【C++ 程序设计入门基础】- Chapter One

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

#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。

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。

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。

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

#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

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。

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。

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： 

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。 

cout << 10 << endl;
cout << 'a' << endl;
cout << "C++" << endl;

 2、利用cout对象输出变量的值

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。

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

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。

#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

#include <iomanip>

#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：

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
	int n;
	int ge,shi,bai;
	cin>>n;
	ge=n%10;
	shi=(n/10)%10;
	bai=(n/100)%10;
	cout<<ge<<setw(2)<<shi<<setw(2)<<bai<< endl; 
	return 0;
}

• 算术运算符

• 赋值运算符