【C++ 程序设计入门基础】- Chapter One

2022-11-16 13:49:13 浏览数 (1)

目录

一、什么是 C ？

1、概念

2、标准库

二、第一个 C 程序

1、下载 C 开发工具

2、开始下载好之后，我们先设置一下编码，解决中文注释不显示的问题。

 3、下面我们就可以新建一个源代码

4、 编写完成后，我们就可以运行查看结果。

5、头文件、命名空间和主函数的详细说明

三、输入输出、格式

1、概述

2、四个预定义的标准流对象

setfill(char c)

setprecision(int n)

setw(int n)

 四、基本运算

一、什么是 C ？

1、概念

C 是一种静态类型的、编译式的、通用的、大小写敏感的、不规则的编程语言，支持过程化编程、面向对象编程和泛型编程。

不同于C语言，C 是一种面向对象的语言，在 C 语言的基础上，C 扩充了一些自己特有的知识，如 bool 类型、重载函数、模板、STL等。

C 被认为是一种中级语言，它综合了高级语言和低级语言的特点。

C 是 C 的一个超集，事实上，任何合法的 C 程序都是合法的 C 程序。

注意：使用静态类型的编程语言是在编译时执行类型检查，而不是在运行时执行类型检查。

2、标准库

标准的 C 由三个重要部分组成：

  • 核心语言，提供了所有构件块，包括变量、数据类型和常量，等等。
  • C 标准库，提供了大量的函数，用于操作文件、字符串等。
  • 标准模板库（STL），提供了大量的方法，用于操作数据结构等。

二、第一个 C 程序

1、下载 C 开发工具

这里我用的是 Dev-C 6.3 开发工具。

2、开始下载好之后，我们先设置一下编码，解决中文注释不显示的问题。

  • 工具 -> 编辑器选项 -> 基本 -> 将New Document Encoding选为UTF-8

在utf-8格式下中文注释仍然无法显示

  • 工具 -> 编辑器选项 -> 显示 -> 去掉这个勾勾 

 3、下面我们就可以新建一个源代码

点击文件-> 新建-> 源代码 myFirst.cpp

代码语言：javascript复制
#include<iostream>//输入输出头文件
//i=input 输入
//o=output 输出
//stream 流
using namespace std;//命名空间，防止变量名冲突
//std=standard 标准的
int main()//主函数，这里名称只能是main
{
	//cout:表示输出的符号
	//<< ：表示插入数据
	//endl:表示换行
	cout<<"zhaoYanFei,hello world!"<<endl;
	return 0;//返回0
}

4、 编写完成后，我们就可以运行查看结果。

点击运行：

        -> 编译(F9)

        -> 运行(F10)

        -> 编译运行(F11)

这里我们就直接 F11 编译运行即可。

输出如下：

5、头文件、命名空间和主函数的详细说明

头文件

C 中的输入、输出头文件 iostream i   —— input 输入 o —— output 输出 stream —— 流 C 语言中的头文件以 .h 后缀，C 中头文件不加后缀。

C 语言中的string.h头文件，C 用 cstring，C语言中的 math 头文件，C 使用 cmath 头文件。

这不只是形式上的改变，其实现也有所不同。

命名空间

C 标准库中所有标识符并定义于一个名为 std 的命名空间中，std称为标准命名空（standard，标准的）。 引入标准命名空间方法： using namespace std; 注意：语句末尾的分号不能少 。

主函数

主函数main()是程序的入口，每个程序都需要一个唯一主函数。主函数返回值为int型。

代码语言：javascript复制
int main()//主函数，这里名称只能是main
{
	//cout:表示输出的符号
	//<< ：表示插入数据
	//endl:表示换行
	cout<<"zhaoYanFei,hello world!"<<endl;
	return 0;//返回0
}

注意：程序末尾返回0；

三、输入输出、格式

1、概述

  • 标准输入输出流的对象和操作方法都是由 istream 和 ostream 两个类提供的，这两个类继承自ios 基类，它们预定义了标准输入输出流对象，并且提供了多种形式的输入输出功能。
  • C 在进行输入时需要从流中提取数据，在输出时需要向流中插入数据，提取和插入是通过在流类库中重载 “>>” 和 “<<” 运算符来实现的。

