C++-出入输出，流程控制，函数
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输入输出
C++ 中的输入和输出（I/O）主要是通过标准库中的输入输出流来实现的。最常用的是 iostream 库，它提供了用于输入和输出的基本流类，包括 cin、cout、cerr 和 clog。
标准输出流 (cout)
- cout 代表标准输出流，通常用于向屏幕输出数据。
- 使用操作符 <<（插入操作符）向 cout 发送数据。
- 例如，std::cout << "Hello, world!" << std::endl; 会在屏幕上打印 “Hello, world!” 并换行。
标准输入流 (cin)
- cin 代表标准输入流，用于从键盘接收数据。
- 使用操作符 >>（提取操作符）从 cin 提取数据。
- 例如，int x; std::cin >> x; 会从用户那里读取一个整数并存储在变量 x 中。
标准错误流 (cerr) 和标准日志流 (clog)
- cerr 用于输出错误消息。与 cout 不同，cerr 不是缓冲的，这意味着它会立即输出。
- clog 类似于 cerr，但它是缓冲的。它通常用于记录错误和日志信息。
示例代码
下面是一个展示如何使用这些基本流的简单示例：
#include
int main() {
// 使用 cout 输出
std::cout << "Enter a number: ";
// 使用 cin 输入
int num;
std::cin >> num;
// 输出结果
std::cout << "You entered: " << num << std::endl;
std::clog << "Logging: user entered a number." << std::endl;
return 0;
}
基本变量类型
C++ 基本数据类型整理成表格。以下是一个表格，展示了不同的基本数据类型及其一般用途和大小范围：和C语言类似。
宽字符的用法
#include
#include
#include
int main() {
// 设置本地化以支持宽字符
std::setlocale(LC_ALL, "");
// 使用 wchar_t 类型定义一个宽字符串
wchar_t wstr[] = L"你好，世界！";
// 在 C++ 中打印宽字符串
std::wcout << wstr << std::endl;
return 0;
}
在 C++ 中，
如何使用
要使用
#include
然后，你可以使用它提供的各种常量，例如：
- INT_MAX：int 类型的最大值。
- INT_MIN：int 类型的最小值。
- UINT_MAX：unsigned int 类型的最大值。
- LONG_MAX：long int 类型的最大值。
- LONG_MIN：long int 类型的最小值。
- LLONG_MAX：long long int 类型的最大值。
- LLONG_MIN：long long int 类型的最小值。
示例代码
下面是一个简单的示例，展示了如何使用
#include
#include
int main() {
std::cout << "The range of int is from " << INT_MIN << " to " << INT_MAX << std::endl;
std::cout << "The maximum value of unsigned int is " << UINT_MAX << std::endl;
std::cout << "The range of long long is from " << LLONG_MIN << " to " << LLONG_MAX << std::endl;
return 0;
}
这个程序会输出 int、unsigned int 和 long long int 类型的最大值和最小值。
注意事项
提供的是编译时确定的常量，这意味着这些值在编译时就已经固定，根据编译器和平台的不同而可能有所不同。 - 使用这些限制值可以帮助你编写更可移植和安全的代码，特别是在处理可能超出数据类型范围的操作时。
流程控制
在 C++ 中，流程控制语句用于根据不同条件控制程序的执行流程。它们是编程中的基本构建块，允许程序根据条件执行不同的代码段，重复执行某些操作，或者根据特定情况跳过某些代码段。下面是 C++ 中最常见的流程控制语句：
条件语句
if 语句：基于条件的基本控制结构。如果条件为真，则执行代码块。
if (condition) {
// 条件为真时执行的代码
}
else 语句：与 if 语句配合使用，当 if 的条件为假时执行。
if (condition) {
// 条件为真时执行的代码
} else {
// 条件为假时执行的代码
}
else if 语句：用于测试多个条件。
