C++学习笔记-基础入门部分
C++教程从0到1入门编程学习笔记
1.C++初识
1.1 变量
作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存
语法：数据类型 变量名 = 初始值;
int a = 10;
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
#include1.3 关键字
作用：关键字是C++中预先保留的单词（标识符）
在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。
1.4 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
标识符字母区分大小写
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
数据类型存在的意义：给变量分配合适的内存空间
2.1 整型
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，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) | (-2^31 ~ 2^31-1) |
| long long(长长整形) | 8字节 | (-2^63 ~ 2^63-1) |
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)
int main() {
short num1 = 10;
cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(short) << endl;
cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(num1) << endl;
int num2 = 10;
cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl;
cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(num2) << 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 |
//默认情况下 输出一个小数，会显示6位有效数字
float f1 = 3.1415926f; //单精度后要加f，不然会被默认为是double
double d1 = 3.1415926;
cout << "f1 = " << f1 << endl;
cout << "d1 =" << d1 << endl;
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
//字符型变量创建方式
char ch = 'a';
cout << ch << endl;
//字符型变量常见错误
//char ch = "b"; //要用单引号
//char ch = 'abcde' //单引号内只能由一个字符
//字符型变量对应ASCII编码
cout << int(ch) << endl;
2.5 转义字符
作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符
cout << "\\" << endl;
cout << "hello\n" << endl;
//水平制表符 \t //可以整齐的输出数据
cout << "aa\tHello" << endl;
cout << "aaaaaa\tHello" << endl;
cout << "\tHello" << endl;
2.6 字符串型
作用：用于表示一串字符
两种风格：
1.C风格字符串： char 变量名[] = "字符串值"
2.C++风格字符串： string 变量名 = "字符串值"
//C风格字符串:char 字符串名[] = "字符串"
char str[] = "hello world";
cout << str << endl;
//C++风格字符串
string str2 = "HELLO WORLD"; //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 、false — 假
bool flag = true;
cout << flag << endl; // 1
flag = false;
cout << flag << endl; // 0
//查看bool类型所占的空间
cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1
2.8 数据的输入
作用：用于从键盘获取数据
语法： cin >> 变量
int main(){
//整型输入
int a = 0;
cout << "请输入整型变量：" << endl;
cin >> a;
cout << a << endl;
//浮点型输入
double d = 0;
cout << "请输入浮点型变量：" << endl;
cin >> d;
cout << d << endl;
//字符型输入
char ch = 0;
cout << "请输入字符型变量：" << endl;
cin >> ch;
cout << ch << endl;
//字符串型输入
string str;
cout << "请输入字符串型变量：" << endl;
cin >> str;
cout << str << endl;
//布尔类型输入
bool flag = true;
cout << "请输入布尔型变量：" << endl;
cin >> flag;
cout << flag << endl;
system("pause");
}
3.运算符
3.1 算术运算符
作用：用于处理四则运算
//递增
int main() {
//后置递增
int a = 10;
a++; //等价于a = a + 1
cout << "a = " << a << endl; // 11
//前置递增
int b = 10;
++b;
cout << "b = " << b << endl; // 11
//区别
//前置递增先对变量进行++，再计算表达式
int a2 = 10;
int b2 = ++a2 * 10;
cout << "b2 = " << b2 << endl;
//后置递增先计算表达式，后对变量进行++
int a3 = 10;
int b3 = a3++ * 10;
cout << "b3 = " << b3 << endl;
cout << "a3 = " << a3 << endl;
system("pause");
return 0;
}
3.2 赋值运算符
作用：用于将表达式的值赋给变量
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| = | 赋值 | a=2; b=3; | a=2; b=3; |
| += | 加等于 | a=0; a+=2; | a=2; |
| -= | 减等于 | a=5; a-=3; | a=2; |
| *= | 乘等于 | a=2; a*=2; | a=4; |
| /= | 除等于 | a=4; a/=2; | a=2; |
| %= | 模等于 | a=3; a%2; | a=1; |
3.3 比较运算符
作用：用于表达式的比较，并返回一个真值(1)或假值(0)
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| == | 相等于 | 4 == 3 | 0 |
| != | 不等于 | 4 != 3 | 1 |
| < | 小于 | 4 < 3 | 0 |
| > | 大于 | 4 > 3 | 1 |
| <= | 小于等于 | 4 <= 3 | 0 |
| >= | 大于等于 | 4 >= 1 | 1 |
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
cout << (a == b) << endl; // 0
cout << (a != b) << endl; // 1
cout << (a > b) << endl; // 0
cout << (a < b) << endl; // 1
cout << (a >= b) << endl; // 0