2、四个预定义的标准流对象

cin：是 istream 类的对象，用于处理标准输入（即键盘输入）；

cout：是 ostream 类的对象，用于处理标准输出（即屏幕输出）；

cerr、clog：也都是 ostream 类的对象，用于处理标准出错信息，并将信息显示到屏幕上。

在这四个标准流对象中，除了cerr不支持缓冲外，其余3个都带有缓冲区。

对象名

所属类

对应设备

含义

cin

istream

键盘

标准输入，有缓冲

cout

ostream

屏幕

标准输出，有缓冲

cerr

ostream

屏幕

标准错误输出，无缓冲

clog

ostream

屏幕

标准错误输出，有缓冲

cin 与提取运算符 “>>” 结合使用；

cout、cerr 与 clog 与插入运算符 “<<” 结合使用，完成了 C 中所有的输入输出操作。

1）cin

cin 是 istream 类的对象，它从标准输入设备（键盘）获取数据，程序中的变量通过提取运算符“>>”从流中提取数据，然后送给cin对象，由cin将对象送到指定地方。

1、输入单个数值

cin是带缓冲区的输入流对象，只有在输入完数据按下回车键后，该行数据才被送入键盘缓冲区，形成输入流，提取运算符“>>”才能从中提取数据。

代码语言：javascript复制
int a;
cin>>a;

此时若从键盘上输入6，则 6 只是存入缓冲区而并不能为 “>>” 运算符提取，当按下回车键（Enter）后，相当于执行 endl 语句，则缓冲区中内容才被刷新形成输入流，被 “>>” 运算符提取，然后传递给 cin 对象，由 cin 对象送到变量 a 中存储。

从流中读取数据要保证能正常进行。例如，如果针对上述代码从键盘输入“我是飞哥”，则提取操作会失败，此时，cin 流被置为出错状态。只有在正常状态时才能从输入流中提取数据，这也是C I/O 的安全性体现。

注：这里如果输入中文时，头文件需要引入函数库

代码语言：javascript复制
#include <windows.h>

一系列的函数都在头文件中包含（是一个函数库） 

而且在主函数的第一行需要设置编码

代码语言：javascript复制
SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);

/2、除了单个变量读取，cin对象也可以一次读入多个变量的值，因为“>>”运算符返回的是 istream 的引用，可连续提取数据。

代码语言：javascript复制
char c1,c2;
cin>>c1>>c2;

 若从键盘输入’a’、’b’两个字符，上面的cin语句把输入的’a’字符送给变量c1，把输入的’b’字符送给c2。当输入多个数值时，要在数值之间加空格以示区分，cin 读到空格时，就能够区别输入中的各个数值。

当字符型 char 输入时，多个之间可以省略空格。

除了在输入的数据之间加空格，也可以在每输入一个数据后按回车键，这样完全可以正确的读入数据。

3、采用cin对象也可以对不同类型的变量读入数据。

代码语言：javascript复制
string s;
float f;
cin>>s>>f;

当从键盘正确输入字符串和float类型的值时，cin将它们分别存储到对应变量中。字符串的读入也可以采用字符数组存储，例如： 

代码语言：javascript复制
char str[10];
cin>>str;

 如果用一个字符数组存储字符串，要确保输入的字符串不超出字符数组的大小，否则会发生溢出，破坏内存中的其他数据。

2）cout

cout 是 ostream 类预定义的对象，对应的标准设备为屏幕，称作标准输出对象或屏幕输出对象，但也可以重定向输出到磁盘文件。用户可以通过 cout 对象调用 ostream 类的插入运算符和成员函数来输出信息。

1、利用cout对象可以直接输出常量值

在输出常量值时，直接将要输出的内容放在“<<”运算符后面即可。 

代码语言：javascript复制
cout << 10 << endl;
cout << 'a' << endl;
cout << "C  " << endl;

 2、利用cout对象输出变量的值

代码语言：javascript复制
int a = 10;
string s = "C  ";
float f = 1.2;
cout << a << endl;  //输出int类型的变量
cout << s << endl;  //输出string类型的变量
cout << f << endl;  //输出float类型的变量

