表达式;条件表达式;末尾循环体 ){ 循环体 }

 

continue

跳过本次循环进入下一次循环

 

do…while

do{循环体}while(循环条件);

先执行 do ，第二次再判断是否符合 while 的条件

 
 
 
 

goto语句

作用：直接跳转到指定代码位置
 
语法：goto 标记、标记:
 
一般不建议使用

#include

using namespace std;

int main(void)
{   

    cout << 1 << endl;
    cout << 2 << endl;

    goto FLAG;

    cout << 3 << endl;
    cout << 4 << endl;

    FLAG:

    cout << 5 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

 
 
 
 

函数

定义步骤：
1、返回值类型
2、函数名
3、参数列表
4、函数体语句
5、return 表达式
 
如：

返回值类型 函数名 (参数列表){
	函数体
	return 表达式
}

 
注意要定义在 main 函数的上方，定义在 main 函数的下方无法通过编译。除非在 main 上方进行函数声明，这样的话可以在 main 之后进行内容的编写
 
函数声明：只写大括号之前的内容，如：int add(int a, int b);
 
函数的分文件编写步骤：
1、创建后缀名为 .h 的头文件
2、创建后缀名为 .cpp 的源文件
3、在头文件中写函数的声明
4、在源文件中写函数的定义
5、在源文件中引入头文件，#include “头文件名.h”
6、在调用的文件中，引入头文件即可，#include “math_calc.h”

 

基本函数的编写

int add(int num1, int num2) {
    int num3 = num1 + num2;
    return num3;
}

 

函数的分文件编写

1、头文件的编写

2、源文件编写

3、函数调用

 
 
 
 

指针

含义：指针是一个变量，该变量存储的是一个内存地址
 
定义指针：
1、定义一个正常变量
2、定义一个和正常变量相同的类型的指针变量
3、让指针记录正常变量的地址
 
如：
1、int a = 10;
2、int * p;
3、p = &a;
 
指针解引用： *p，找到指针指向地址的值，可以取值也可设值

 

如

#include
#include

using namespace std;

int main(void)
{   
    int a = 10;
    int * p;
    p = &a;
    cout << p << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

 

指针解地址

#include
#include

using namespace std;

int main(void)
{   
    // 指针定义
    int a = 10;
    int * p;
    p = &a;
    cout <<"a: " << a << endl;
    cout << "p: " << p << endl;
    
    // 指针解引用取值
    int b = *p;
    cout << "b: " << b << endl;
    
    // 指针解引用设值
    *p = 20;
    cout << "a: " << a << endl;
    cout << "p: " << p << endl;
    cout << "b: " << b << endl;


    system("pause");
    return 0;
}

 
 

指针所占内存空间

32位操作系统下，任何类型的指针均占用 4 个字节。64位操作系统下，占用 8 个字节

 
 

空指针

含义：指针变量指向内存中编号为 0 的空间
 
功能：初始化指针变量
 
注意：
1、空指针指向的内存是不可以访问的
2、内存地址 0 ~ 255 之间的内存编号是系统占用的，因此不可以访问
 
定义方式：int * p = NULL;

 
 

野指针

含义：指针变量指向非法的内存空间，常见于获取了没有权限访问的内存地址

int main(){
	int * p = (int *)0x1100;
	cout << *p << endl;
	system("pause");
	return 0
}

 
 

常量指针

形如：const int * p;
 
指针的指向可以改，但是指针指向的值不可以改。即可以将 p = &a 在后续变为 p = &b，但是不可以 *p = 20

 
 

指针常量

形如：int * const p = &a;
 
指针的指向不可以改，指针指向的值可以改

 
 

const既修饰指针，又修饰常量

形如：const int * const p = &a;
 
指针的指向和指针指向的值都不可以改

 
 

指针访问数组

注意事项：
1、指针的 ++ 是将指针向后移动指针的数据类型个字节
2、数组的名称即代表数组的首字节地址

#include
#include

using namespace std;

int main(void)
{   
    int numbers[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 获取数组开始的地址     
    int * p = numbers;

    for (int i = 0; i < sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]); i++) {
        cout << (int)p << endl;
        *p = i * 10;
        // 该指针为 int 类型，每次 p++ 都会将指针向后移 4 个字节
        p++;
    }

    for (int i = 0; i < sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]); i++) {
        cout << numbers[i] << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

 
 

