完整word版C++语言第一课.docx
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完整word版C++语言第一课
1初识C++语言
1.1
关于C++
C++是一种计算机通用的高级程序设计语言。
开始形成的是C语言，那些想建立更快更有效的代码的程序员非常欣赏
C语言。
但有
一位名叫
BjarneStroustrup的人却不满足于仅仅是生产快速代码，
他想创建面向对象的C语
言编程。
他开始对C语言的内核进行必要的修改，使其能满足面向对象模型的要求。
C++
从此产生。
C++自诞生以来，经过开发和扩充已成一种完全成熟的编程语言。
现在C++已由ANSI、
BSI、DIN、其他几个国家标准机构和
ISO定为标准。
ISO标准于
1997年11月4日经投票
正式通过。
C++标准演变了许多年。
C++模板是近几年来对此语言的一种扩展，模板是根据类型
参数来产生函数和类的机制，有时也称模板为
“参数化的类型”。
使用模板，可以设计一个对
许多类型的数据进行操作的类，
而不需要为每个类型的数据建立一个单独的类。
标准模板库
（StandardTempalteLibrary，STL）就是基于这个C++语言扩展的。
C++标准可分为两部分，
C++语言本身和C++标准库。
C++标准库提供了标准的输入/
输出、字符串、容器（如矢量、列表和映射等
）、非数值运算（如排序、搜索和合并等
）和对数
值计算的支持。
应该说，
C/C++包含了相对少的关键字，而且很多最有用的函数都来源于
库。
C++标准库实现容器和算法的部分就是
STL。
STL是数据结构和算法的一个框架，数
据结构包括矢量、列表和映射等，算法包括这些数据结构的查找、
拷贝和排序等。
1994年7
月，ANSI/ISOC++标准委员会投票决定接受
STL为C++标准库的一部分。
STL的产生是为
了满足通用性的设计目标，而不是为了提高性能。
1.1.1C++的发展：
具
C++程序设计语言是由来自AT&T贝尔实现室的BjarneStroustrup设计和实现的，它兼
Simula语言在组织与设计方面的特性以及适用于系统程序设计的C语言特性。
C++最初的版本被称作“带类的
C（Cwithclasses）”，在
1980年被第一次投入使用；
当时它只支持系统程序设计和数据抽象技术。
支持面向对象程序设计的语言特性在1983年被加入C++；之后，面向对象设计方法和
面向对象程序设计技术就逐渐进入了C++领域。
在1985年，C++第一次投入商业市场。
在1987至1989年间，支持范型程序设计的语言特性也被加进了C++
随着若干独立开发的C++实现产品的出现和广泛应用，正式的C++标准化工作在1990
年启动。
标准化工作由ANSI（AmericanNationalStandardInstitute）以及后来加入的ISO
（InternationalStandardsOrganization）负责。
1998年正式发布了C++语言的国际标准。
1.1.2C++的开发环境：
VisualStudio6.0
这个虽然是Microsoft公司的老版本的开发环境，但是鉴于其后继版本VisualStudio.NET
的庞大身躯，以及初学者并不那么高的功能要求，所以推荐这个开发环境给C++的初学者，
供其学习C++的最基本的部分，比如C的那部分子集，当然你别指望他能够支持最新的C99
标准。
在日常的开发中，仍然有很多公司使用这个经典稳定的环境，比如笔者就看曾亲见有
些公司将其编译器替换为GCC做手机开发之用。
VisualStudio.NET
作为Microsoft公司官方正式发布的最新版本开发环境，其中有太多激动人心的功能。
结合其最新的C++编译器。
对于机器配置比较好的开发人员来说，使用这个开发环境将能满足其大部分的要求。
BorlandC++BuilderX
C++BuilderX则是完全从C++的角度思考得出的一个功能丰富的IDE。
其最大的特点是
跨平台，跨编译器，多种Framework的集成，并且有一个WxWindows为基础的GUI设计
器。
尤其是采用了纯C++来重写了整个Framework,摒弃了以前令人无奈的版本。
对于C++
的开发来说，从编译器，到库，到功能集成都是非常理想的。
可以预见，BorlandC++Builder
X2.0很值得C++爱好者期待。
唯一令人难堪之处是作为一个C++的开发工具，其IDE是用
Java写的，在配置不够理想的机器上请慎重考虑再安装。
DevC++
GCC
候，GCC
是一个很好的编译器。
在Windows上的C++编译器一直和标准有着一段距离的时
就是一个让Windows下开发者流口水的编译器。
Dev-C++就是能够让GCC跑在
Windows
下的工具，作为集成开发环境，还提供了同专业
IDE
相媲美的语法高亮，代码提
示，调试等功能。
由于使用Delphi开发，占用内存少，速度很快，比较适合轻量级的学习和使用。
1.2Dev-cpp的环境
启动Dev-c++后的环境如下：
在这个环境中，编辑好源代码后，单击可以编译源代码，如果编译有错误，则列出
错误，并停止编译，这个操作的快捷键为Ctrl+F9。
如果编译成功，则可以单击，运行编译好的程序。
当然，也可以单击，编译当前的程序并运行。
这个操作的快捷键为F9.
