【黑马程序员】从0到1入门学C++ -数据类型-Switch语句-数组-函数-指针-结构体
相关视频——黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难（1-71）
（72-83）的笔记——通讯录管理系统实战
虽然已经有很多人写了笔记，但我为了查漏补缺，还是重新学习了一遍。我这个笔记重点记录了一些比较容易被忽略的知识点，适合有一定c语言或者c++基础的同学进行复习
C++基础知识
- 1 C++初识
-
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- 1.1 注释
- 1.2 常量
- 1.3 标识符命名规则
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- 2 数据类型
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- 2.1 整型
- 2.2 sizeof关键字
- 2.3 实型（浮点型）
- 2.4 字符型
- 2.5 转义字符
- 2.6 字符串型
- 2.7 布尔类型 bool
- 2.8 数据的输入
-
- 4 switch语句
- 5 goto语句
- 6 数组
-
-
- 6.1 一维数组
-
- 6.1.1 一维数组定义方式
- 6.1.2 一维数组数组名
- 6.1.3 冒泡排序
- 6.2 二维数组
-
- 6.2.1 二维数组定义方式
- 6.2.2 二维数组数组名
-
- 7 函数
-
-
- 7.1函数的声明
- 7.2 函数的分文件编写
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- 8 指针
-
-
- 8.1 指针的基本概念
- 8.2 指针变量的定义和使用
- 8.3 指针所占内存空间
- 8.4 空指针和野指针
- 8.5 const修饰指针
- 8.6 指针和函数
- 8.7 指针、数组、函数
-
- 9 结构体
-
-
- 9.1 结构体基本概念
- 9.2 结构体定义和使用
- 9.3 结构体数组
- 9.4 结构体指针
- 9.5 结构体嵌套结构体
- 9.6 结构体做函数参数
- 9.7 结构体中 const使用场景
- 9.8 结构体案例
-
- 9.8.1 案例1
- 9.8.2 案例2
-
1 C++初识
1.1 注释
作用：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码
两种格式
- 单行注释：
// 描述信息- 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，对该行代码说明
- 多行注释：
/* 描述信息 */- 通常放在一段代码的上方，对该段代码做整体说明
1.2 常量
作用：用于记录程序中不可更改的数据
C++定义常量两种方式:
-
#define 宏常量：
#define 常量名 常量值- 通常在文件上方定义，表示一个常量
-
const修饰的变量
const 数据类型 常量名 = 常量值- 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量，不可修改
示例：
//1、宏常量
#define day 7
int main() {
cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
//day = 8; //报错，宏常量不可以修改
//2、const修饰变量
const int month = 12;
cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl;
//month = 24; //报错，常量是不可以修改的
system("pause");
return 0;
}
1.3 标识符命名规则
作用：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则
- 标识符不能是关键字
- 标识符只能由字母、数字、下划线组成
- 第一个字符必须为字母或下划线
- 标识符中字母区分大小写
建议：给标识符命名时，争取做到见名知意的效果，方便自己和他人的阅读
2 数据类型
C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存
2.1 整型
作用：整型变量表示的是整数类型的数据
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：
| 数据类型 | 占用空间 | 取值范围 |
|---|---|---|
| short(短整型) | 2字节 | (-2^15 ~ 2^15-1) |
| int(整型) | 4字节 | (-2^31 ~ 2^31-1) |
| long(长整形) | Windows为4字节 | (-2^31 ~ 2^31-1) |
| long long(长长整形) | 8字节 | (-2^63 ~ 2^63-1) |
2^15-1=32767
2^31-1= 2147483646
2.2 sizeof关键字
作用： 利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小
语法： sizeof( 数据类型 / 变量)
示例：
int main() {
cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl;
system("pause");
return 0;
}
2.3 实型（浮点型）
作用：用于表示小数
浮点型变量分为两种：单精度float、双精度double
两者的区别在于表示的有效数字范围不同。
| 数据类型 | 占用空间 | 有效数字范围 |
|---|---|---|
| float | 4字节 | 7位有效数字 |
| double | 8字节 | 15～16位有效数字 |
注意：1、无论在小数点前还是小数点后的数字，均算作有效数字。如6.12 有三位有效数字。
2、默认情况下，无论是float还是double，均只显示六位有效数字，如果想显示更多的有效数字需要作别的配置。
2.4 字符型
作用： 字符型变量用于显示单个字符
语法：char ch = 'a';
注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号。
注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串。
- C和C++中字符型变量只占用1个字节。
- 字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元
2.5 转义字符
作用： 用于表示一些不能显示出来的ASCII字符
现阶段我们常用的转义字符有： \n \\ \t
| 转义字符 | 含义 | ASCII码值（十进制） |
|---|---|---|
| \a | 警报 | 007 |
| \b | 退格(BS) ，将当前位置移到前一列 | 008 |
| \f | 换页(FF)，将当前位置移到下页开头 | 012 |
| \n | 换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头 | 010 |
| \r | 回车(CR) ，将当前位置移到本行开头 | 013 |
| \t | 水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置） | 009 |
| \v | 垂直制表(VT) | 011 |
