C++程序设计》课件谭浩强编着面向过程部分

程序设计（面向过程部分）C++本部分课程介绍C++语言的基本概念和语法，重点讲解面向过程程序设计的思想和方法通过学习，您将掌握C++语言的基本语法、数据类型、运算符、控制语句等，并能编写简单的C++程序概述C++C++是一种通用的编程语言，它支持面向过程编程和面向对象编程C++扩展了C语言，并添加了面向对象特性，例如类、对象、封装、继承和多态性C++的应用范围很广，包括系统软件、游戏开发、嵌入式系统等领域C++是一个强大的工具，可以用于开发各种类型的应用程序C++是由贝尔实验室的Bjarne Stroustrup于1979年开始开发的最初它被称为C withClasses，后来改名为C++C++在1983年首次发布，并于1998年正式成为ISO标准C++是一种编译型语言，这意味着源代码需要被编译成机器代码才能被执行C++支持多种平台，例如Windows、macOS、Linux等程序结构C++头文件1程序开始部分包含头文件，例如iostream，定义输入输出流操作命名空间2使用using namespacestd;声明命名空间，以便使用标准库中的元素主函数3程序的执行从main函数开始，定义程序的入口点函数体4main函数包含程序逻辑，使用C++语法和语句编写代码返回值5main函数返回一个整数值，表示程序执行结果，0代表成功注释解释代码提高可读性12注释可用于解释代码的含义，方便他人理解代码注释可以帮助程序员更好地理解代码逻辑，使代码更容易阅读和维护调试代码避免错误34注释可以帮助程序员在调试代码时快速定位问题，提高代码注释可以帮助程序员避免一些常见的错误，例如代码逻辑错的调试效率误或变量名错误标识符和关键字标识符关键字标识符用来给变量、函数、数组等命名标识符必须以字母或下划关键字是C++语言中预定义的标识符，具有特殊含义，不能用作标线开头，后接字母、数字或下划线识符常量和变量常量变量在程序运行过程中，其值不能改变在程序运行过程中，其值可以改变的量的量•例如，圆周率π的值是•变量必须先声明，然后才能使

3.

1415926...用•使用关键字const声明常量•声明变量时，要指定变量的数据类型变量的命名变量名应该有意义，能够反映变量的作用•变量名不能与关键字相同•变量名区分大小写基本数据类型整型浮点型、字符型布尔型int floatdouble charbool用于存储整数，例如

10、-

5、用于存储小数，例如

3.

14、-用于存储单个字符，例如A用于表示真值或假值，只有两0等

2.718等、b、0等个取值true或false整数类型可以根据实际情况选double类型比float类型精字符型数据通常使用单引号括布尔型数据在逻辑运算中使用择合适的类型，如short、度更高，占用内存空间也更大起来long、long long等表达式和运算符算术运算符赋值运算符关系运算符逻辑运算符包括加（+）、减（-）、乘（*将右边的值赋给左边的变量，例比较两个操作数的大小关系，例用于连接多个关系表达式，例如）、除（/）、取余（%）如“=”如“”、“”、“==”“”、“||”、“!”输入输出语句输入输出流1C++使用流来处理输入输出标准输入流2cin用于接收键盘输入标准输出流3cout用于将数据输出到屏幕标准错误流4cerr用于将错误信息输出到屏幕C++中的输入输出流提供了灵活的输入输出功能可以通过cin获取用户输入，使用cout输出结果，使用cerr输出错误信息程序控制结构顺序结构1语句按顺序执行选择结构2根据条件选择执行语句循环结构3重复执行语句程序控制结构决定程序执行的流程和顺序顺序结构是最基本的结构，语句按顺序执行选择结构根据条件选择执行不同的语句循环结构重复执行语句，直到满足条件语句if-else语句if如果条件表达式为真（非零），则执行if语句块中的代码否则跳过该语句块，继续执行后面的代码语句else当if语句中的条件表达式为假（零）时，执行else语句块中的代码语句if-elseif-else语句提供了一种选择执行路径的方式，根据条件表达式的真假，选择执行不同的代码块语句switch表达式1switch语句中表达式的结果标签case2每个case标签对应一个值匹配3程序比较表达式结果与case标签的值执行语句4如果匹配成功，执行对应case标签的语句break5用于跳出switch语句switch语句是C++中一种多路分支语句，根据表达式的结果选择执行不同的代码块它提供了一种更清晰、更易读的方式来处理多个条件分支语句while循环条件while语句用于重复执行一段代码，直到循环条件为假循环体循环体包含要重复执行的代码块，在每次循环开始时，都会先判断循环条件是否为真，如果为真则执行循环体，否则退出循环循环控制循环体中的语句可能会改变循环条件的值，从而控制循环的次数，例如，可以使用计数器变量来控制循环的次数，或者使用条件判断来控制循环的结束语句do-while循环体1执行语句块条件判断2判断循环条件循环结束3条件为假时结束do-while语句是一种后测试循环，先执行循环体，然后判断条件是否成立如果条件为真，则继续循环；如果条件为假，则退出循环语句for语法结构1for循环是C++中常用的循环结构它包含三个部分初始化、条件判断、循环体和循环后的表达式执行流程2for循环首先执行初始化表达式，然后判断条件表达式是否为真如果为真，则执行循环体，然后执行循环后的表达式应用场景3for循环常用于遍历数组、字符串等数据结构，以及执行固定次数的循环操作函数模块化代码重用

11.