在用 cout 输出变量值时，不必设置以什么格式输出，“<<” 运算符会根据变量的数据类型自动调用相匹配的重载函数，而正确输出。这比C语言中的 printf() 函数用法更简便。

3、利用 cout 对象输出指针、引用类型的数据

当输出数据类型为指针或引用时，与 printf() 函数的用法一致；

不加 “*” 符号是输出指针的值，即变量的地址；

带有 “*” 符号输出的是指针指向的变量的值；

它比 printf() 的简便之处在于不必设置数据的输出格式。

代码语言：javascript复制
int a = 10,*p;
int& b = a;
p = &a;
string s = "C  ";
string* ps = &s;
cout << p << endl;  //输出结果是指针p的值，a变量的地址
cout << b << endl;  //输出结果是b的值10
cout << *p << endl; //输出结果是指针p指向的变量的值，即a的值10
cout << ps << endl; //输出结果是指针ps的的值，s变量的地址
cout << *ps << endl; //输出结果是指针ps指向的变量的值，即s的值”C  ”

上面代码中，变量前带 “*” 号的表示为指针。

地址 “&” 符号在等号 “=” 左侧表示变量的引用，在等号 “=” 右侧表示取地址。

 4、cout对象可以连续输出数据

代码语言：javascript复制
int a = 10;
char c = 'a';
cout << a << "," << c << endl;

当用户在程序中包含了头文件iostream时，编译器调用相应的构造函数产生这 4 个标准流对象，用户在程序中就可以直接使用它们了。

代码语言：javascript复制
#include <iostream>
#include<windows.h>
using namespace std;
 int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);
	const double pi = 3.14159;
	double r, c, s;
	cout << "输入圆的半径：";
	cin >> r;
	c = 2.0 * pi * r;
	s = pi * r * r;
	cout << "圆的周长为：" << c << endl;
	cout << "圆的面积为：" << s << endl;
	return 0;
}

 3）精度、域宽和填充字符的设置

引入头文件

代码语言：javascript复制
#include <iomanip>

操作符

功能

setfill(char c)

设置以c表示的填充字符

setprecision(int n)

设置以n表示的数值精度

setw(int n)

设置以n表示的域宽

代码语言：javascript复制
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
	double d=sqrt(2.0);
	cout << "精度设置：" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i  )
	{
		cout <<setprecision(i)<<d<<endl;//设置不同的精度
	}
	cout << "当前精度为：" <<cout.precision() << endl;
	cout << "当前域宽：" <<cout.width() << endl;
	cout <<setw(6)<<d << endl; //默认是右对齐
	cout << "当前填充字符：" << endl;
	cout<<setfill('*') <<setw(10)<<d << endl; //setfill()函数可以直接插入流中
	return 0;
}

 注：cout <<setprecision(i)<<d<<endl;

这里所设置的精度为小数点前后都包含的位数。

如果想要设置我们通常讲的保留小数点后几位，那么应该设置精度前，加定点输出。

cout<<fixed;

cout <<setprecision(i)<<d<<endl;//设置不同的精度

4）常用的操作符

 四、基本运算

5 种基本运算：加（ ）、减（-）、乘（*）、除（/）、模取余数（%）。

示例代码：

代码语言：javascript复制
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
	int n;
	int ge,shi,bai;
	cin>>n;
	ge=n;
	shi=(n/10);
	bai=(n/100);
	cout<<ge<<setw(2)<<shi<<setw(2)<<bai<< endl; 
	return 0;
}
  • 算术运算符

运算符

运算

范例

结果

正号

3

3

-

负号

b=4;-b;

-4

加

5 5

10

-

减

6-4

2

*

乘

3*4

12

/

除

5/5

1

%

取模

7%5

2

自增（前）

a=2;b= a;

a=3;b=3;

自增（后）

a=2;b=a ;

a=3;b=2;

--

自减（前）

a=2;b=--a;

a=1;b=1;

--

自减（后）

a=2;b=a--;

a=1;b=2;

  • 赋值运算符
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