读书笔记2-C++ Primer Plus（第二章完结）

目录

 一、C++语句

输出语句

定义变量

if-else 条件语句

for 循环语句

函数定义语句

二、声明语句和变量

声明变量

初始化变量

多个变量的声明与初始化

extern 关键字

为什么变量必须声明？

赋值语句

基本赋值操作

多重赋值

复合赋值操作符

自增自减操作符

右值引用赋值

三、C++ 中的类

类的声明和定义

对象的创建和使用

构造函数和析构函数

静态成员

四、函数

函数的声明和定义

函数的调用

参数传递

函数重载：

函数返回值

递归函数

内联函数

---

C++是在C语言基础上开发的一种集面向对象编程（OOP）、通用编程和传统的过程化编程于一体的编程语言。本书是根据2003年的ISO/ANSI C++标准编写的，通过大量短小精悍的程序详细而全面地阐述了C++的基本概念和技术。

全书分17章和10个附录，分别介绍了C++程序的运行方式、基本数据类型、复合数据类型、循环和关系表达式、分支语句和逻辑操作符、函数重载和函数模板、内存模型和名称空间、类的设计和使用、多态、虚函数、动态内存分配、继承、代码重用、友元、异常处理技术、string类和标准模板库、输入/输出等内容。

 一、C++语句

C++ 语句的例子：

输出语句

• std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
  

  这个语句的作用是在控制台输出 "Hello, World!"，并换行。

定义变量

• int num = 10;
  

  这个语句的作用是定义一个名为 num 的整型变量，并初始化为 10。

if-else 条件语句

• if (num > 0) {
      std::cout << "num is positive" << std::endl;
  } else if (num < 0) {
      std::cout << "num is negative" << std::endl;
  } else {
      std::cout << "num is zero" << std::endl;
  }
  

  这个语句的作用是根据 num 的值输出不同的信息。如果 num 大于 0，则输出 "num is positive"，如果 num 小于 0，则输出 "num is negative"，否则输出 "num is zero"。

for 循环语句

• for (int i = 0; i < 10; i++) {
      std::cout << i << std::endl;
  }
  

  这个语句的作用是循环输出从 0 到 9 的数字。

函数定义语句

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

这个语句的作用是定义一个名为 add 的函数，它接受两个整型参数 a 和 b，并返回它们的和。

二、声明语句和变量

在 C++ 中，声明语句用于告诉编译器变量或函数的名称和类型，但不分配内存空间，变量则是用来存储数据的内存区域。以下是关于声明语句和变量的一些基本知识：

声明变量

我们可以使用以下语法来声明变量：

type variable_name;

其中，type 表示变量的数据类型，variable_name 表示变量的名称。例如：

• int x;          // 声明一个整型变量 x
  double y;       // 声明一个双精度浮点数变量 y
  char z;         // 声明一个字符型变量 z
  bool flag;      // 声明一个布尔型变量 flag
  

初始化变量

变量声明后，我们可以使用以下语法对变量进行初始化：

type variable_name = value;

其中，value 表示变量的初始值。例如：

• int x = 5;              // 声明并初始化一个整型变量 x
  double y = 3.14;        // 声明并初始化一个双精度浮点数变量 y
  char z = 'a';           // 声明并初始化一个字符型变量 z
  bool flag = true;       // 声明并初始化一个布尔型变量 flag
  

多个变量的声明与初始化

我们可以在同一行中声明多个相同类型的变量或初始化多个变量。例如：

• int a, b, c;            // 声明三个整型变量 a, b, c
  int x = 1, y = 2, z = 3; // 声明并初始化三个整型变量 x, y, z
  

extern 关键字

如果我们在一个源文件中声明一个变量，然后在另一个源文件中使用该变量，需要在使用的源文件中使用 extern 关键字声明该变量。例如：

// file1.cpp
int x = 10;             // 声明并初始化一个整型变量 x

// file2.cpp
extern int x;          // 声明变量 x，表示 x 是在其他源文件中定义的
int y = x + 5;         // 使用变量 x 的值进行计算

