c++专业知识讲座

第二章C++简单程序设计清华大学郑莉C++语言程序设计1第1页本章主要内容C++语言概述基本数据类型和体现式数据输入与输出算法基本控制构造自定义数据类型2第2页C++语言产生C++是从C语言发展演变而来，首先是一种更加好C引入了类机制，最初C++被称为“带类C”1983年正式取名为C++从1989年开始C++语言标准化工作于1994年制定了ANSIC++标准草案于1998年11月被国际标准化组织（ISO）同意为国际标准，成为目前C++C++语言概述3第3页C++特点全面兼容C它保持了C简洁、高效和接近汇编语言等特点对C类型系统进行了改革和扩充C++也支持面向过程程序设计，不是一种纯正面向对象语言支持面向对象办法C++语言概述4第4页C++程序实例—例2-1//2_1.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){cout<<"Hello!\n";cout<<"Welcometoc++!\n";}运行成果：Hello!Welcometoc++！C++语言概述5第5页C++字符集大小写英文字母：A~Z，a~z数字字符：0~9特殊字符：空格 ! # % ^ & *

_(下划线) + = - ~ < > / \ ' " ; . , () [] {}C++语言概述6第6页词法记号关键字

C++预定义单词标识符

程序员申明单词，它命名程序正文中某些实体文字

在程序中直接使用符号表达数据操作符

用于实现多种运算符号分隔符

(){},:;

用于分隔各个词法记号或程序正文空白符 空格、制表符（TAB键产生字符）、换行符（Enter键所产生字符）和注释总称C++语言概述7第7页标识符组成规则以大写字母、小写字母或下划线(_)开始。能够由以大写字母、小写字母、下划线(_)或数字0~9组成。大写字母和小写字母代表不一样标识符。C++语言概述8第8页数据类型

——常量与变量#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){constintPRICE=30;intnum,total;floatv,r,h;num=10;total=num*PRICE;cout<<total<<endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;cout<<v<<endl;}常量变量变量先声明后使用符号常量Page9基本数据类型和体现式9第9页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){constintPRICE=30;intnum,total;floatv,r,h;num=10;total=num*PRICE;cout<<total<<endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;cout<<v<<endl;}数据类型

——整型数据整型常量shortunsignedshort2字节int、unsignedint

4字节longunsignedlong4字节整型变量整型变量申明基本数据类型和体现式10第10页数据类型

—整型数据及取值范围类型 说明符 位数 数值范围 短整 short 16 -32768～32767基本 int 32 -231～(231-1)长整 long 32 -231～(231-1)无符号

unsignedshort 16 0～65535

unsigned[int] 32 0～(232-1)

unsignedlong 32 0～(232-1) 基本数据类型和体现式11第11页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){constintPRICE=30;intnum,total;floatv,r,h;num=10;total=num*PRICE;cout<<total<<endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;cout<<v<<endl;}

数据类型

——实型数据实型常量float4字节3.4×10±387位有效数字double8字节1.7×10±30815位有效数字longdouble

8字节

1.7×10±30815位有效数字实型变量缺省为double型后缀F（或f）

为float型后缀L（或l）

为longdouble

型基本数据类型和体现式12第12页

数据类型

——字符型数据（一）字符常量单引号括起来一种字符，如：'a','D','?','$'字符变量用来寄存字符常量

例：charc1,c2;

c1='a';

c2='A';字符数据在内存中存放形式以ASCII码存放，占1字节，用7个二进制位Page13基本数据类型和体现式13第13页字符数据使用办法字符数据和整型数据之间能够运算。字符数据与整型数据能够互相赋值。字符串常量例:"CHINA"

"a"

'a'因此：charc;

c="a";CHINA\0a

\0aPage14

数据类型

——字符型数据（二）基本数据类型和体现式14第14页数据类型

——布尔型数据布尔型变量说明：

例：boolflag;布尔型数据取值：

只有false和true两个值基本数据类型和体现式15第15页数据类型

——变量初始化例：

inta=3;

doublef=3.56;

charc='a';

intc(5);Page16基本数据类型和体现式16第16页数据类型

—混合运算时类型转换不一样类型数据进行混合运算时，C++编译器会自动进行类型转换。为了避免不一样数据类型在运算中出现类型问题，应尽可能使用同种类型数据。能够采取强制类型转换：例如：

floatc;

inta,b;

c=float(a)/float(b);或c=(float)a/(float)b;

基本数据类型和体现式17第17页变量存放类型auto属于一时性存放，其存放空间能够被若干变量数次覆盖使用。register寄存在通用寄存器中。extern在所有函数和程序段中都可引用。static在内存中是以固定地址寄存，在整个程序运行期间都有效。基本数据类型和体现式18第18页算术运算符与算术体现式基本算术运算符+-*/(若整数相除，成果取整)%（取余，操作数为整数）优先级与结合性先乘除，后加减，同级自左至右++,--（自增、自减）例：i++;--j;Page19基本数据类型和体现式19第19页赋值运算符和赋值体现式

