C++基础教程

1/171X831.1C++程序结构（Structureofaprogram）下面我们从一个最简单的程序入手看一个C++程序的组成结构。//myfirstprograminC++#includeiostream.husingnamespacestd;intmain(){cout“HelloWorld!”;return0;}HelloWorld!上面左侧显示了我们的第一个程序的源代码，代码文件名称为hellowworld.cpp。右边显示了程序被编译执行后的输出结果。编辑和编译一个程序的方法取决于你用的是什么编译器，根据它是否有图形化的界面及版本的不同，编译方法也有可能不同，具体请参照你所使用的编译器的使用说明。以上程序是多数初学者学会写的第一个程序，它的运行结果是在屏幕上打出”HelloWorld!”这句话。虽然它可能是C++可写出的最简单的程序之一，但其中已经包含了每一个C++程序的基本组成结构。下面我们就逐个分析其组成结构的每一部分：//myfirstprograminC++这是注释行。所有以两个斜线符号(//)开始的程序行都被认为是注释行，这些注释行是程序员写在程序源代码内，用来对程序作简单解释或描述的，对程序本身的运行不会产生影响。在本例中，这行注释对本程序是什么做了一个简要的描述。#includeiostream.h以#标志开始的句子是预处理器的指示语句。它们不是可执行代码，只是对编译器作出指示。在本例中这个句子#includeiostream.h告诉编译器的预处理器将输入输出流的标准头文件(iostream.h)包括在本程序中。这个头文件包括了C++中定义的基本标准输入-输出程序库的声明。此处它被包括进来是因为在本程序的后面部分中将用到它的功能。usingnamespacestd;2/171C++标准函数库的所有元素都被声明在一个名空间中，这就是std名空间。因此为了能够访问它的功能，我们用这条语句来表达我们将使用标准名空间中定义的元素。这条语句在使用标准函数库的C++程序中频繁出现，本教程中大部分代码例子中也将用到它。intmain()这一行为主函数(mainfunction)的起始声明。mainfunction是所有C++程序的运行的起始点。不管它是在代码的开头，结尾还是中间–此函数中的代码总是在程序开始运行时第一个被执行。并且，由于同样的原因，所有C++程序都必须有一个mainfunction。main后面跟了一对圆括号（），表示它是一个函数。C++中所有函数都跟有一对圆括号（），括号中可以有一些输入参数。如例题中显示，主函数(mainfunction)的内容紧跟在它的声明之后，由花括号（{}）括起来。cout“HellowWorld!”;这个语句在本程序中最重要。cout是C++中的标准输出流(通常为控制台，即屏幕)，这句话把一串字符串（本例中为”HelloWorld”）插入输出流（控制台输出）中。cout在的声明在头文件iostream.h中，所以要想使用cout必须将该头文件包括在程序开始处。注意这个句子以分号(;)结尾。分号标示了一个语句的结束，C++的每一个语句都必须以分号结尾。(C++程序员最常犯的错误之一就是忘记在语句末尾写上分号)。return0;返回语句(return)引起主函数main()执行结束，并将该语句后面所跟代码(在本例中为0)返回。这是在程序执行没有出现任何错误的情况下最常见的程序结束方式。在后面的例子中你会看到所有C++程序都以类似的语句结束。你可能注意到并不是程序中的所有的行都会被执行。程序中可以有注释行（以//开头），有编译器预处理器的指示行（以#开头），然后有函数的声明（本例中main函数），最后是程序语句（例如调用cout），最后这些语句行全部被括在主函数的花括号({})内。本例中程序被写在不同的行中以方便阅读。其实这并不是必须的。例如，以下程序intmain(){coutHelloWorld;return0;}也可以被写成：intmain(){coutHelloWorld;return0;}以上两段程序是完全相同的。在C++中，语句的分隔是以分号(;)为分隔符的。分行写代码只是为了更方便人阅读。以下程序包含更多的语句：3/171//mysecondprograminC++#includeiostream.hintmain(){coutHelloWorld!;coutI'maC++program;return0;}HelloWorld!I'maC++program在这个例子中，我们在两个不同的语句中调用了cout函数两次。再一次说明分行写程序代码只是为了我们阅读方便，因为这个main函数也可以被写为以下形式而没有任何问题:intmain(){coutHelloWorld!;coutI'mtoC++program;return0;}为方便起见，我们也可以把代码分为更多的行来写：intmain(){coutHelloWorld!;coutI'maC++program;return0;}它的运行结果将和上面的例子完全一样。这个规则对预处理器指示行（以#号开始的行）并不适用，因为它们并不是真正的语句。它们由预处理器读取并忽略，并不会生成任何代码。因此他们每一个必须单独成行，末尾不需要分号(;)注释(Comments)注释(comments)是源代码的一部分，但它们会被编译器忽略。它们不会生成任何执行代码。使用注释的目的只是使程序员可以在源程序中插入一些说明解释性的内容。C++支持两中插入注释的方法://linecomment/*blockcomment*/4/171第一种方法为行注释，它告诉编译器忽略从//开始至本行结束的任何内容。第二种为块注释（段注释），告诉编译器忽略在/*符号和*/符号之间的所有内容，可能包含多行内容。在以下我们的第二个程序中，我们插入了更多的注释。