在上述代码中，我们在 file1.cpp 中声明并初始化了一个整型变量 x，然后在 file2.cpp 中使用该变量，因此需要使用 extern 关键字在 file2.cpp 中声明该变量。

为什么变量必须声明？

在 C++ 中，变量必须先声明后使用。这是因为变量是用来存储数据的内存区域，编译器需要知道该变量的名称、类型以及占用的内存空间大小等信息，才能够在程序运行时正确地分配内存空间，以便存储数据。如果在使用变量之前没有进行声明，那么编译器就无法知道该变量的信息，也就无法分配内存空间，程序就会出现错误。

另外，变量的声明还可以帮助程序员更好地理解代码，避免出现一些难以发现的错误。例如，在大型程序中，如果没有对每个变量进行明确的声明，就可能会出现多个变量使用同一个名称的情况，这会导致程序的行为不可预期，难以排查错误。

因此，在 C++ 中，变量必须先进行声明后使用，这是为了保证程序的正确性和可读性。

赋值语句

在 C++ 中，赋值语句用于将一个值赋给变量。赋值语句使用赋值操作符 "=" 来表示。以下是关于赋值语句的基本知识：

基本赋值操作

最常见的赋值操作是将一个值赋给一个变量。例如：

• int x;        // 声明一个整型变量 x
  x = 5;        // 将值 5 赋给变量 x
  

多重赋值

C++ 支持同时对多个变量进行赋值。

例如：

• int a, b, c;
  a = b = c = 10;    // 将值 10 赋给变量 a, b, c
  

复合赋值操作符

C++ 还提供了一些复合赋值操作符，可以将赋值与其他运算符结合起来。例如：

• int x = 5;
  x += 3;       // 等价于 x = x + 3，将 x 的值加上 3 并赋给 x
  x -= 2;       // 等价于 x = x - 2，将 x 的值减去 2 并赋给 x
  x *= 4;       // 等价于 x = x * 4，将 x 的值乘以 4 并赋给 x
  x /= 2;       // 等价于 x = x / 2，将 x 的值除以 2 并赋给 x
  

自增自减操作符

C++ 还提供了自增和自减操作符，可以方便地对变量进行加一或减一的操作。例如：

• int x = 5;
  x++;           // 将 x 的值加一
  x--;           // 将 x 的值减一
  

右值引用赋值

在 C++11 中，还引入了右值引用（Rvalue reference）和移动语义（Move semantics），使得对于临时对象等右值能够进行高效的赋值操作。

例如：

int x = 5;
int&& y = std::move(x);    // 将 x 的值移动给 y

以上是关于赋值语句的基本知识，通过赋值语句，我们可以将一个值赋给一个变量，或者进行复合赋值操作，使得程序可以进行数据的存储和处理。

三、C++ 中的类

是一种用户定义的数据类型，用于封装数据和相关的操作。类提供了一种面向对象的编程方式，通过定义成员变量和成员函数，可以创建具有特定属性和行为的对象。

以下是关于 C++ 类的基本知识：

类的声明和定义

类的声明包含在头文件（.h 或 .hpp）中，用于描述类的名称、成员变量和成员函数的原型。类的定义则包含在源文件（.cpp）中，用于实现成员函数的具体代码。例如：

• // MyClass.h
  
  class MyClass {
  private:
      int myVariable;
  
  public:
      void setMyVariable(int value);
      int getMyVariable();
  };
  
  // MyClass.cpp
  
  void MyClass::setMyVariable(int value) {
      myVariable = value;
  }
  
  int MyClass::getMyVariable() {
      return myVariable;
  }
  

对象的创建和使用

• 通过类可以创建对象，对象是类的实例化结果。使用类名和构造函数可以创建对象。例如：

• MyClass obj;          // 创建 MyClass 类的对象 obj
  obj.setMyVariable(42); // 使用对象的成员函数进行操作
  int value = obj.getMyVariable(); // 使用对象的成员函数获取数据
  

