开心档之C++教程1

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C++ 数组

声明数组

初始化数组

访问数组元素

实例

C++ 中数组详解

C++ 基本的输入输出

I/O 库头文件

标准输出流（cout）

实例

标准输入流（cin）

实例

标准错误流（cerr）

实例

标准日志流（clog）

实例

C++ 基本语法

C++ 程序结构

实例

编译 & 执行 C++ 程序

C++ 中的分号 & 语句块

C++ 标识符

C++ 关键字

三字符组

C++ 中的空格

C++ 类 & 对象

C++ 类定义

定义 C++ 对象

访问数据成员

实例

类 & 对象详解 {#detail}

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C++ 支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据，但它往往被认为是一系列相同类型的变量。

数组的声明并不是声明一个个单独的变量，比如 number0、number1、...、number99，而是声明一个数组变量，比如 numbers，然后使用 numbers[0]、numbers[1]、...、numbers[99] 来代表一个个单独的变量。数组中的特定元素可以通过索引访问。

所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素，最高的地址对应最后一个元素。

声明数组

在 C++ 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量，如下所示：

type arrayName [ arraySize ];

这叫做一维数组。arraySize 必须是一个大于零的整数常量，type 可以是任意有效的 C++ 数据类型。例如，要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance，声明语句如下：

double balance[10];

现在 balance 是一个可用的数组，可以容纳 10 个类型为 double 的数字。

初始化数组

在 C++ 中，您可以逐个初始化数组，也可以使用一个初始化语句，如下所示：

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

如果您省略掉了数组的大小，数组的大小则为初始化时元素的个数。因此，如果：

double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};

您将创建一个数组，它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例：

balance[4] = 50.0;

上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引，也被称为基索引，数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示：

访问数组元素

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内，跟在数组名称的后边。例如：

double salary = balance[9];

上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。下面的实例使用了上述的三个概念，即，声明数组、数组赋值、访问数组：

实例

#include 
using namespace std;
 
#include 
using std::setw;
 
int main ()
{
   int n[ 10 ]; // n 是一个包含 10 个整数的数组
 
   // 初始化数组元素          
   for ( int i = 0; i < 10; i++ )
   {
      n[ i ] = i + 100; // 设置元素 i 为 i + 100
   }
   cout << "Element" << setw( 13 ) << "Value" << endl;
 
   // 输出数组中每个元素的值                     
   for ( int j = 0; j < 10; j++ )
   {
      cout << setw( 7 )<< j << setw( 13 ) << n[ j ] << endl;
   }
 
   return 0;
}

上面的程序使用了 setw() 函数 来格式化输出。当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Element        Value
      0          100
      1          101
      2          102
      3          103
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C++ 中数组详解

在 C++ 中，数组是非常重要的，我们需要了解更多有关数组的细节。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与数组相关的重要概念：