cout << (a <= b) << endl; // 1
system("pause");
return 0;
}
3.4 逻辑运算符
作用：用于根据表达式的值返回真值或假值
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| ! | 非 | !a | 如果a为假，则!a为真； 如果a为真，则!a为假。 |
| && | 与 | a&&b | 如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。; |
| || | 或 | a||b | 如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。 |
4.程序流程结构
C/C++支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构
顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码
4.1 选择结构
4.1.1 if语句
作用：执行满足条件的语句
if语句的三种形式：单行格式if语句；多行格式if语句；多条件的if语句，
1.单行格式if语句：if(条件){条件满足执行的语句}
int main() {
//选择结构-单行if语句
//输入一个分数，如果分数大于600分，视为考上一本大学，并在屏幕上打印
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl;
cin >> score;
cout << "您输入的分数为： " << score << endl;
//if语句
//注意事项，在if判断语句后面，不要加分号
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学！！！" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
2.多行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 }
int main() {
int score = 0;
cout << "请输入考试分数：" << endl;
cin >> score;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学" << endl;
}
else
{
cout << "我未考上一本大学" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
3.多条件的if语句：if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}
int main() {
int score = 0;
cout << "请输入考试分数：" << endl;
cin >> score;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学" << endl;
}
else if (score > 500)
{
cout << "我考上了二本大学" << endl;
}
else if (score > 400)
{
cout << "我考上了三本大学" << endl;
}
else
{
cout << "我未考上本科" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
嵌套if语句练习案例
案例需求：
提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断：
分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；
在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。
//与之前代码差不多，只不过在 if (score > 600)中加入了新的if语句
int main() {
int score = 0;
cout << "请输入考试分数：" << endl;
cin >> score;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学" << endl;
if (score > 700)
{
cout << "我考上了北大" << endl;
}
else if (score > 650)
{
cout << "我考上了清华" << endl;
}
else
{
cout << "我考上了人大" << endl;
}
}
else if (score > 500)
{
cout << "我考上了二本大学" << endl;
}
else if (score > 400)
{
cout << "我考上了三本大学" << endl;
}
else
{
cout << "我未考上本科" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
4.1.2 三目运算符
作用： 通过三目运算符实现简单的判断
语法：表达式1 ? 表达式2 ：表达式3
如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；
如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = a > b ? a : b;
cout << "c = " << c << endl;
//C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值
(a > b ? a : b) = 100;
cout << "a = " << a << endl; //10
cout << "b = " << b << endl; //100
4.1.3 switch语句
作用：根据表达式的结果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;
}
int main() {
//请给电影评分
int score = 0;
cout << "请给电影打分" << endl;
cin >> score;
switch (score)
{
case 10: //10 ~ 9 经典
case 9:
cout << "经典" << endl;
break; //退出当前分支，case里如果没有break，那么程序会一直向下执行
case 8: // 8 ~ 7 非常好
case 7:
cout << "非常好" << endl;
break;
case 6: // 6 ~ 5 一般
case 5:
cout << "一般" << endl;
break;
default: // 5分以下 烂片
cout << "烂片" << endl;
break;
}
//if和switch区别
//switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型，不能是一个区间
system("pause");
return 0;
}
4.2 循环结构
4.2.1 while循环语句
作用：只要循环条件的结果为真，就执行循环语句
语法：while(循环条件){ 循环语句 }
int main() {
int num = 0;
while (num < 10)
{
cout << "num = " << num << endl;
num++;
}
//在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环
system("pause");
return 0;
}
while循环练习案例：猜数字
案例描述：系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。
#includedo…while循环语句
语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);
注意：与while的区别在于do…while会先执行一次循环语句，再判断循环条件。
int main() {
//do...while语句
//输出0~9这10个数字
int num = 0;
do
{
cout << num << endl;
num++;
}
while (num < 10);
system("pause");
return 0;
}