简单赋值运算符"="举例

n=n+5体现式类型

等号左边对象类型体现式值

等号左边对象被赋值后值Page20基本数据类型和体现式20第20页赋值运算符和赋值体现式

复合赋值运算符有10种复合运算符：

+=,-=,*=,/=,%=,

<<=,>>=,&=,^=,|=例

a+=3等价于a=a+3

x*=y+8等价于x=x*(y+8)基本数据类型和体现式21第21页赋值运算符和赋值体现式

——赋值体现式举例a=5 体现式值为5a=b=c=5

体现式值为5，a,b,c均为5a=5+(c=6)

体现式值为11，a为11，c为6a=(b=4)+(c=6)

体现式值为10，a为10，b为4，c为6a=(b=10)/(c=2)

体现式值为5，a为5，b为10，c为2a+=a-=a*a相称于

a=a+(a=a-a*a)Page22基本数据类型和体现式22第22页逗号运算和逗号体现式格式体现式1，体现式2求解次序及成果先求解1，再求解2，最后止果为体现式2值例a=3*5,a*4最后止果为60Page23基本数据类型和体现式23第23页关系运算与关系体现式关系运算是比较简单一种逻辑运算，优先次序为：

<<=>>===!=

优先级相同（高）优先级相同（低）关系体现式是一种最简单逻辑体现式其成果类型为bool，值只能为true或false。例如：a>b，c<=a+b，x+y==3基本数据类型和体现式24第24页逻辑运算与逻辑体现式逻辑运算符

!(非)&&(与)||(或)

优先次序：高→低逻辑体现式

例如：(a>b)&&(x>y)

其成果类型为bool，值只能为true或false基本数据类型和体现式25第25页条件运算符与条件体现式一般形式表达式1？表达式2：表达式3表达式1必须是bool类型执行次序先求解表达式1，若表达式1值为true，则求解表达式2，表达式2值为最后成果若表达式1值为false，则求解表达式3，表达式3值为最后成果例：x=a>b?a:b;基本数据类型和体现式26第26页条件运算符与条件体现式注意：条件运算符优级高于赋值运算符，低于逻辑运算符体现式2、3类型能够不一样，条件体现式最后类型为2和3中较高类型。例：x=a>b?a:b;基本数据类型和体现式①②27第27页sizeof运算符语法形式

sizeof(类型名)

或sizeof(体现式)成果值：

“类型名”所指定类型或“体现式”成果类型所占字节数。例：sizeof(short)sizeof(x)基本数据类型和体现式28第28页位运算——按位与（&）运算规则将两个运算量每一种位进行逻辑与操作举例：计算3&53：000000115：(&)000001013&5:00000001用途：将某一位置0，其他位不变。例如：

将char型变量a最低位置0:

a=a&0376;取指定位。

例如：有charc;inta;

取出a低字节，置于c中：c=a&0377;基本数据类型和体现式29第29页位运算——按位或（|）运算规则将两个运算量每一种位进行逻辑或操作举例：计算3|53：000000115：(|)000001013|5:00000111用途：将某些位置1，其他位不变。

例如：将int型变量a低字节置1：

a=a|0xff;基本数据类型和体现式30第30页位运算——按位异或（^）运算规则两个操作数进行异或：

若对应位相同，则成果该位为0，

若对应位不一样，则成果该位为1，举例：计算071^052071: 00111001052：(^)00101010071^052: 00010011基本数据类型和体现式31第31页位运算——按位异或（^）用途：使特定位翻转（与0异或保持原值，与1异或取反）例如：要使01111010低四位翻转： 01111010(^) 00001111 01110101基本数据类型和体现式32第32页位运算——取反(~)单目运算符，对一种二进制数按位取反。例：025：0000000000010101~025：1111111111101010基本数据类型和体现式33第33页位运算——移位左移运算（<<）左移后，低位补0，高位舍弃。右移运算（>>）右移后，低位：舍弃

高位：无符号数：补0有符号数：补“符号位”基本数据类型和体现式34第34页运算符优先级括号++，--，sizeof*,/,%+,-==,!=位运算&&||?:赋值运算逗号运算低高基本数据类型和体现式35第35页混合运算时数据类型转换