| \\ | 代表一个反斜线字符"" | 092 |
| ’ | 代表一个单引号（撇号）字符 | 039 |
| " | 代表一个双引号字符 | 034 |
| ? | 代表一个问号 | 063 |
| \0 | 数字0 | 000 |
| \ddd | 8进制转义字符，d范围0~7 | 3位8进制 |
| \xhh | 16进制转义字符，h范围09，af，A~F | 3位16进制 |
以 \t 为例，它的作用是可以整齐地输出数据
#include
2.6 字符串型
作用：用于表示一串字符
语法： string 变量名 = "字符串值"
这里是引用注意：C++风格字符串，需要加入头文件 #include
2.7 布尔类型 bool
作用： 布尔数据类型代表真或假的值
bool类型只有两个值：
- true — 真（本质是1）
- false — 假（本质是0）
bool类型占1个字节大小
2.8 数据的输入
作用：用于从键盘获取数据
关键字： cin
语法： cin >> 变量
示例：
int main(){
//字符串型输入
string str;
cout << "请输入字符串型变量：" << endl;
cin >> str;
cout << str << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
4 switch语句
作用： 执行多条件分支语句
语法：
switch(表达式)
{
case 结果1：执行语句;break;
case 结果2：执行语句;break;
...
default:执行语句;break;
}
注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行
总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间
5 goto语句
作用： 可以无条件跳转语句
语法： goto 标记;
解释： 如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置
示例：
int main() {
cout << "1" << endl;
goto FLAG;
cout << "2" << endl;
FLAG:
cout << "5" << endl;
system("pause");
return 0;
}
注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱
6 数组
6.1 一维数组
6.1.1 一维数组定义方式
一维数组定义的三种方式：
数据类型 数组名[ 数组长度 ];数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
6.1.2 一维数组数组名
一维数组名称的用途：
- 可以统计整个数组在内存中的长度
- 可以获取数组在内存中的首地址
示例：
int main() {
//数组名用途
//1、可以获取整个数组占用内存空间大小
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;
cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
//2、可以通过数组名获取到数组首地址
cout << "数组首地址为： " << (int)arr << endl;
cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl;
cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl;
//arr = 100; 错误，数组名是常量，因此不可以赋值
system("pause");
return 0;
}
注意：数组名是常量，不可以赋值
总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址
总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小
6.1.3 冒泡排序
作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
- 重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较
示例： 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序
int main() {
int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
for (int i = 0; i < 9 - 1; i++) //基本冒泡排序法就是固定的模式
{
for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
6.2 二维数组
6.2.1 二维数组定义方式
二维数组定义的四种方式：
数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
6.2.2 二维数组数组名
- 查看二维数组所占内存空间
- 获取二维数组首地址
示例：
int main() {
//二维数组数组名
int arr[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
cout << "二维数组占用的内存空间大小： " << sizeof(arr) << endl;
cout << "二维数组一行占用的内存空间大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组元素占用的内存空间大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;
cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;
//地址
cout << "二维数组首地址：" << arr << endl;
cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;
cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl;
cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结1：二维数组名就是这个数组的首地址
总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小
7 函数
7.1函数的声明
作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
- 函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次
示例：
#include
7.2 函数的分文件编写
作用： 让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4个步骤
- 创建后缀名为.h的头文件
- 创建后缀名为.cpp的源文件
- 在前面创建的后缀名为.h的头文件中写函数的声明
- 在前面创建的后缀名为.cpp的源文件中写函数的定义
示例：
//swap.h文件
#include//swap.cpp文件
#include "swap.h" //""表示是自定义的函数
void swap(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}