指针和函数

作用：将指针作为函数的参数，可以修改实参的值（类似全局变量，从函数内部修改外部变量的值）

如：函数内通过指针修改函数外部变量的值

#include
#include

using namespace std;

void swap(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout << "a: " << a << endl;
    cout << "b: " << b << endl;
}

void swap2(int * a, int * b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
    cout << "a: " << *a << endl;
    cout << "b: " << *b << endl;
}


int main(void)
{   
    int a = 10;
    int b = 20;

    swap2(&a, &b);

    cout << "a out: " << a << endl;
    cout << "b out: " << b << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

 
 

利用指针进行冒泡排序

 
 
 
 
 
 
 
 

常用函数

---

 
 

sizeof

作用：统计数据所占用的内存的大小，以字节为单位
 
使用：sizeof(int);

 
 

typeid

作用：去获取数据类型，typeid().name() 获取数据类型名
 
使用：typeid().name()

 
 
 
 
 
 
 
 

基础写法

---

生成随机数

rand() —— 生成 0 ~ 1之间的随机数
rand()%100 —— 生成 0 ~ 100 之间的随机数[0, 100)

注意，rand() 生成的随机数是固定的，每次都相同。若想让随机数每次都未必一样，则需要加入随机数种子，方法如下：

 

1、创建随机数种子

srand((unsigned int)time(NULL));

 
2、再调用生成随机数

int num = rand() % 100;

 

低版本 cpp 中需要引入头文件

# include 

 
 

求数字位数

 

仅适用于整数

方法：通过整数除法是地板除法的特点，将整数除以10并统计一次除法，直到数字小于10时，停止循环

int num = 12345;
int count = 1;
while(num/=10){
	count ++;
}

 
 

整数每位的值

以数字 123 为例

 

// 个位
123 % 10 --> 3

// 十位
123 / 10 --> 12
12 % 10 --> 2

// 百位
123 / 100 --> 1

 

例：求水仙花数

inti = 100;
do {
	int num_1 = i % 10;
	int num_2 = (i / 10) % 10;
	int num_3 = i / 100;
	int res = (num_1 * num_1 * num_1) + (num_2 * num_2 * num_2) + (num_3 * num_3 * num_3);
	if (res == i) {
		cout << "水仙花数：" << i << endl;
	}
	i++;
} while (i<1000);

 
 
 
 
 
 
 
 

基本算法及使用技巧

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使用技巧

 
 

生成随机数

步骤如下：
1、引入 ctime
2、设置随机数种子
3、生成随机数

// 引入 ctime
#include 

// 设置随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));

// 生成随机数 （[0, 101)范围内）
rand() % 101;

 

排序算法

 

冒泡排序

#include
#include

using namespace std;


int main(void)
{   
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

    // 冒泡排序
    for (int loop = (int)(sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); loop > 0; loop--) {
        for (int subLoop = 0; subLoop < (loop - 1); subLoop++) {
            if (arr[subLoop] > arr[subLoop + 1]) {
                int temp = arr[subLoop];
                arr[subLoop] = arr[subLoop + 1];
                arr[subLoop + 1] = temp;
            }
        }
    }

    // 输出值
    for (int loop = 0; loop < (sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); loop++) {
        cout << arr[loop] << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

 
 
 
 

选择排序

#include
#include

using namespace std;


int main(void)
{   
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

    // 选择排序
    for (int loop = (int)(sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); loop > 0; loop--) {
        int max = 0;
        int max_ind = 0;
        // 取值
        for (int ind = 0; ind < loop; ind++) {
            // 获取最大值
            if (max < arr[ind]) {
                max = arr[ind];
                // 保留最大值在数组中的索引
                max_ind = ind;
            }
        }
        // 临时保存当前范围内的最后一个值
        int temp = arr[loop - 1];
        // 将最后一个值设置为 max
        arr[loop - 1] = max;
        // 将最大值原始位置设置为最后一个值
        arr[max_ind] = temp;
    }

    // 输出值
    for (int loop = 0; loop < (sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); loop++) {
        cout << arr[loop] << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

 
 
 
 
 
 
 
 

控制台

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控制台输出控制

 

暂停

作用：暂停程序运行，并在控制台中显示 "请按任意键继续"等待用户输入
 
代码：system(“pause”);

 
 

清屏

作用：清空控制台内容
 
代码：system(“cls”);