——隐含转换某些二元运算符（算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符）要求两个操作数类型一致。在算术运算和关系运算中假如参与运算操作数类型不一致，编译系统会自动对数据进行转换（即隐含转换），基本标准是将低类型数据转换为高类型数据。

charshortintunsignedlongunsignedlongfloatdouble

低高基本数据类型和体现式36第36页混合运算时数据类型转换

——隐含转换当参与运算操作数必须是bool型时，假如操作数是其他类型，编译系统会自动将非0数据转换为true，0转换为false。位运算操作数必须是整数，当二元位运算操作数是不一样类型整数时，也会自动进行类型转换，赋值运算要求左值与右值类型相同，若类型不一样，编译系统会自动将右值转换为左值类型。基本数据类型和体现式37第37页混合运算时数据类型转换

——强制类型转换语法形式：类型说明符(体现式)或(类型说明符)体现式强制类型转换作用是将体现式成果类型转换为类型说明符所指定类型。基本数据类型和体现式38第38页语句申明语句体现式语句选择语句循环语句跳转语句复合语句标号语句

39第39页体现式语句格式：体现式；体现式语句与体现式区分：体现式能够包括在其他体现式中，而语句不可。例：if((a=b)>0)t=a;不可写为：if((a=b;)>0)t=a;语句40第40页复合语句将多种语句用一对大括号包围，便组成一种复合语句例如{ sum=sum+i; i++;} 语句41第41页简单输入、输出向标准输出设备（显示屏）输出例：intx;cout<<“x=“<<x;从标准输入设备（键盘）输入例：intx;cin>>x;42第42页次序构造分支构造循环构造算法基本控制构造43第43页如何处理分支问题?例2-2输入一种年份，判断是否闰年。算法基本控制构造44第44页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){ intyear;boolIsLeapYear;cout<<"Entertheyear:";cin>>year; IsLeapYear=((year%4==0&&

year%100!=0)||(year%400==0));

if(IsLeapYear)

cout<<year<<"isaleapyear"

<<endl;

else

cout<<year<<"isnotaleapyear"

<<endl;}4545第45页运行成果：Entertheyear:20232023isaleapyear4646第46页if(体现式)语句例：if(x>y)cout<<x;if(体现式)语句1else语句2例：if(x>y)cout<<x;elsecout<<y;if(体现式1)语句1

elseif(体现式2)语句2

elseif(体现式3)语句3

…

else语句nif语句

——三种形式算法基本控制构造47第47页如何处理多分问题?例2-3输入两个整数，比较两个数大小。算法基本控制构造48第48页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intx,y;cout<<"Enterxandy:";cin>>x>>y;if(x!=y)if(x>y)cout<<"x>y"<<endl;elsecout<<"x<y"<<endl;elsecout<<"x=y"<<endl;}4949第49页运行成果1：Enterxandy:58x<y运行成果2：Enterxandy:88x=y运行成果3：Enterxandy:128x>y5050第50页一般形式if()if()语句1else语句2elseif()语句3else语句4注意语句1、2、3、4能够是复合语句，每层if与else配对，或用{}来确定层次关系。if语句

——嵌套算法基本控制构造51第51页特殊多分支构造例2-4输入一种0~6整数，转换成星期输出。算法基本控制构造52第52页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){ intday; cin>>day; switch(day) { case0: cout<<"Sunday"<<endl;break; case1: cout<<"Monday"<<endl;break; case2: cout<<"Tuesday"<<endl;break; case3:cout<<"Wednesday"<<endl;break; case4: cout<<"Thursday"<<endl;break; case5: cout<<"Friday"<<endl;break; case6: cout<<"Saturday"<<endl;break; default:

cout<<"DayoutofrangeSunday..Saturday"<<endl; break; }}5353第53页一般形式switch(体现式){case常量体现式1：语句1case常量体现式2：语句2┆case常量体现式n：语句ndefault:语句n+1}switch语句执行次序以case中常量体现式值为入口标号，由此开始次序执行。因此，每个case分支最后应当加break语句。每个常量体现式值不能相同，次序不影响执行成果。能够是多种语句，但无须用{}。能够是整型、字符型、枚举型算法基本控制构造54第54页使用switch语句应注意问题case分支可包括多种语句，且不用{}。体现式、判断值都是int型或char型。若干分支执行内容相同可共用一组语句。算法基本控制构造55第55页如何有效地完成反复工作例2-5求自然数1~10之和分析：本题需要用累加算法，累加过程是一种循环过程，能够用while语句实现。算法基本控制构造56第56页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){inti(1),sum(0);

while(i<=10)

{sum+=i;//相称于sum=sum+i;i++;

}cout<<"sum="<<sum

<<endl;}运行成果：sum=555757第57页while语句形式while(体现式)语句

能够是复合语句，其中必须具有变化条件体现式值语句。执行次序先判断体现式值，为true时，再执行语句。算法基本控制构造58第58页先执行循环体，后判断条件情况例2-6输入一种整数，将各位数字反转后输出。算法基本控制构造59第59页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){ intn,right_digit,newnum=0; cout<<"Enterthenumber:"; cin>>n;

cout<<"Thenumberinreverseorderis";

do { right_digit=n%10; cout<<right_digit; n/=10;//相称于n=n/10

} while(n!=0);cout<<endl; }6060第60页运行成果：Enterthenumber:365Thenumberinreverseorderis5636161第61页do-while语句一般形式do语句while(体现式)能够是复合语句，其中必须具有变化条件体现式值语句。执行次序先执行循环体语句，后判断条件。