do…while循环练习案例：水仙花数
案例描述：水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身
例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153
请利用do…while语句，求出所有3位数中的水仙花数
int main() {
//将所有的三位数进行输出(100~999)
//在所有三位数中找到水仙花数：判断 个位^3 + 十位^3 +百位^3 =本身
//例水仙花数=153 获取个位 153%10=3 对数字取模于10，可以获取到个位
// 获取十位 153/10=15 15%10=5
// 获取百位 153/100=1
int num = 100;
do
{
int a = 0; //个位
int b = 0; //十位
int c = 0; //百位
a = num % 10; //获取数字的个位
b = num / 10 % 10; //获取数字的十位
c = num / 100; //获取数字的百位
if (a * a * a + b * b * b + c * c * c == num)
{
cout << num << endl;
}
num++;
} while
(num < 1000);
system("pause");
return 0;
}
4.2.2 for循环语句
语法：for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }
int main()
{
for (int i = 0; i < 10; i++) //for循环中的表达式，要用分号进行分隔
{
cout << i << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
for循环练习案例：敲桌子
案例描述：从1开始数到数字100， 如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印敲桌子，其余数字直接打印输出。
int main() {
//先输出1~100这些数字
//从这100个数字中找到特殊数字，改为“敲桌子”
//特殊数字7 (7 14 21 28...) % 7 = 0
//个位数有7 (7 17 27 37...) % 10 = 7
//十位数有7 (70 71 72 73...) / 10 = 7
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
if (i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i / 10 == 7) //如果是特殊数字，打印敲桌子
{
cout << "敲桌子" << endl;
}
else
{
cout << i << endl;
}
}
system("pause");
return 0;
}
4.2.3 嵌套循环
作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题
例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环
int main() {
//利用嵌套循环实线星图 外层执行一次，内层执行一周
for(int i = 0;i < 10;i++ ) //外层循环
{
for (int j = 0; j < 10; j++) //内层循环
{
cout << "* ";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
嵌套循环练习案例：乘法口诀表
案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表
for(int i = 1;i <= 9;i++ ) //行数
{
//cout << i << endl;
for (int j = 1; j <= i; j++) //列数
{
cout << j << "*" << i << "=" << j*i << " "; //打印结果
}
cout << endl; //完成一行后换行
}
4.3 跳转语句
break语句
作用: 用于跳出选择结构或者循环结构
break使用的时机：
- 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
- 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
- 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句
continue语句
作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环
int main() {
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
if (i % 2 == 0)
{
continue;
}
cout << i << endl;
}
//continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环
system("pause");
return 0;
}
goto语句
作用：可以无条件跳转语句,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
语法： goto 标记;
int main() {
cout << "1" << endl;
goto FLAG; //在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱
cout << "2" << endl;
cout << "3" << endl;
cout << "4" << endl;
FLAG:
cout << "5" << endl;
system("pause");
return 0;
}
5.数组
数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合，可以通过下标索引获取对应的数据。
注：数组下标都是从0开始的；数组内存空间的地址是连续的
因此数组的元素不能删除，只能覆盖。
5.1 一维数组
5.1.1 一维数组定义方式
一维数组定义的三种方式：
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 ...};
3.数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
//int arr[5]; 数组下标从0开始索引索引
//int arr2[5] = {10,20,30}; 如果在初始化数据时，没有全部填写，会用0来填补
//int arr3[] = {90,80,70,60,50,30,20,10};
int arr3[5] = { 10,20,30,40,50 };
//利用for循环输出数组
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << arr3[i] << endl;
}
5.1.2 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
//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
练习案例1：五只小猪称体重
案例描述：
在一个数组中记录了五只小猪的体重，如：int arr[5] = {300,350,200,400,250};
找出并打印最重的小猪体重
int main() {
int arr[5] = { 300,350,200,400,250 };
int max = 0;//先认定一个最大值0
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
//cout << arr[i] << endl;
//如果访问的数组中的元素比认定的最大值还要大，则更新最大值
if (arr[i] > max)
{
max = arr[i];
}
}
cout << "最重的小猪体重为：" << max << endl;
system("pause");
return 0;
}
练习案例2：数组元素逆置
案例描述：请声明一个5个元素的数组，并且将元素逆置.