if (condition1) {
// 第一个条件为真时执行的代码
} else if (condition2) {
// 第二个条件为真时执行的代码
} else {
// 所有条件为假时执行的代码
}
switch 语句：基于变量的值选择执行不同代码块的方法。
switch (expression) {
case value1:
// expression 等于 value1 时执行的代码
break;
case value2:
// expression 等于 value2 时执行的代码
break;
default:
// 没有匹配的 case 时执行的代码
}
循环语句
for 循环：当知道循环应该执行的次数时使用。
for (initialization; condition; increment) {
// 循环体
}
while 循环：当条件为真时，重复执行代码块。
while (condition) {
// 循环体
}
do-while 循环：至少执行一次循环体，然后再检查条件。
do {
// 循环体
} while (condition);
跳转语句
break语句：用于立即跳出最近的switch或循环（for、while、do-while）。continue语句：跳过循环的当前迭代，并继续下一次迭代。goto语句：直接跳转到程序中的另一个点。使用goto通常不推荐，因为它可以使代码难以阅读和维护。
流程控制语句是编程中非常重要的部分，允许开发者编写可以根据不同情况改变行为的灵活且强大的程序。在使用这些语句时，应该确保逻辑清晰，以便代码易于理解和维护。
函数
在 C++ 中，函数是一段执行特定任务的代码块，它可以带有参数，并且可能返回一个值。函数的使用使得代码更加模块化和可重用，有助于降低代码的复杂性，并提高可维护性。
函数的基本结构
C++ 函数的基本结构包括返回类型、函数名、参数列表和函数体：
返回类型 函数名(参数列表) {
// 函数体
// 返回语句（如果有返回值的话）
}
示例
以下是一个 C++ 函数的简单示例：
#include
using namespace std;
// 函数声明
int add(int x, int y);
int main() {
int result = add(5, 3);
cout << "Result: " << result << endl;
return 0;
}
// 函数定义
int add(int x, int y) {
return x + y;
}
在这个示例中，add 函数接收两个整数参数，并返回它们的和。
函数的组成部分
- 返回类型：指定函数返回的数据类型。如果函数不返回任何值，则使用 void。
- 函数名：函数的标识符，用于调用函数。
- 参数列表：括号内的变量列表，用于从函数的调用者那里接收值。如果函数不接收任何参数，则此列表为空。
- 函数体：大括号 {} 内的一系列语句，定义了函数的执行操作。
内联函数
内联函数（Inline Function）是C++中一种特殊的函数，其定义直接在每个调用点展开。这意味着编译器会尝试将函数调用替换为函数本身的代码，这样可以减少函数调用的开销，尤其是在小型函数中。
特点
- 减少函数调用开销：内联函数通常用于优化小型、频繁调用的函数，因为它避免了函数调用的常规开销（如参数传递、栈操作等）。
- 编译器决策：即使函数被声明为内联，编译器也可能决定不进行内联，特别是对于复杂或递归函数。
- 适用于小型函数：通常只有简单的、执行时间短的函数适合做内联。
- 定义在每个使用点：内联函数的定义（而非仅仅是声明）必须对每个使用它的文件都可见，通常意味着将内联函数定义在头文件中。
使用方法
通过在函数声明前添加关键字 inline 来指示编译器该函数适合内联：
inline int max(int x, int y) {
return x > y ? x : y;
}
示例
#include
inline int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
int result = add(5, 3); // 编译器可能会将此替换为：int result = 5 + 3;
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
在这个示例中，函数 add 被定义为内联函数。当它被调用时，编译器可能会将函数调用替换为函数体内的代码。
注意事项
- 过度使用的风险：不应滥用内联函数，因为这可能会增加最终程序的大小（代码膨胀）。对于大型函数或递归函数，内联可能导致性能下降。
- 编译器的决定：最终是否将函数内联是由编译器决定的，即使函数被标记为 inline。
- 适用场景：最适合内联的是小型函数和在性能要求高的代码中频繁调用的函数。
- 内联函数是一种用于优化程序性能的工具，但需要合理使用，以确保代码的可维护性和性能的平衡。