• 成员变量和成员函数： 类中的成员变量用于存储对象的数据，成员函数用于操作和处理数据。成员变量和成员函数可以分为私有（private）、公有（public）和保护（protected）三种访问权限。例如：

• class MyClass {
  private:
      int privateVariable;     // 私有成员变量
  
  public:
      int publicVariable;      // 公有成员变量
  
  private:
      void privateFunction();  // 私有成员函数
  
  public:
      void publicFunction();   // 公有成员函数
  };
  

构造函数和析构函数

• 类可以定义构造函数和析构函数，构造函数在对象创建时被调用，用于初始化对象的数据；析构函数在对象销毁时被调用，用于释放对象占用的资源。例如：

• class MyClass {
  public:
      MyClass();          // 构造函数的声明
  
      ~MyClass();         // 析构函数的声明
  };
  
  MyClass::MyClass() {
      // 构造函数的定义
  }
  
  MyClass::~MyClass() {
      // 析构函数的定义
  }
  

静态成员

• 类中还可以定义静态成员，静态成员属于类本身而不是对象，可以在不创建对象的情况下直接访问。例如：

1. class MyClass {
   public:
       static int staticVariable;     // 静态成员变量
   
   public:
       static void staticFunction();  // 静态成员函数
   };
   
   int MyClass::staticVariable = 0;   // 静态成员变量的定义和初始化
   
   void MyClass::staticFunction() {
       // 静态成员函数的定义
   }
   

以上是关于 C++ 类的基本知识，通过类可以定义对象和操作数据，实现更加灵活和模块化的程序设计。

四、函数

C++ 函数是一段可重用的代码块，用于执行特定的任务。函数可以接受参数、执行操作，并返回一个值（或者可以是 void 类型，即不返回任何值）。

以下是关于 C++ 函数的基本知识：

函数的声明和定义

函数的声明包含在函数原型中，用于描述函数的名称、参数列表和返回类型。函数的定义则包含在源文件中，用于实现函数的具体代码。例如：

• // 函数的声明
  int sum(int a, int b);
  
  // 函数的定义
  int sum(int a, int b) {
      return a + b;
  }
  

函数的调用

• 函数可以通过函数名和传递给函数的参数来调用。例如：

• int result = sum(3, 4);   // 调用 sum 函数，并将返回值赋给 result
  

参数传递

• 函数可以接受参数，参数用于向函数传递数据。参数可以是值传递、引用传递或指针传递。例如：

• // 值传递
  int square(int num) {
      return num * num;
  }
  
  // 引用传递
  void swap(int& a, int& b) {
      int temp = a;
      a = b;
      b = temp;
  }
  
  // 指针传递
  void increment(int* num) {
      (*num)++;
  }
  

函数重载：

• C++ 支持函数重载，即可以有多个同名的函数，但它们的参数个数、类型或顺序必须不同。编译器根据传递给函数的参数决定调用哪个函数。例如：

• int sum(int a, int b) {
      return a + b;
  }
  
  float sum(float a, float b) {
      return a + b;
  }
  

函数返回值

• 函数可以返回一个值，返回值的类型在函数声明和定义中指定。如果函数不返回任何值，可以使用 void 类型。例如：

• int square(int num) {
      return num * num;
  }
  
  void printHello() {
      cout << "Hello!" << endl;
  }
  

递归函数

• C++ 函数可以是递归的，即函数内部调用自身。递归函数通常需要有一个终止条件，以避免无限递归。例如：

• // 计算阶乘
  int factorial(int n) {
      if (n == 0 || n == 1) {
          return 1;
      } else {
          return n * factorial(n - 1);
      }
  }
  

内联函数

• C++ 提供了内联函数（inline function），它们在编译时会被直接插入到调用点处，而不是通过函数调用来执行。内联函数适用于简单且频繁调用的函数。例如：

inline int square(int num) {
    return num * num;
}

 第二章完结

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