(如原数组元素为：1,3,2,5,4;逆置后输出结果为:4,5,2,3,1);
int main() {
//实线数组元素逆置
int arr[5] = { 1,3,2,5,4 };
cout << "数组逆置前：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
int start = 0; //起始下标
int end = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1; //结束下标
while (start < end)
{
//实现元素互换
int temp = arr[start];
arr[start] = arr[end];
arr[end] = temp;
//下标更新
start++;
end--;
}
//打印逆置后的数组
cout << "数组元素逆置后：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
5.1.3 冒泡排序
作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序
1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.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。
3.重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较
int main() {
//将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序
int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
for (int i = 0; i < 9 - 1; i++) //排序总轮数 = 元素个数 - 1
{
for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++) //每轮对比次数 = 元素个数 - 排序轮数 - 1
{
if (arr[j] > arr[j + 1]) //如果第一个数字，比第二个数字大，则交换两个数字
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
//排序后结果
cout << "排序后：" << endl;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
system("pause");
return 0;
}
5.2 二维数组
二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。
5.2.1 二维数组定义方式
二维数组定义的四种方式：
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};
//方式1
//数组类型 数组名 [行数][列数]
int arr[2][3];
arr[0][0] = 1;
arr[0][1] = 2;
arr[0][2] = 3;
arr[1][0] = 4;
arr[1][1] = 5;
arr[1][2] = 6;
//外层循环打印行数，内层循环打印列数
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
cout << arr[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
//方式2
//数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
int arr2[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
//方式3
//数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 };
int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
//方式4 在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数
//数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 };
int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
5.2.2 二维数组名
//二维数组数组名
int arr[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
//查看二维数组所占内存空间大小
cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl; //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
cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组元素大小： " << 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; //二维数组名就是这个数组的首地址
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;
cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;
二维数组应用案例
考试成绩统计：
案例描述：有三名同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，请分别输出三名同学的总成绩
| 语文 | 数学 | 英语 | |
|---|---|---|---|
| 张三 | 100 | 100 | 100 |
| 李四 | 90 | 50 | 100 |
| 王五 | 60 | 70 | 80 |
int main() {
int scores[3][3] =
{
{100,100,100},
{90,50,100},
{60,70,80},
};
string names[3] = { "张三","李四","王五" };
//统计每个人的总和分数
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
int sum = 0; //统计分数总和变量
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
sum += scores[i][j];
}
cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
6.函数
作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码
6.1 函数的定义
函数的定义一般主要有5个步骤：
1、返回值类型：一个函数可以返回一个值。在函数定义中
2、函数名：给函数起个名称
3、参数表列：使用该函数时，传入的数据
4、函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句
5、return 表达式： 和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据
语法：
返回值类型 函数名 （参数列表）
{
函数体语句
return表达式
}
例：实现一个加法函数，功能为：传入两个整型数据，计算数据相加的结果并返回
int add(int num1, int num2)
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
6.2 函数的调用
语法：函数名（参数）
//函数定义
int add(int num1, int num2) //函数定义时，num1和num2并没有真实数据，因此定义中的num1,num2称为形式参数，简称形参
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
int main() {
int a = 100;
int b = 200;
//调用add函数 当调用函数时，实参的值会传递给形参
int c = add(a, b);//调用时的a，b称为实际参数，简称实参
cout << "c = " << c << endl;
a = 100;
b = 100;
c = add(a, b);
cout << "c = " << c << endl;
system("pause");
return 0;