一些有用的快捷键：
Ctrl+y：
删除当前行
Ctrl+n：
新建源文件窗口
Insert：
插入与改写状态切换
1.3C++程序结构
1.3.1HelloWord！
输入以下程序并编译、运行。
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
cout<<"HelloWord!
"<}
从这个mini程序可以看到C++程序的一般格式。
注释如下：
#include//包含要使用的库函数。
这里是输入输出功能。
因为一个//信息系统总要输入输出信息，所以基本上每个程序都会
usingnamespacestd;intmain（）
//包含它。
//把std名字空间打开，程序可以正确识别std中的名字
了，//如cout，endl等（开盖子语句）。
//主函数，执行入口，在最新标准中，它必须返回int
{
//类型数据
//函数的内容必须放在｛｝括号中
cout<<"HelloWord!
"<}
//函数结束
还可以看到，程序的语句必须用分号结束
在Dev-cpp中，执行后屏幕一闪，就回到编辑界面，怎样让程序等一会，让我们能看清执行结果。
有两种方法：
intmain（）
{
cout<<"HelloWord!
"<getchar（）;
}
这种方法调用函数getchar（），它等待从命令行得到一个字符，回车结束。
所以回车后回到编辑界面。
或：
intmain（）
{
cout<<"HelloWord!
"<system（“pause”）;
}
这种方法调用
Windows
中的
cmd命令“
pause”，按任意键回到编辑界面。
练习：
（1）在Dev-cpp中编写代码，让它说一些你想说的话。
注意，在它可以
说中国话，
只要把它放到英文的引号中就行。
（2）编程序显示一首唐诗
（3）编程，用字符*组成一个3列5行的平行四边形
1.3.2能说会算
放在引号中的内容会原样输出。
如果不放在引号中呢？
比如编程计算123×321.
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
cout<<321*123<getchar（）;
}
可以看到，对于没有放到引号中的类型，C++会把这些内容作为表达式，计算并输出这个表达式的值。
练习：
（1）计算半径为12的球的体积
（2）一元二次方程的系数分别为1，5，3,求这个方程的根。
C++中的常用算术运算符：
运算C++中的运算符
＋+
－-
×*
÷/
求余数％
1.3.3
变量
如果在HelloWord
程序中，去掉引号，会发生什么。
试一试。
对了，它把Hello看成了一个变量，并报告说
Hello这个变量没有定义。
C++是一种强类型
语言，要求所有的变量都要
先定义后使用。
定义变量的方法为：
类型名变量名
如：
inta;
//定义一个变量，变量名为
a，它的类型为整型
doublec,d;//定义两个变量，变量名为
c和d，它们的类型都为double
intb=12;
//定义一个变量，变量名为
b，类型为整型，同时给变量
b赋值，让变量b的值为
//12.
