C++语言程序设计-创新互联

C++语言程序设计

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  • C++语言程序设计
    • 1. 语言概述
      • 1.1 字符集合
      • 1.2 词法记号
        • 关键字
        • 标识符
        • 文字
        • 操作符(运算符)
        • 分隔符
        • 空白符
    • 2. 数据类型
      • 2.1 基本数据类型
      • 2.2 常量
        • 整型常量
        • 实型常量
        • 字符常量
        • 字符串常量
        • 布尔常量
      • 2.3 变量
    • 2.4 符号常量
    • 3. 操作符(运算符)和表达式
      • 3.1 算数运算符和算数表达式
      • 3.2 赋值运算符和赋值表达式
      • 3.3 逗号运算符和逗号表达式
      • 3.4 逻辑运算符和逻辑表达式
      • 3.5 条件运算符和条件表达式
      • 3.6 位运算符
    • 4. 语句
      • 4.1 声明语句 Declaration Statement
      • 4.2 表达式语句 Expression Statement
      • 4.3 选择语句 Selection Statement
      • 4.4 迭代语句 Iteration Statement
      • 4.5 跳转语句 Jump Statement
      • 4.6 带标签的语句 Labeled Statement
      • 4.7 异常处理语句 Exception Handling Statement
      • 4.8 复合语句 Compound Statement
      • 4.9 空语句 Empty Statement
    • 5. 自定义数据类型

1. 语言概述 1.1 字符集合

字符集合是构成程序正文的基本元素。

如C++的字符集合由以下字符构成:

字母字符:A~Z,a~z

数字字符:0~9

特殊字符:! # % ^ & * _(下划线) + = - ~< >/ \ ‘ “ ; . , : ? ( ) [ ] { } |

1.2 词法记号

词法记号(token)是最小的词法单元。在C++中词法记号(token)分为关键字、标识符、文字、操作符(运算符)、分隔符和空白符。

int a = 1;

分解为(不包括空白符)

词法记号(token)类别
int关键字
a标识符
=赋值操作符
1数字
;语句结束分隔符
关键字

语言预先声明的记号,如bool if class

标识符

标识符是开发者定义的记号,用于命名程序正文中的一些实体,如变量名、函数名、类名等。C++中标识符由字符、数字和下划线组成,必须以字母或下划线开头,且不能为关键字。

文字

文字是程序中直接使用符号表示的数据,包括数字、字符、字符串和布尔文字,如1 'a' "abc" true

操作符(运算符)

操作符是用于实现各种运算的符号,如+ - * /

分隔符

分隔符用于分隔各个词法记号(token)或程序正文,如() {} , : ;

空白符

程序编译时在词法分析阶段程序正文会分解为词法记号(token)和空白。 空白符是空格、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。

2. 数据类型

程序语言的数据类型分为基本数据类型和自定义数据类型。基本数据类型是编译系统内置的。

2.1 基本数据类型

如C++中的基本数据类型

bool
char
signed char
unsigned char
short
unsigned short
int
unsigned int
long
unsigned long
float
double
2.2 常量 整型常量

整数常量:二进制(01)、八进制(0-7)、十进制(0-9)、十六进制(0-9a-fA-F)

实型常量

实数有两种:一般形式和指数形式。
一般形式:1.2
指数形式:0.12E-2

字符常量

单引号括起来的一个字符,如’a’ ‘?’ ‘\n’

字符串常量
"abcd"
布尔常量

true和false

2.3 变量

变量是值可以变量的量。

  • 变量的声明和定义

变量声明语句:

数据类型  变量名1, 变量名2, ..., 变量名n;

int a,b,c,d;
char c='a'; // 定义变量并赋初值
2.4 符号常量

符号常量是命名的常量。使用符号常量可以提高代码的可读性,

常量声明语句:

const 数据类型  变量名 = 常量;

const double PI = 3.1415926;
3. 操作符(运算符)和表达式

表达式是程序中计算求值的基本单位。

表达式可以理解为计算公式,由操作符(运算符,如+ - * /) 、操作数(运算量,如常量、变量等)和括号组成。如x+y1+2*3等。

单目运算符(一元运算符):只需要一个操作数的运算符,如 +(正号) -(负号)

二目运算符(二元运算符):需要两个操作数的运算符,如 +(加号) -(减号)

C++中的操作符(运算符)

3.1 算数运算符和算数表达式

C++中算数运算符包括基本算数运算符和自增自减运算符。由算数运算符、操作数和括号组成的表达式成为算数表达式。

基本算数运算符包括+(正号或加) -(负号或减) *(乘) /(除) %(取余)