//main函数文件
#include "swap.h"
int main() {
int a = 100;
int b = 200;
swap(a, b);
system("pause");
return 0;
}
8 指针
8.1 指针的基本概念
指针的作用： 可以通过指针间接访问内存
-
内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示
-
可以利用指针变量保存地址
8.2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法： 数据类型 * 变量名；
示例：
int main() {
//1、指针的定义
int a = 10; //定义整型变量a
//指针定义语法： 数据类型 * 变量名 ;
int * p;
//指针变量赋值
p = &a; //指针指向变量a的地址
cout << &a << endl; //打印数据a的地址
cout << p << endl; //打印指针变量p
//2、指针的使用
//通过*操作指针变量指向的内存
cout << "*p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
指针变量和普通变量的区别
- 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
- 指针变量可以通过" * "操作符，操作指针变量指向的内存空间，这个过程称为解引用
8.3 指针所占内存空间
所有指针类型在32位操作系统下所占的内存空间都是4个字节
8.4 空指针和野指针
空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间
**用途：**初始化指针变量
**注意：**空指针指向的内存是不可以访问的
示例1：空指针
int main() {
//指针变量p指向内存地址编号为0的空间
int * p = NULL;
//访问空指针报错
//内存编号0 ~255为系统占用内存，不允许用户访问
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
野指针：指针变量指向非法的内存空间
示例2：野指针
int main() {
//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
int * p = (int *)0x1100;
//访问野指针报错
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。
8.5 const修饰指针
const修饰指针有三种情况
- const修饰指针 — 常量指针
- const修饰常量 — 指针常量
- const即修饰指针，又修饰常量
示例：
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
//const修饰的是指针，指针指向可以改，指针指向的值不可以更改
const int * p1 = &a;
p1 = &b; //正确
//*p1 = 100; 报错
//const修饰的是常量，指针指向不可以改，指针指向的值可以更改
int * const p2 = &a;
//p2 = &b; //错误
*p2 = 100; //正确
//const既修饰指针又修饰常量
const int * const p3 = &a;
//p3 = &b; //错误
//*p3 = 100; //错误
system("pause");
return 0;
}
技巧：看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针，是常量就是指针常量
8.6 指针和函数
**作用：**利用指针作函数参数，可以修改实参的值
示例：
//值传递
void swap1(int a ,int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//地址传递
void swap2(int * p1, int *p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
swap1(a, b); // 值传递不会改变实参
swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
8.7 指针、数组、函数
**案例描述：**封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序
例如数组：int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
示例：
#include 
总结：当数组名传入到函数作为参数时，被退化为指向首元素的指针
9 结构体
9.1 结构体基本概念
结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型
9.2 结构体定义和使用
语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 }；
通过结构体创建变量的方式有三种：
- struct 结构体名 变量名
- struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值…}
- 定义结构体时顺便创建变量
示例：
//结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
}stu3; //结构体变量创建方式3
int main() {
//结构体变量创建方式1
//注意：在c++中结构体创建对象时，struct关键字可以省略，也就是可以写成student stu1。但在定义结构体时struct关键字不可以省略
struct student stu1; //struct 关键字可以省略
stu1.name = "张三";
stu1.age = 18;
cout << "姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << endl;
//结构体变量创建方式2
struct student stu2 = { "李四",19 };
cout << "姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << endl;
stu3.name = "王五";
stu3.age = 18;
cout << "姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << endl;
system("pause");
return 0;
}
9.3 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 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }
示例：
//结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
}
int main() {
//结构体数组
struct student arr[3]=
{
{"张三",18,80 },
{"李四",19,60 },
{"王五",20,70 }
};
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