}
6.3 值传递
值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
值传递时，如果形参发生，并不会影响实参
//值传递：定义函数，实现两个数字进行交换函数
//如果函数不需要返回值，声明的时候可以写void
void swap(int num1, int num2)
{
cout << "交换前：" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
cout << "交换后：" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
//return ; 当函数声明时候，不需要返回值，可以不写return
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
//当做值传递的时候，函数的形参发生改变，并不会影响实参
swap(a, b);
cout << "main中的 a = " << a << endl; //a=10
cout << "main中的 b = " << b << endl; //b=20
system("pause");
return 0;
}
6.4 函数的常见样式
常见的函数样式有4种：
1.无参无返
2.有参无返
3.无参有返
4.有参有返
//1、 无参无返
void test01()
{
//void a = 10; //无类型不可以创建变量,原因无法分配内存
cout << "this is test01" << endl;
}
//2、 有参无返
void test02(int a)
{
cout << "this is test02" << endl;
cout << "a = " << a << endl;
}
//3、无参有返
int test03()
{
cout << "this is test03 " << endl;
return 10;
}
//4、有参有返
int test04(int a, int b)
{
cout << "this is test04 " << endl;
int sum = a + b;
return sum;
}
int main()
{
test01(); //无参无返函数调用
test02(10); //有参无返函数调用
int num1 = test03(); //无参有返函数调用
cout << "num1 = " << num1 << endl; //num1的值为test03中返回的值
int num2 = test04(100,200); //有参有返函数调用
cout << "num2 = " << num2 << endl;
}
6.5 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
//提前告诉编译器函数的存在，可以利用函数的声明
int max(int a, int b); //如果函数定义在main函数后，就需要先进行声明
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
cout << max(a,b) << endl;
system("pause");
return 0;
}
//函数定义：比较函数，实现两个整型数字比较，返回较大的值
int max(int a, int b)
{
return a > b ? a : b; //三目运算符
}
6.6 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：
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
//swap.h文件
#include//swap.cpp文件
#include "swap.h"
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;
}
7.指针
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(指针就是一个地址)
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。
7.1 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；
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 (&为取址符号)
cout << "a的地址为：" << &a << endl; //打印数据a的地址 010FFA50
cout << "指针p为：" << p << endl; //打印指针变量p 010FFA50
//2、指针的使用
//通过*操作指针变量指向的内存
cout << "*p = " << *p << endl; //指针前加 * 代表解引用，找到指针指向的内存中的数据
system("pause");
return 0;
}
7.2 指针所占内存空间
所有指针类型在32位操作系统下是4个字节，在64位操作系统下是8个字节
7.3 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，可以用来初始化指针变量，且空指针指向的内存是不可以访问的
//指针变量p指向内存地址编号为0的空间，空指针用于给指针变量进行初始化
int* p = NULL; //(NULL代表0)
//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;
野指针：指针变量指向非法的内存空间
//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;
7.4 const修饰指针
const修饰指针有三种情况：
1.const修饰指针 — 常量指针
2.const修饰常量 — 指针常量
3.const即修饰指针，又修饰常量
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; //常量指针
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; //指针常量
//p2 = &b; //错误
*p2 = 100; //正确
//const既修饰指针又修饰常量,指针的指向和指向的值都不可以更改
const int * const p3 = &a;
//p3 = &b; //错误
//*p3 = 100; //错误
//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
system("pause");
return 0;
}
可以这样理解：
const为常量、 * 为指针；
const * 为常量指针、* const为指针常量；
如果后面跟的是 * ，则指向的值不能更改(即取*的操作就不能做了)，反之则指向不能更改。
7.5 指针和数组
作用：利用指针访问数组中元素
int main() {
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int * p = arr; //指向数组的指针，数组名就是数组的首地址
cout << "第一个元素： " << arr[0] << endl;
cout << "指针访问第一个元素： " << *p << endl;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//利用指针遍历数组
cout << *p << endl;
p++; //让指针向后偏移4个字节
}
system("pause");
return 0;
}
7.6 指针和函数
作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值
//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) //交换了指针指向的内存空间
{
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; //a=20
cout << "b = " << b << endl; //b=10
//如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递
system("pause");
return 0;
}
7.7 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 };
//冒泡排序函数 参数1：数组的首地址 参数2：数组长度
void bubbleSort(int * arr, int len) //int * arr 也可以写为int arr[]