22.函数将代码分解成独立模块，提高代码的函数可以被多次调用，避免重复编写相同可读性和可维护性代码，提高开发效率参数传递返回值

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44.函数可以接收参数，实现代码的灵活性，函数可以返回结果，方便在其他代码段中完成不同的任务使用函数定义函数定义语法1函数定义包含函数类型、函数名、参数列表和函数体函数类型指函数返回值的类型，函数名是函数的标识符，参数列表定义函数接受的参数，函数体包含函数执行的语句块函数类型2函数类型指函数返回值的类型，可以是基本数据类型，如int、float、double，也可以是自定义数据类型，如结构体、类等函数体3函数体包含函数执行的语句块，可以包含变量声明、表达式、控制语句、函数调用等函数体必须以左花括号{开始，以右花括号}结束函数调用函数调用是使用函数名称及其参数来执行函数代码的过程函数定义1定义函数的代码块函数调用2使用函数名执行代码参数传递3将值传递给函数返回值4函数执行结果函数调用是C++程序中一种常用的技术，它允许重复使用代码，并简化程序结构函数调用类似于执行一段预定义的代码，并将参数传递给函数，以影响函数的执行结果值传递和引用传递值传递引用传递函数调用时，将实参的值复制到形参形参的改变不会影响实参函数调用时，将实参的地址传递给形参形参的改变会直接影响实参缺省参数定义调用在函数声明时，可以为函数参数指如果调用函数时没有为缺省参数提定一个默认值供实参，则使用默认值灵活缺省参数使函数调用更灵活，方便在不同情况下使用函数重载同名函数在同一个作用域中，可以定义多个同名函数，只要它们的形参列表不同即可形参列表形参列表是指函数的参数类型、参数个数或参数顺序不同编译器选择编译器根据函数调用时的实参类型和个数来选择调用哪个函数递归函数函数自身调用经典示例递归函数是一种函数，它在定义中调用自阶乘函数就是递归函数的经典示例阶乘身递归函数通常用于解决可以分解成较函数的定义是一个非负整数的阶乘是所小相同子问题的问题有小于等于该整数的正整数的乘积例如，5的阶乘是5*4*3*2*1=120递归函数通过不断分解问题直到遇到一个简单情况，然后逐步解决子问题，最终得阶乘函数可以使用递归实现，因为阶乘的到整个问题的答案定义本身就是一个递归的定义5的阶乘等于5乘以4的阶乘4的阶乘又等于4乘以3的阶乘，以此类推，直到1的阶乘等于1数组定义优点数组是相同数据类型元素的有序集合它数组提供了一种高效的存储和访问数据的们在内存中连续存储，使用单个名称访问方式它们允许我们使用循环遍历和操作所有元素多个元素，从而提高代码的效率一维数组定义存储12一维数组是一种数据结构，它每个元素在内存中分配连续的包含多个相同类型元素的集合位置，可以使用下标访问数组在C++中，可以使用以下语元素法定义一维数组操作3可以使用循环或迭代器访问、修改和处理数组元素，完成各种操作二维数组存储结构内存分配访问元素二维数组存储元素以行和列的形式排列，类在内存中，二维数组以连续的内存空间存放通过两个下标访问元素，第一个下标表示行似于表格，行与行之间紧密相连号，第二个下标表示列号字符串字符串定义字符串是字符的序列，由字符构成字符串存储C++中，字符串通常存储在字符数组中字符串操作C++提供丰富的字符串操作函数，如字符串拼接、比较、查找等指针内存地址间接访问指针变量存储的是内存中其他数据的地址指向变量的指针，存储使用指针可以间接访问内存中的数据指针解引用运算符（*）用于的就是该变量的地址访问指针指向的内存位置中的数据动态分配效率提升指针允许动态分配内存空间，可以在程序运行时根据需要分配和释指针可以提高程序效率，尤其是处理大型数据结构时，指针访问内放内存存的速度比通过索引访问更快指针的基本运算取地址运算符取值运算符12使用来获取变量的地址使用*来访问指针指向的内存单元的值指针加减运算指针比较运算34指针加减整数时，实际是偏移地址比较两个指针的地址大小，判断其指向内存位置的前后关系指针与数组指针指向数组元素指针可以指向数组的第一个元素，并通过指针移动访问后续元素指针运算指针运算可以实现数组元素的访问，例如指针加减操作可以移动指针位置内存访问指针提供了一种直接访问内存地址的方式，这对于高效地操作数据非常有用内存动态分配什么是内存动态分配？如何动态分配内存？动态内存分配是指在程序运行时，根据需要使用`new`运算符，可以申请指定类型大向系统申请内存空间，而不是在编译时预先小的内存，并返回指向该内存空间的指针分配为什么要动态分配？如何释放内存？动态内存分配可以根据程序运行时的实际需使用`delete`运算符释放动态分配的内存求分配内存，避免浪费内存空间空间，避免内存泄漏结构体结构体定义结构体实例化成员访问使用struct关键字定义结构体类型，包含用结构体类型定义变量，称为结构体变量使用点运算符访问结构体成员多个数据成员结构体变量用于存储具体的值，比如学生的通过成员访问操作可以读取和修改结构体成结构体可以用来表示一个对象的属性和方法姓名和年龄员的值枚举类型优势枚举类型使代码更易读和易于维护，因为它们提供了一种更具描述性的方法来表示一组相关的值它们还可以帮助防止错误，因为编译器可以检查枚举变量是否被分配了有效的值定义枚举类型是一种用户自定义的数据类型它允许使用一组命名的整数常量来表示一组相关的值例如，星期可以用一个枚举类型来表示枚举类型定义了每个常量及其对应的整数值。