自增自减运算符包括++(自增) --(自减)。根据位置不同可细分为前置自增、后置自增、前置自减和后置自减。

3.2 赋值运算符和赋值表达式

赋值运算符:

=
+=
-=
*=
/=
%=<<=
>>=
&=
|=
^=

带有赋值运算符的表达式成为赋值表达式。

=(等号)为最基本的赋值运算符。

a=1 表达式值为1
a=b=1 表达式值为1,a,b的值为5
a=(b=1)+(c=2) 表达式值为3,a为3,b为1,c为2
3.3 逗号运算符和逗号表达式

C++中逗号也是运算符

a=1*2,a*3; 等价于 a=1*2; a=a*3; 表达式值为6
3.4 逻辑运算符和逻辑表达式

C++的逻辑运算符包括关系运算符和逻辑运算符。

关系运算符:<(小于)<=(小于或等于)>(大于) >=(大于或等于)==(等于) !=(不等于)

逻辑运算符:!(非) &&(与) ||(或)

a >1 关系运算符
!a 逻辑运算符
3.5 条件运算符和条件表达式

C++中唯一的三元运算符为条件运算符"?"。

isOK ? "1" : "0"
3.6 位运算符

C++中的位运算符:

& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 按位取反<< 左移
>>右移
4. 语句

程序执行的操作采用语句表达。 常见操作包括声明变量、赋值、调用方法、循环访问集合,以及根据给定条件分支到一个或另一个代码块。

C++的语句包括

4.1 声明语句 Declaration Statement

声明语句引入新的变量或常量。 变量声明可以选择为变量赋值。 在常量声明中必须赋值。

// 变量声明语句 Variable declaration statements
double radius = 2;

// 常量声明语句 Constant declaration statement
const double PI = 3.1415926;
4.2 表达式语句 Expression Statement

用于计算值的表达式语句必须在变量中存储该值。

// 表达式语句赋值 Expression statement (assignment)
area = 3.14 * (radius * radius);

// 表达式语句(函数调用) Expression statement (method invocation).
printf("");

// 表达式语句(new对象) Expression statement (new object creation).
CTest*  pTest = new  CTest();
4.3 选择语句 Selection Statement

选择语句用于根据一个或多个指定条件分支到不同的代码段。关键字 if switch

bool isOK = true;
if(isOK)
	printf("isOK: %d\n", isOK);
else
	printf("isOK: %d\n", isOK);	
int mode=1;
switch (mode)
{
   case 1:
      printf("mode: %d\n", mode);
      break;
   default:
      printf("mode: %d\n", mode);
      break;
    }
}
4.4 迭代语句 Iteration Statement

迭代语句用于遍历集合(如数组),或重复执行同一组语句直到满足指定的条件。 关键字 do while for

for (int i = 0; i< 3; i++)
{
    printf("i: %d\n", i);
}
int n = 0;
do
{
    printf("n: %d\n", n);
    n++;
} while (n< 5);
int n = 0;
while (n< 5)
{
    printf("n: %d\n", n);
    n++;
}
4.5 跳转语句 Jump Statement

跳转语句将控制转移给另一代码段。 关键字 break continue goto return

for (int i = 0; i< 3; i++)
{
	if(i == 0)
		continue;
		
	if(i == 1)
		return;
		
	if(i == 1)
		goto EXIT;
    
    if(i == 3)
    	break;
}

EXIT:
	return;
4.6 带标签的语句 Labeled Statement

可以为语句指定一个标签,然后使用 goto关键字跳转到该带标签的语句。

goto EXIT;

EXIT:
	return;
4.7 异常处理语句 Exception Handling Statement

异常处理语句用于从运行时发生的异常情况正常恢复。关键字 throw try-catch try-finally try-catch-finally

#includedouble test(int x, int y) {
	if (y == 0) {
		throw "divide by zero";
	}
	return (x / y);
}

int main()
{
	try {
		test(1, 0);
	}
	catch (const char* e) {
		printf("error: %s\n", e);
	}
}
4.8 复合语句 Compound Statement

复合语句:一对大括号内含有多个语句。

复合语句有自己的作用域,离开作用域后,其中的变量会被销毁。

{
	int a=1;
	printf("a: %d\n", a);
}
4.9 空语句 Empty Statement

空语句只含一个分号。 不执行任何操作,可以在需要语句但不需要执行任何操作的地方使用。

while (true)
   ; // 空语句

注意:C++中没有赋值语句和函数调用语句,赋值和函数调用功能是通过表达式来实现的。

5. 自定义数据类型

C++中自定义数据类型包括枚举类型(enum)、结构体类型(struct)、联合体类型(union)、数组类型([])、类类型(class)等。


License

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