要改变一个变量的值，可以使用
赋值号“=”，它的作用是：
计算出等号右边的表达式的值，
然后把这个结果赋值给等号右边的变量。
如执行以下语句：
b=-1；
可以让变量b的值为-1
C++常用基本数据类型
类型
说明
长度（字节）
表示范围
备注
char
字符型
1
-128～127
unsignedchar
无符号字符
1
0～255
int
整型
4
约±21亿
unsignedint
无符号整型
4
0到约42亿
double
双精度型
8
约±10308
15位有效位
bool
布尔型
1
true和false
练习：
（1）计算半径为12的球的体积，把球的半径保存在变量r中，把球的体积放到变量
（2）一元二次方程的系数分别为1，5，3,求这个方程的根。
把系数分别保存在变量
中。
判别式结果保存在d中，根分别保存在x1和x2中。
v中。
a,b,c
（3）在第一题中，如果忘记给变量r赋值，会得到什么结果。
为什么？
（4）在第一题中，如果把变量v的类型设置成了int，会得到什么结果，为什么？
（5）编写程序，输入三角形的三边，求三角形的面积。
公式为：
area=sqrt（s（s-a）（s-b）（s-c））
其中s为半周长s=（a+b+c）/2
（6）运行如下的程序，会得到什么结果，想一想，为什么？
intmain（）
{
inta=10000;
intb=a*a*a;
cout<}
1.3.4赋值语句
赋值，顾名思义，就是把一个值赋予某个量。
可以这理解：
变量相当于装东西的容器，赋值的过程就是把东西放进容器的过程。
赋值语句格式如下：
变量=表达式；
写赋值语句有以下几点要注意：
1、赋值号“=”
赋值号是一个运算符。
表示“把等号右边的表达式的值赋值给等号右边的变量”。
它和数学中的符号一样，但含义却完全不一样。
比如，它显然没有交换律：
a=b不能写成b=a
a=b+c如果写成b+c=a还是一个语法错误。
2、赋值号两边的数据类型必须相同或相容
C++中的量不管是变量还是常量都有一个属性称为“数据类型”。
数据类型相同的或相容的才可以相互赋值。
怎么来理解这句话呢？
我们知识变量就是内存中指定的一些存储单元，可以把它想象成具有一定大小的盒子，它们能存储某些类型的数据。
如果给的数据刚好能放到盒子里，当然没有问题。
但如果你给的数据占用的空间超过了盒子的大小，就会出问题了。
对于数据类型相容的，可以这样理解。
如果我们给的数据占用的空间小于盒子的空间，一般也可以勉强用，这就属于“相容”的情形，一般不会出错。
但如果反过来，则盒子会装不下，会发生“溢出”，这就不行了，会出错。
因些，我们在写赋值语句时，要注意两边的类型是否匹配。
赋值语句的一般写法为：
a=3
x=x+2
x=y/z
当一个变量既出现在表达式的左边又出现在右边时，可以缩写。
如上面的表达式可写为：
x+=2
x/=z
对于x=x+1或x=x-1的表达式来说，C/C++提供了更加简洁的写法，
x++
x--
练习：
1、把一个整数的各位数字倒序输出。
1.3.5做“通用”程序
在前面的学习中，我们只能算程序时就确定的数据。
但常常有些数据在编程时是不知道
具体值的。
比如收银台程序就不能假定用户只能买1件201元的衣服。
在程序运行时，临时输入数据，可以用cin。
比如计算球的体积的程序：
intmain（）
{
intr,v;
cin>>r;
v=3.14*4/3*r*r*r;
cout<system（"pause"）;
}
练习：
1.输入两个数，放到变量a,b中，然后交换变量a,b的值，并输出
2.做一个自己的程序，当程序运行时输入数据，完成某个计算任务。
1.4文件操作
1.4.1建立文件流
举例：
编程计算两个数的和、差、积、商。
输入：
从文本文件jisuan.in读入数据。
文件格式为：
只有两个数，中间用空格分隔如：
52
输出：
输出到文件jisuan.out中，格式为：
每行一个数，分别为和、差、积、商的结果。
如：
7
3
10
2.5
参考代码：
#include
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inta,b;
ifstreaminf（"jisuan.in"）;ofstreamoutf（"jisuan.out"）;
//设置输入文件流inf
////设置输出文件流
并初始化
outf并初始化
inf>>a>>b;
outf<outf<outf<outf<}
1.4.2用文件流替换标准输入输出流
同上面的问题，参考代码：
#include
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inta,b;
freopen（"jisuan.in","rt",stdin）;//把文件流重定向到标准输入流cinfreopen（"jisuan.out","wt",stdout）;//把文件流重定向到标准输出流coutcin>>a>>b;
cout<cout<cout<cout<}
练习：
已知物体的运动的初速度和加速度，可以求出物体经过一定时间运行的距离，其公式为：
s=v0t*1/2*vt2
编程求物体的运行距离。
输入文件：
juli.in
格式为：
共有三行数据，每一行由空格分隔的三个数字组成，分别表示初速度，加速度和时间。
输出文件：
juli.out
共三行，每行一个数，表示物体运行的距离。
1.5流程控制
1.5.1IF语句
条件语句用于响应一个条件的两个方面。
例如：
今天如果下雨，我们就在家；否则（不下雨）我们就出去玩。
。
用C++的IF语句可写成：
if（天下雨）
在家;
else
出去玩;
IF语句的一般格式为：
if（条件）
{
分支一;
}
else
{
分支二;
}
“分支一”和“分支二”表示当条件成立时和不成立分别要执行语句。
执行过程为：
如果条件成立（也称条件为真），那么程序执行分支一中的语句，否则（条件为假）程序执行分支二的语句。
图示：
注意：
1、条件语句的分支如果不只一个语句，需要用花括号括起来，组成一个复合语句。
2、在If语句中，else部分可以省略。
此时的执行逻辑如下：
3、在IF语句中还可以嵌套IF语句，一般来说，把IF语句嵌套在else分支中。
此时的写法形如：
if（条件1）
{
分支一
}
elseif（条件2）
{
分支二
}
elseif（条件3）
{
分支三
}
else
{
分支四
}
例1、输入两个数a，b，输出较大的数。
intvoidmain（）
{
inta,b;
cin>>a>>b;
if（a>b）
cout<
else
cout<}
条件由关系表达式组成，C++的关系运算符有：
==（比较左右值是否相等）
>（比较左值是否大于右值）
>=（比较左值是否大于或等于右值，也称为不小于）
<（比较左值是否小于右值）
<=（比较左值是否小于或等于右值，也称为不大于）
!