概念	描述
多维数组	C++ 支持多维数组。多维数组最简单的形式是二维数组。
指向数组的指针	您可以通过指定不带索引的数组名称来生成一个指向数组中第一个元素的指针。
传递数组给函数	您可以通过指定不带索引的数组名称来给函数传递一个指向数组的指针。
从函数返回数组	C++ 允许从函数返回数组。 C++ 基本的输入输出 C++ 标准库提供了一组丰富的输入/输出功能，我们将在后续的章节进行介绍。本章将讨论 C++ 编程中最基本和最常见的 I/O 操作。 C++ 的 I/O 发生在流中，流是字节序列。如果字节流是从设备（如键盘、磁盘驱动器、网络连接等）流向内存，这叫做输入操作 。如果字节流是从内存流向设备（如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等），这叫做输出操作。 I/O 库头文件 下列的头文件在 C++ 编程中很重要。 头文件 函数和描述 该文件定义了 cin、cout、cerr 和 clog 对象，分别对应于标准输入流、标准输出流、非缓冲标准错误流和缓冲标准错误流。 该文件通过所谓的参数化的流操纵器（比如 setw 和 setprecision），来声明对执行标准化 I/O 有用的服务。 该文件为用户控制的文件处理声明服务。我们将在文件和流的相关章节讨论它的细节。 标准输出流（cout） 预定义的对象 cout 是 iostream 类的一个实例。cout 对象"连接"到标准输出设备，通常是显示屏。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示： 实例 #include using namespace std; int main( ) { char str[] = "Hello C++"; cout << "Value of str is : " << str << endl; } 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： Value of str is : Hello C++ C++ 编译器根据要输出变量的数据类型，选择合适的流插入运算符来显示值。<< 运算符被重载来输出内置类型（整型、浮点型、double 型、字符串和指针）的数据项。 流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用，如上面实例中所示，endl 用于在行末添加一个换行符。 标准输入流（cin） 预定义的对象 cin 是 iostream 类的一个实例。cin 对象附属到标准输入设备，通常是键盘。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用的，如下所示： 实例 #include using namespace std; int main( ) { char name[50]; cout << "请输入您的名称： "; cin >> name; cout << "您的名称是： " << name << endl; } 当上面的代码被编译和执行时，它会提示用户输入名称。当用户输入一个值，并按回车键，就会看到下列结果： 请输入您的名称： cplusplus 您的名称是： cplusplus C++ 编译器根据要输入值的数据类型，选择合适的流提取运算符来提取值，并把它存储在给定的变量中。 流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用，如果要求输入多个数据，可以使用如下语句： cin >> name >> age; 这相当于下面两个语句： cin >> name; cin >> age; 标准错误流（cerr） 预定义的对象 cerr 是 iostream 类的一个实例。cerr 对象附属到标准输出设备，通常也是显示屏，但是 cerr 对象是非缓冲的，且每个流插入到 cerr 都会立即输出。 cerr 也是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示： 实例 #include using namespace std; int main( ) { char str[] = "Unable to read...."; cerr << "Error message : " << str << endl; } 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： Error message : Unable to read.... 标准日志流（clog） 预定义的对象 clog 是 iostream 类的一个实例。clog 对象附属到标准输出设备，通常也是显示屏，但是 clog 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲区，直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。 clog 也是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示： 实例 #include using namespace std; int main( ) { char str[] = "Unable to read...."; clog << "Error message : " << str << endl; } 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： Error message : Unable to read.... 通过这些小实例，我们无法区分 cout、cerr 和 clog 的差异，但在编写和执行大型程序时，它们之间的差异就变得非常明显。所以良好的编程实践告诉我们，使用 cerr 流来显示错误消息，而其他的日志消息则使用 clog 流来输出。 