/*mysecondprograminC++withmorecomments*/#includeiostream.hintmain(){coutHelloWorld!;//saysHelloWorld!coutI'maC++program;//saysI'maC++programreturn0;}HelloWorld!I'maC++program如果你在源程序中插入了注释而没有用//符号或/*和*/符号，编译器会把它们当成C++的语句，那么在编译时就会出现一个或多个错误信息。5/1711.2变量和数据类型（VariablesandDatatypes）你可能觉得这个“HellowWorld”程序用处不大。我们写了好几行代码，编译，然后执行生成的程序只是为了在屏幕上看到一句话。的确，我们直接在屏幕上打出这句话会更快。但是编程并不仅限于在屏幕上打出文字这么简单的工作。为了能够进一步写出可以执行更有用的任务的程序，我们需要引入变量（variable）这个的概念。让我们设想这样一个例子，我要求你在脑子里记住5这个数字，然后再记住2这个数字。你已经存储了两个数值在你的记忆里。现在我要求你在我说的第一个数值上加1，你应该保留6（即5+1）和2在你的记忆里。现在如果我们将两数相减可以得到结果4。所有这些你在脑子里做的事情与计算机用两个变量可以做的事情非常相似。同样的处理过程用C++来表示可以写成下面一段代码：a=5;b=2;a=a+1;result=a-b;很明显这是一个很简单的例子，因为我们只用了两个小的整数数值。但是想一想你的电脑可以同时存储成千上万这样的数值，并进行复杂的数学运算。因此，我们可以将变量（variable）定义为内存的一部分，用以存储一个确定的值。每一个变量(variable)需要一个标识，以便将它与其他变量相区别，例如，在前面的代码中，变量标识是a,b,和result。我们可以给变量起任何名字，只要它们是有效的标识符。标识（Identifiers）6/171有效标识由字母(letter)，数字(digits)和下划线(_)组成。标识的长度没有限制，但是有些编译器只取前32个字符（剩下的字符会被忽略）。空格(spaces)，标点(punctuationmarks)和符号(symbols)都不可以出现在标识中。只有字母(letters)，数字(digits)和下划线(_)是合法的。并且变量标识必须以字母开头。标识也可能以下划线（_）开头，但这种标识通常是保留给为外部连接用的。标识不可以以数字开头。必须注意的另一条规则是当你给变量起名字时不可以和C++语言的关键字或你所使用的编译器的特殊关键字同名，因为这样与这些关键字产生混淆。例如，以下列出标准保留关键字，他们不允许被用作变量标识名称：asm,auto,bool,break,case,catch,char,class,const,const_cast,continue,default,delete,do,double,dynamic_cast,else,enum,explicit,extern,false,float,for,friend,goto,if,inline,int,long,mutable,namespace,new,operator,private,protected,public,register,reinterpret_cast,return,short,signed,sizeof,static,static_cast,struct,switch,template,this,throw,true,try,typedef,typeid,typename,union,unsigned,using,virtual,void,volatile,wchar_t,while另外，不要使用一些操作符的替代表示作为变量标识，因为在某些环境中它们可能被用作保留词：and,and_eq,bitand,bitor,compl,not,not_eq,or,or_eq,xor,xor_eq你的编译器还可能包含一些特殊保留词，例如许多生成16位码的编译器（比如一些DOS编译器）把far,huge和near也作为关键字。非常重要：C++语言是“大小写敏感”(“casesensitive”)的，即同样的名字字母大小写不同代表不同的变量标识。因此，例如变量RESULT，变量result和变量Result分别表示三个不同的变量标识.基本数据类型（FundamentalDatatypes）编程时我们将变量存储在计算机的内存中，但是计算机要知道我们要用这些变量存储什么样的值，因为一个简单的数值，一个字符，或一个巨大的数值在内存所占用的空间是不一样的。计算机的内存是以字节(byte)为单位组织的。一个字节（byte）是我们在C++中能够操作的最小的内存单位。一个字节(byte)可以存储相对较小数据：一个单个的字符或一个小整数（通常为一个0到255之间的整数）。但是计算机可以同时操作处理由多个字节7/171组成复杂数据类型，比如长整数(longintegers)和小数（decimals）。以下列表总结了现有的C++基本数据类型，以及每一类型所能存储的数据范围：数据类型（DATATYPES）名称字节数*描述范围*char1字符（character）或整数（integer），8位（bits）长有符号（signed）:-128到127无符号（unsigned）:0到255shortint(short)2短整数（integer）16位（bits）长有符号（signed）:-32768到32767无符号（unsigned）:0到65535longint(long)4长整数（integer）32位（bits）长有符号（signed）:-2147483648到2147483647无符号（unsigned）:0到4294967295int4整数（integer）有符号(signed):-2147483648到