【C++ 程序设计入门基础】- 第1节-初识C++

桃扇骨 2023-09-24 13:38 55阅读 0赞

**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

![35a98a1497cf4d43a5c4470806450729.png][]

*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

![2fc519989e0942cf994ca4f428ab28e0.png][]

#### 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：

![62cbe41153b94297928cbde76b587231.png][]

#### 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。

<table style="width:500px;"> 
 <thead> 
 <tr> 
 <th>对象名</th> 
 <th>所属类</th> 
 <th>对应设备</th> 
 <th>含义</th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>cin</td> 
 <td>istream</td> 
 <td>键盘</td> 
 <td>标准输入，有缓冲</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>cout</td> 
 <td>ostream</td> 
 <td>屏幕</td> 
 <td>标准输出，有缓冲</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>cerr</td> 
 <td>ostream</td> 
 <td>屏幕</td> 
 <td>标准错误输出，无缓冲</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>clog</td> 
 <td>ostream</td> 
 <td>屏幕</td> 
 <td>标准错误输出，有缓冲</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**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++”

![269ec3f1f5f44bf098b07e3efa9de257.png][] 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;

![5639d797cfeb4c65889360cbeaa503ef.png][]

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>

<table style="width:500px;"> 
 <thead> 
 <tr> 
 <th> 操作符 </th> 
 <th> 功能 </th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> <h4>setfill(char c)</h4> </td> 
 <td> 设置以c表示的填充字符 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <h4>setprecision(int n)</h4> </td> 
 <td> 设置以n表示的数值精度 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <h4>setw(int n)</h4> </td> 
 <td>设置以n表示的域宽</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#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;
 }

![1ca3606e178a4db7904b10f9b04b53f6.png][]

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**

![a57322ce6979459c8c0a041f451fe39c.png][]

![8185d45cd890404b9fe34d57f89a51ce.png][]

### 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

![5121963534f9496f9a4226f399a2aeeb.png][]

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