体现式为true时，继续执行循环体与while语句比较：While语句执行次序

先判断体现式值，为true时，再执行语句算法基本控制构造62第62页对比下列程序：程序1：#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){inti,sum(0);cin>>i;while(i<=10){sum+=i;i++;}cout<<"sum="<<sum<<endl;}算法基本控制构造程序2：#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){inti,sum(0);cin>>i;do{sum+=i;i++;}while(i<=10)；cout<<"sum="<<sum<<endl;}6363第63页for语句语法形式for(体现式1；体现式2；体现式3)语句

循环前先求解为true时执行循环体每次执行完循环体后求解算法基本控制构造64第64页例2-8输入一种整数，求出它所有因子。算法基本控制构造65第65页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(void){ intn,k; cout<<"Enterapositiveinteger:"; cin>>n; cout<<"Number"<<n<<"Factors"; for(k=1;k<=n;k++) if(n%k==0) cout<<k<<"";cout<<endl;}6666第66页运行成果1：Enterapositiveinteger:36Number36Factors123469121836运行成果2：Enterapositiveinteger:7Number7Factors176767第67页例2-9编写程序输出以下列图案*************************算法基本控制构造68第68页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){inti,j,n=4;for(i=1;i<=n;i++)//输出前4行图案{for(j=1;j<=30;j++)cout<<'';//在图案左侧空30列for(j=1;j<=8-2*i;j++)cout<<'';for(j=1;j<=2*i-1;j++)cout<<'*';cout<<endl;}6969第69页for(i=1;i<=n-1;i++)//输出后3行图案{for(j=1;j<=30;j++)cout<<'';//在图案左侧空30列for(j=1;j<=7-2*i;j++)cout<<'*';cout<<endl;}}7070第70页循环构造与选择构造互相嵌套#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ intn； for(n=100;n<=200;n++) {if(n%3!=0) cout<<n; }}算法基本控制构造71第71页例2-10读入一系列整数，统计出正整数个数i和负整数个数j,读入0则结束。分析：需要读入一系列整数，不过整数个数不定，要在每次读入之后进行判断，因此使用while循环最为合适。循环控制条件应当是n!=0。由于要判断数正负并分别进行统计，因此需要在循环内部嵌入选择构造。算法基本控制构造72第72页#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){inti=0,j=0,n;cout<<"请输入若干整数(输入0则结束)：";cin>>n;while(n!=0){if(n>0)i++;if(n<0)j++;cin>>n;}cout<<"正整数个数："<<i<<"负整数个数："<<j<<endl;}7373第73页break和continue语句break语句使程序从循环体和switch语句内跳出，继续执行逻辑上下一条语句。不宜用在别处。continue语句结束本次循环，接着判断是否执行下一次循环。算法基本控制构造74第74页typedef语句为一种已有数据类型另外命名语法形式typedef已有类型名新类型名表;例如typedefdoublearea,volume;typedefintnatural;naturali1,i2;areaa;volumev;自定义数据类型75第75页枚举类型—enum只要将需要变量值一一列举出来，便组成了一种枚举类型。枚举类型申明形式如下：enum枚举类型名{变量值列表};例如：enumweekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};自定义数据类型76第76页枚举类型—enum枚举类型应用说明：对枚举元素按常量处理，不能对它们赋值。例如，不能写：sun=0;枚举元素具有缺省值，它们依次为：0,1,2,。也能够在申明时另行指定枚举元素值，如：enumweekday{sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat};枚举值能够进行关系运算。整数值不能直接赋给枚举变量，如需

要将整数赋值给枚举变量，应进行强

制类型转换。自定义数据类型77第77页例2-11设某次体育比赛成果有四种也许：胜（win）、负（lose）、平局（tie）、比赛取消（cancel），编写程序次序输出这四种情况。分析：由于比赛成果只有四种也许，因此能够申明一种枚举类型，申明一种枚举类型变量来寄存比赛成果。自定义数据类型78第78页#include<iostream>usingnamespacestd;enumgame_result{WIN,LOSE,TIE,CANCEL};intmain(){game_resultresult;enumgame_resultomit=CANCEL;intcount;for(count=WIN;count<=CANCEL;count++){result=(game_result)count;if(result==omit){cout<<"Thegamewascancelled\n";}else{cout<<"Thegamewasplayed";if(result==WIN)cout<<"andwewon!";if(result==LOSE)cout<<"andwelost.";cout<<"\n";