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{ //如果j > j+1，则交换数字
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
//打印数组函数
void printArray(int arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
}
int main() {
int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 }; //创建数组
int len = sizeof(arr) / sizeof(int); //数组长度 sizeof(arr) / sizeof(arr[0])
//实现冒泡排序
bubbleSort(arr, len); //数组名就是数组的首地址(因此传入arr就相当于向函数中传入了数组的首地址)，对数组操作时也要传入数组长度
printArray(arr, len); //打印排序后的数组
system("pause");
return 0;
}
8.结构体
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
自定义数据类型，就是一些类型集合组成的一个类型。
8.1 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：
1.struct 结构体名 变量名
2.struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值...}
3.定义结构体时顺便创建变量
//结构体定义
struct student //定义结构体时的struct关键字不可以省略
{
//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
struct student stu1; //创建结构体变量时，struct 关键字可以省略
//给stu1属性赋值，通过.访问结构体变量中的属性
stu1.name = "张三";
stu1.age = 18;
stu1.score = 100;
cout << "姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << " 分数：" << stu1.score << endl;
//结构体变量创建方式2
struct student stu2 = { "李四",19,60 };
cout << "姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << " 分数：" << stu2.score << endl;
stu3.name = "王五";
stu3.age = 18;
stu3.score = 80;
cout << "姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << " 分数：" << stu3.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
8.2 结构体数组
作用：将自定义的结构体放入到数组中
语法：struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }
//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 }
};
//arr[2].name = "赵六" 更改结构体数组例的信息
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;
}
8.3 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
//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() {
//创建学生结构体变量
struct student stu = { "张三",18,100, };
//通过指针指向结构体变量
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;
}
8.4 结构体嵌套结构体
作用：在结构体中可以定义另一个结构体作为成员
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
//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;
}
8.5 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
如果不想修改main函数中的数据，用值传递，反之用地址传递
//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;
}
8.6 结构体中const使用场景
作用：用const来防止误操作
//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 将函数中的的形参改为指针，可以减少内存空间，并且不会复制出新的副本出来
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，可以防止误操作
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;
}
结构体案例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。
struct Student //学生结构体
{
string name;
int score;
};
struct Teacher //老师结构体
{
string name;
Student sArray[5]; //学生子结构体
};
void allocateSpace(Teacher tArray[], int len) //给老师和学生赋值的函数
{
string tName = "教师";
string sName = "学生";
string nameSeed = "ABCDE";
for (int i = 0; i < len; i++)
{
tArray[i].name = tName + nameSeed[i]; //给老师赋值
for (int j = 0; j < 5; j++)
{ //给老师带的学生赋值
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
Teacher tArray[3]; //老师数组
int len = sizeof(tArray) / sizeof(Teacher);
allocateSpace(tArray, len); //创建数据
printTeachers(tArray, len); //打印数据
system("pause");
return 0;
}
结构体案例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"},
//英雄结构体
struct hero
{
string name;
int age;
string sex;
};
//冒泡排序
void bubbleSort(hero arr[] , int len)
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{
if (arr[j].age > arr[j + 1].age)
{
hero temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
//打印数组
void printHeros(hero arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << "姓名： " << arr[i].name << " 性别： " << arr[i].sex << " 年龄： " << arr[i].age << endl;
}
}
int main() {
struct hero arr[5] =
{
{"刘备",23,"男"},
{"关羽",22,"男"},
{"张飞",20,"男"},
{"赵云",21,"男"},
{"貂蝉",19,"女"},
};
int len = sizeof(arr) / sizeof(hero); //获取数组元素个数
bubbleSort(arr, len); //排序
printHeros(arr, len); //打印
system("pause");
return 0;
}