cout << "姓名：" << arr[i].name << " 年龄：" << arr[i].age << " 分数：" << arr[i].score << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
9.4 结构体指针
作用： 通过指针访问结构体中的成员
- 利用操作符
->可以通过结构体指针访问结构体属性
示例：
//结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
int main() {
struct student stu = { "张三",18,100, };
struct student * p = &stu;
p->score = 80; //指针通过 -> 操作符可以访问成员
cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结：结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员
9.5 结构体嵌套结构体
作用： 结构体中的成员可以是另一个结构体
例如： 每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体
示例：
//学生结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//教师结构体定义
struct teacher
{
//成员列表
int id; //职工编号
string name; //教师姓名
int age; //教师年龄
struct student stu; //子结构体 学生
};
int main() {
struct teacher t1;
t1.id = 10000;
t1.name = "老王";
t1.age = 40;
t1.stu.name = "张三";
t1.stu.age = 18;
t1.stu.score = 100;
cout << "教师 职工编号： " << t1.id << " 姓名： " << t1.name << " 年龄： " << t1.age << endl;
cout << "辅导学员 姓名： " << t1.stu.name << " 年龄：" << t1.stu.age << " 考试分数： " << t1.stu.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结： 在结构体中可以定义另一个结构体作为成员，用来解决实际问题
9.6 结构体做函数参数
作用： 将结构体作为参数向函数中传递
传递方式有两种：
- 值传递
- 地址传递
示例：
//学生结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//值传递
void printStudent(student stu )
{
stu.age = 28;
cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
}
//地址传递
void printStudent2(student *stu)
{
stu->age = 28;
cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;
}
int main() {
student stu = { "张三",18,100};
//值传递
printStudent(stu);
cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
cout << endl;
//地址传递
printStudent2(&stu);
cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
9.7 结构体中 const使用场景
作用： 用const来防止误操作
示例：
//学生结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//const使用场景
void printStudent(const student *stu) //加const防止函数体中的误操作
{
//stu->age = 100; //操作失败，因为加了const修饰
cout << "姓名：" << stu->name << " 年龄：" << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;
}
int main() {
student stu = { "张三",18,100 };
printStudent(&stu);
system("pause");
return 0;
}
9.8 结构体案例
9.8.1 案例1
案例描述：
学校正在做毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有3名老师，需求如下
设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员
学生的成员有姓名、考试分数，创建数组存放3名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值
最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。
示例：
struct Student
{
string name;
int score;
};
struct Teacher
{
string name;
Student sArray[5];
};
void allocateSpace(Teacher tArray[] , int len)
{
string tName = "教师";
string sName = "学生";
string nameSeed = "ABCDE";
for (int i = 0; i < len; i++)
{
tArray[i].name = tName + nameSeed[i];
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
tArray[i].sArray[j].name = sName + nameSeed[j];
tArray[i].sArray[j].score = rand() % 61 + 40;
}
}
}
void printTeachers(Teacher tArray[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << tArray[i].name << endl;
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
cout << "\t姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << " 分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
}
}
}
int main() {
srand((unsigned int)time(NULL)); //随机数种子 头文件 #include 
9.8.2 案例2
案例描述：
设计一个英雄的结构体，包括成员姓名，年龄，性别;创建结构体数组，数组中存放5名英雄。
通过冒泡排序的算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。
五名英雄信息如下：
{“刘备”,23,“男”},
{“关羽”,22,“男”},
{“张飞”,20,“男”},
{“赵云”,21,“男”},
{“貂蝉”,19,“女”},
#include 