C++ 基本语法 C++ 程序可以定义为对象的集合，这些对象通过调用彼此的方法进行交互。现在让我们简要地看一下什么是类、对象，方法、即时变量。 对象 - 对象具有状态和行为。例如：一只狗的状态 - 颜色、名称、品种，行为 - 摇动、叫唤、吃。对象是类的实例。 类 - 类可以定义为描述对象行为/状态的模板/蓝图。 方法 - 从基本上说，一个方法表示一种行为。一个类可以包含多个方法。可以在方法中写入逻辑、操作数据以及执行所有的动作。 即时变量 - 每个对象都有其独特的即时变量。对象的状态是由这些即时变量的值创建的。 C++ 程序结构 让我们看一段简单的代码，可以输出单词 Hello World。 实例 #include using namespace std; // main() 是程序开始执行的地方 int main() { cout << "Hello World"; // 输出 Hello World return 0; } 接下来我们讲解一下上面这段程序： C++ 语言定义了一些头文件，这些头文件包含了程序中必需的或有用的信息。上面这段程序中，包含了头文件 。 下一行 using namespace std; 告诉编译器使用 std 命名空间。命名空间是 C++ 中一个相对新的概念。 下一行 // main() 是程序开始执行的地方 是一个单行注释。单行注释以 // 开头，在行末结束。 下一行 int main() 是主函数，程序从这里开始执行。 下一行 cout << "Hello World"; 会在屏幕上显示消息 "Hello World"。 下一行 return 0; 终止 main( )函数，并向调用进程返回值 0。 编译 & 执行 C++ 程序 接下来让我们看看如何把源代码保存在一个文件中，以及如何编译并运行它。下面是简单的步骤： 打开一个文本编辑器，添加上述代码。 保存文件为 hello.cpp。 打开命令提示符，进入到保存文件所在的目录。 键入 'g++ hello.cpp '，输入回车，编译代码。如果代码中没有错误，命令提示符会跳到下一行，并生成 a.out 可执行文件。 现在，键入 ' a.out' 来运行程序。 您可以看到屏幕上显示 ' Hello World '。 $ g++ hello.cpp $ ./a.out Hello World 请确保您的路径中已包含 g++ 编译器，并确保在包含源文件 hello.cpp 的目录中运行它。 您也可以使用 makefile 来编译 C/C++ 程序。 C++ 中的分号 & 语句块 在 C++ 中，分号是语句结束符。也就是说，每个语句必须以分号结束。它表明一个逻辑实体的结束。 例如，下面是三个不同的语句： x = y; y = y+1; add(x, y); 语句块是一组使用大括号括起来的按逻辑连接的语句。例如： { cout << "Hello World"; // 输出 Hello World return 0; } C++ 不以行末作为结束符的标识，因此，您可以在一行上放置多个语句。例如： x = y; y = y+1; add(x, y); 等同于 x = y; y = y+1; add(x, y); C++ 标识符 C++ 标识符是用来标识变量、函数、类、模块，或任何其他用户自定义项目的名称。一个标识符以字母 A-Z 或 a-z 或下划线 _ 开始，后跟零个或多个字母、下划线和数字（0-9）。 C++ 标识符内不允许出现标点字符，比如 @、& 和 %。C++ 是区分大小写的编程语言。因此，在 C++ 中，Manpower 和 manpower 是两个不同的标识符。 下面列出几个有效的标识符： mohd zara abc move_name a_123 myname50 _temp j a23b9 retVal C++ 关键字 下表列出了 C++ 中的保留字。这些保留字不能作为常量名、变量名或其他标识符名称。 asm else new this auto enum operator throw bool explicit private true break export protected try case extern public typedef catch false register typeid char float reinterpret_cast typename class for return union const friend short unsigned const_cast goto signed using continue if sizeof virtual default inline static void delete int static_cast volatile do long struct wchar_t double mutable switch while dynamic_cast namespace template 完整关键字介绍可查阅：C++ 的关键字（保留字）完整介绍 三字符组 三字符组就是用于表示另一个字符的三个字符序列，又称为三字符序列。三字符序列总是以两个问号开头。 三字符序列不太常见，但 C++ 标准允许把某些字符指定为三字符序列。以前为了表示键盘上没有的字符，这是必不可少的一种方法。 三字符序列可以出现在任何地方，包括字符串、字符序列、注释和预处理指令。 下面列出了最常用的三字符序列： 三字符组 替换 ??= # ??/ \ ??' ^ ??( [ ??) ] ??! | ??< { ??> } ??- ~ 如果希望在源程序中有两个连续的问号，且不希望被预处理器替换，这种情况出现在字符常量、字符串字面值或者是程序注释中，可选办法是用字符串的自动连接："...?""?..."或者转义序列："...?\?..."。 从Microsoft Visual C++ 2010版开始，该编译器默认不再自动替换三字符组。如果需要使用三字符组替换（如为了兼容古老的软件代码），需要设置编译器命令行选项/Zc:trigraphs g++仍默认支持三字符组，但会给出编译警告。 