=（比较左右值是否不相等）
特别要注意，关系运算符的“等于”，是由两个=组成。
如果写成了一个，就成了赋值语句。
要命的是，许多编译器并不报错，所以一定要小心。
关系运算的结果为逻辑值。
对于复杂的条件，需要用到逻辑运算符。
逻辑运算的结果为逻辑值。
C++的逻辑运算符有三个：
符号
意思
例子
&&
并且（and）
条件1&&条件2
||
或者（or）
条件1||
条件2
！
非（not）
!
条件
下面列出了&&（与）
操作的所有可能条件及结果：
真&&真=真
真&&假=假假&&假=假
下面列出了||（或）操作的所有可能条件及结果
真||真=真
真||假=真
假||假=假
以下则为!
操作：
!
真=假
!
假=真
练习：
1、判断一个数是偶数或奇数。
2、判断一个字母是大写字母，小写字母，还是数字
3、程序运行时，输入三个数，把它们按从小到大的顺序输出。
输入文件threenum.in：
三个数，由空格分隔
输出文件threenum.out：
三个由空格分隔的从小到大的数
1.5.2switch语句：
多级if...else...显然是为了那些可能需要进行多级判断才能做出选择的情况。
化多级判断，提供了switch语句。
switch语句的格式：
switch（整型或字符型变量）
C++为了简
{
case变量可能值1：
分支一;
break;
case变量可能值2：
分支二;
break;
case变量可能值3：
分支三;
break;
...
default:
最后分支;
｝
在switch的语法里，我们要学到4个关键字：
switch、case、break、default。
在switch（变量）这一行里，变量只能是整型或字符型。
程序先读出这个变量的值，然后在各个"case"里查找哪个值和这个变量相等，如果相等，就算条件成立，程序执行相应的
分支，直到碰上break或者switch语句结束。
实例：
模拟网络调查，要求输出不同的选项，供网友选择（通过简单地输入数字），程序根据网友的选择，输出相应不同的结果。
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intfromWay;
cout<<"请通过输入序号，选择您如何来到本网站。
cout<<"1）----通过搜索引擎"<cout<<"2）----通过朋友介绍"<cout<<"3）----通过报刊杂志"<cout<<"4）----通过其它方法"<cin>>fromWay;
switch（fromWay）
{
"<case1:
cout<<"您是通过搜索引擎来到本网站的。
"<break;
case2:
cout<<"您是通过朋友介绍来到本网站的。
"<break;
case3:
cout<<"您是通过报刊杂志来到本网站的。
"<break;
case4:
cout<<"您是通过其它方法来到本网站的。
"<break;
default:
cout<<"错误的选择！
请输入1～4的数字做出选择。
"<}
getchar（）;
return0;
}
首先，intfromWay定义了一个整型变量，准备用来存储用户输入的选择。
程序将根据fromWay值，在下面的各个case中找到匹配的值。
本例中switch
case，值分别是1、2、3、4。
如果输入的是2，所以程序进入下面这个case:
带有四个
case2:
cout<<"您是通过朋友介绍来到本网站的。
"<break;
个
程序打出"您是通过朋友介绍来到本网站的。
switch语句。
"这行内
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