C++语言程序设计(清华大学郑莉)二

第二章C++简单程序设计清华大学郑莉C++语言程序设计C++语言程序设计清华大学郑莉2本章主要内容C++语言概述基本数据类型和表达式数据的输入与输出算法的基本控制结构自定义数据类型C++语言程序设计清华大学郑莉3C++语言的产生C++是从C语言发展演变而来的，首先是一个更好的C引入了类的机制，最初的C++被称为“带类的C”1983年正式取名为C++从1989年开始C++语言的标准化工作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）批准为国际标准，成为目前的C++C++语言概述C++语言程序设计清华大学郑莉4C++的特点全面兼容C–它保持了C的简洁、高效和接近汇编语言等特点–对C的类型系统进行了改革和扩充–C++也支持面向过程的程序设计，不是一个纯正的面向对象的语言支持面向对象的方法C++语言概述C++语言程序设计清华大学郑莉5C++程序实例—例2-1//2_1.cpp#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){coutHello!endl;coutWelcometoc++!endl;return0;}运行结果：Hello!Welcometoc++！C++语言概述C++语言程序设计清华大学郑莉6C++字符集大小写的英文字母：A～Z，a～z数字字符：0～9特殊字符：!#%^&*_+=-~/\‘“;.,:?()[]{}C++语言概述C++语言程序设计清华大学郑莉7词法记号关键字C++预定义的单词标识符程序员声明的单词，它命名程序正文中的一些实体文字在程序中直接使用符号表示的数据操作符用于实现各种运算的符号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键产生的字符）、垂直制表符、换行符、回车符和注释的总称C++语言概述C++语言程序设计清华大学郑莉8标识符的构成规则以大写字母、小写字母或下划线(_)开始。可以由以大写字母、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同的标识符。C++语言概述C++语言程序设计清华大学郑莉9数据类型——常量与变量#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){constintPRICE=30;intnum,total;floatv,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotalendl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutvendl;return0;}常量变量变量先声明后使用符号常量基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉10#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){constintPRICE=30;intnum,total;floatv,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotalendl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutvendl;return0;}数据类型——整型数据shortunsignedshort2字节intunsignedint4字节longunsignedlong4字节整型变量声明基本数据类型和表达式整型变量整型常量C++语言程序设计清华大学郑莉11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short16-32768～32767基本int32-231～(231-1)长整long32-231～(231-1)无符号unsignedshort160～65535unsigned[int]320～(232-1)unsignedlong320～(232-1)基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉12#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){constintPRICE=30;intnum,total;floatv,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotalendl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutvendl;return0;}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longdouble8字节1.7×10±30815位有效数字实型变量•默认为double型•后缀F（或f）为float型•后缀L（或l）为longdouble型基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉13数据类型——字符型数据（一）字符常量–单引号括起来的一个字符，如：'a','D','?','$'字符变量–用来存放字符常量例：charc1,c2;c1='a';c2='A';字符数据在内存中的存储形式–以ASCII码存储，占1字节，用7个二进制位基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉14字符数据的使用方法–字符数据和整型数据之间可以运算。–字符数据与整型数据可以互相赋值。字符串常量例:CHINAa'a'所以：charc;c=a;CHINA\0a\0aPage14数据类型——字符型数据（二）基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉15数据类型——布尔型数据布尔型变量的说明：例：boolflag;布尔型数据的取值：只有false和true两个值基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉16数据类型——变量初始化例：inta=3;doublef=3.56;charc='a';intc(5);Page16基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉17数据类型—混合运算时的类型转换不同类型数据进行混合运算时，C++编译器会自动进行类型转换。为了避免不同的数据类型在运算中出现类型问题，应尽量使用同种类型数据。可以采用强制类型转换：例如：floatc;inta,b;c=float(a)/float(b);或c=(float)a/(float)b;基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉18变量的存储类型auto–属于一时性存储，其存储空间可以被若干变量多次覆盖使用。register–存放在通用寄存器中。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存放的，在整个程序运行期间都有效。基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉19算术运算符与算术表达式基本算术运算符+-*/(若整数相除，结果取整)%（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基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉20赋值运算符和赋值表达式简单的赋值运算符=举例n=n+5表达式的类型等号左边对象的类型表达式的值等号左边对象被赋值后的值Page20基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉21赋值运算符和赋值表达式复合的赋值运算符有10种复合运算符：+=,-=,*=,/=,%=,=,=,&=,^=,|=例a+=3等价于a=a+3x*=y+8等价于x=x*(y+8)基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉22赋值运算符和赋值表达式——赋值表达式举例a=5表达式值为5a=b=c=5表达式值为5，a,b,c均为5a=5+(c=6)表达式值为11，a为11，c为6a=(b=4)+(c=6)表达式值为10，a为10，b为4，c为6a=(b=10)/(c=2)表达式值为5，a为5，b为10，c为2a+=a-=a*a相当于a=a+(a=a-a*a)Page22基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉23逗号运算和逗号表达式格式表达式1，表达式2求解顺序及结果先求解1，再求解2，最终结果为表达式2的值例a=3*5,a*4最终结果为60Page23基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉24关系运算与关系表达式关系运算是比较简单的一种逻辑运算，优先次序为：====!=优先级相同（高）优先级相同（低）关系表达式是一种最简单的逻辑表达式其结果类型为bool，值只能为true或false。例如：ab，c=a+b，x+y==3基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉25逻辑运算与逻辑表达式逻辑运算符!(非)&&(与)||(或)优先次序：高→低逻辑表达式例如：(ab)&&(xy)其结果类型为bool，值只能为true或false基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉26逻辑运算与逻辑表达式“&&”的“短路特性”表达式1&&表达式2–先求解表达式1–若表达式1的值为false，则最终结果为false，不再求解表达式2–若表达式1的结果为true，则求解表达式2，以表达式2的结果作为最终结果“||”也具有类似的特性基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉27条件运算符与条件表达式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执行顺序–先求解表达式1，–若表达式1的值为true，则求解表达式2，表达式2的值为最终结果–若表达式1的值为false，则求解表达式3，表达式3的值为最终结果例：x=ab?a:b;基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉28条件运算符与条件表达式注意：–条件运算符优先级高于赋值运算符，低于逻辑运算符–表达式2、3的类型可以不同，条件表达式的最终类型为2和3中较高的类型。例：x=ab?a:b;基本数据类型和表达式①②C++语言程序设计清华大学郑莉29sizeof运算符语法形式sizeof(类型名)或sizeof表达式结果值：“类型名”所指定的类型或“表达式”的结果类型所占的字节数。例：sizeof(short)sizeofx基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉30位运算——按位与（&）运算规则–将两个运算量的每一个位进行逻辑与操作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的最低位置0:a=a&0xfe;–取指定位。例如：有charc;inta;取出a的低字节，置于c中：c=a&0xff;基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉31位运算——按位或（|）运算规则–将两个运算量的每一个位进行逻辑或操作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的低字节置1：a=a|0xff;基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉32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，则结果该位为0，若对应位不同，则结果该位为1，举例：计算071^052071:00111001052：(^)00101010071^052:00010011基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉33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(^)0000111101110101基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉34位运算——取反(~)单目运算符，对一个二进制数按位取反。例：025：0000000000010101~025：1111111111101010基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学郑莉35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”基本数据类型和表达式C++语言程序设计清华大学