C++ 中的空格 只包含空格的行，被称为空白行，可能带有注释，C++ 编译器会完全忽略它。 在 C++ 中，空格用于描述空白符、制表符、换行符和注释。空格分隔语句的各个部分，让编译器能识别语句中的某个元素（比如 int）在哪里结束，下一个元素在哪里开始。因此，在下面的语句中： int age; 在这里，int 和 age 之间必须至少有一个空格字符（通常是一个空白符），这样编译器才能够区分它们。另一方面，在下面的语句中： fruit = apples + oranges; // 获取水果的总数 fruit 和 =，或者 = 和 apples 之间的空格字符不是必需的，但是为了增强可读性，您可以根据需要适当增加一些空格。 C++ 类 & 对象 C++ 在 C 语言的基础上增加了面向对象编程，C++ 支持面向对象程序设计。类是 C++ 的核心特性，通常被称为用户定义的类型。 类用于指定对象的形式，它包含了数据表示法和用于处理数据的方法。类中的数据和方法称为类的成员。函数在一个类中被称为类的成员。 C++ 类定义 定义一个类，本质上是定义一个数据类型的蓝图。这实际上并没有定义任何数据，但它定义了类的名称意味着什么，也就是说，它定义了类的对象包括了什么，以及可以在这个对象上执行哪些操作。 类定义是以关键字 class 开头，后跟类的名称。类的主体是包含在一对花括号中。类定义后必须跟着一个分号或一个声明列表。例如，我们使用关键字 class 定义 Box 数据类型，如下所示： class Box { public: double length; // 盒子的长度 double breadth; // 盒子的宽度 double height; // 盒子的高度 }; 关键字 public 确定了类成员的访问属性。在类对象作用域内，公共成员在类的外部是可访问的。您也可以指定类的成员为 private 或 protected，这个我们稍后会进行讲解。 定义 C++ 对象 类提供了对象的蓝图，所以基本上，对象是根据类来创建的。声明类的对象，就像声明基本类型的变量一样。下面的语句声明了类 Box 的两个对象： Box Box1; // 声明 Box1，类型为 Box Box Box2; // 声明 Box2，类型为 Box 对象 Box1 和 Box2 都有它们各自的数据成员。 访问数据成员 类的对象的公共数据成员可以使用直接成员访问运算符 . 来访问。 为了更好地理解这些概念，让我们尝试一下下面的实例： 实例 #include using namespace std; class Box { public: double length; // 长度 double breadth; // 宽度 double height; // 高度 // 成员函数声明 double get(void); void set( double len, double bre, double hei ); }; // 成员函数定义 double Box::get(void) { return length * breadth * height; } void Box::set( double len, double bre, double hei) { length = len; breadth = bre; height = hei; } int main( ) { Box Box1; // 声明 Box1，类型为 Box Box Box2; // 声明 Box2，类型为 Box Box Box3; // 声明 Box3，类型为 Box double volume = 0.0; // 用于存储体积 // box 1 详述 Box1.height = 5.0; Box1.length = 6.0; Box1.breadth = 7.0; // box 2 详述 Box2.height = 10.0; Box2.length = 12.0; Box2.breadth = 13.0; // box 1 的体积 volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth; cout << "Box1 的体积：" << volume < 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： Box1 的体积：210 Box2 的体积：1560 Box3 的体积：1536 需要注意的是，私有的成员和受保护的成员不能使用直接成员访问运算符 (.) 来直接访问。我们将在后续的教程中学习如何访问私有成员和受保护的成员。 类 & 对象详解 {#detail} 到目前为止，我们已经对 C++ 的类和对象有了基本的了解。下面的列表中还列出了其他一些 C++ 类和对象相关的概念，可以点击相应的链接进行学习。 概念 描述 类成员函数 类的成员函数是指那些把定义和原型写在类定义内部的函数，就像类定义中的其他变量一样。 类访问修饰符 类成员可以被定义为 public、private 或 protected。默认情况下是定义为 private。 构造函数 & 析构函数 类的构造函数是一种特殊的函数，在创建一个新的对象时调用。类的析构函数也是一种特殊的函数，在删除所创建的对象时调用。 C++ 拷贝构造函数 拷贝构造函数，是一种特殊的构造函数，它在创建对象时，是使用同一类中之前创建的对象来初始化新创建的对象。 C++ 友元函数 友元函数可以访问类的 private 和 protected 成员。 C++ 内联函数 通过内联函数，编译器试图在调用函数的地方扩展函数体中的代码。 C++ 中的 this 指针 每个对象都有一个特殊的指针 this，它指向对象本身。 C++ 中指向类的指针 指向类的指针方式如同指向结构的指针。实际上，类可以看成是一个带有函数的结构。 C++ 类的静态成员 类的数据成员和函数成员都可以被声明为静态的。