C++語言程序設(shè)計-創(chuàng)新互聯(lián)

C++語言程序設(shè)計

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  • C++語言程序設(shè)計
    • 1. 語言概述
      • 1.1 字符集合
      • 1.2 詞法記號
        • 關(guān)鍵字
        • 標(biāo)識符
        • 文字
        • 操作符(運(yùn)算符)
        • 分隔符
        • 空白符
    • 2. 數(shù)據(jù)類型
      • 2.1 基本數(shù)據(jù)類型
      • 2.2 常量
        • 整型常量
        • 實型常量
        • 字符常量
        • 字符串常量
        • 布爾常量
      • 2.3 變量
    • 2.4 符號常量
    • 3. 操作符(運(yùn)算符)和表達(dá)式
      • 3.1 算數(shù)運(yùn)算符和算數(shù)表達(dá)式
      • 3.2 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式
      • 3.3 逗號運(yùn)算符和逗號表達(dá)式
      • 3.4 邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式
      • 3.5 條件運(yùn)算符和條件表達(dá)式
      • 3.6 位運(yùn)算符
    • 4. 語句
      • 4.1 聲明語句 Declaration Statement
      • 4.2 表達(dá)式語句 Expression Statement
      • 4.3 選擇語句 Selection Statement
      • 4.4 迭代語句 Iteration Statement
      • 4.5 跳轉(zhuǎn)語句 Jump Statement
      • 4.6 帶標(biāo)簽的語句 Labeled Statement
      • 4.7 異常處理語句 Exception Handling Statement
      • 4.8 復(fù)合語句 Compound Statement
      • 4.9 空語句 Empty Statement
    • 5. 自定義數(shù)據(jù)類型

1. 語言概述 1.1 字符集合

字符集合是構(gòu)成程序正文的基本元素。

如C++的字符集合由以下字符構(gòu)成：

字母字符：A～Z，a～z

數(shù)字字符：0～9

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

1.2 詞法記號

詞法記號(token)是最小的詞法單元。在C++中詞法記號(token)分為關(guān)鍵字、標(biāo)識符、文字、操作符(運(yùn)算符)、分隔符和空白符。

如

int a = 1;

分解為(不包括空白符)

詞法記號(token)類別
int關(guān)鍵字
a標(biāo)識符
=賦值操作符
1數(shù)字
;語句結(jié)束分隔符
關(guān)鍵字

語言預(yù)先聲明的記號，如bool if class等

標(biāo)識符

標(biāo)識符是開發(fā)者定義的記號，用于命名程序正文中的一些實體，如變量名、函數(shù)名、類名等。C++中標(biāo)識符由字符、數(shù)字和下劃線組成，必須以字母或下劃線開頭，且不能為關(guān)鍵字。

文字

文字是程序中直接使用符號表示的數(shù)據(jù)，包括數(shù)字、字符、字符串和布爾文字，如1 'a' "abc" true等

操作符(運(yùn)算符)

操作符是用于實現(xiàn)各種運(yùn)算的符號，如+ - * /等

分隔符

分隔符用于分隔各個詞法記號(token)或程序正文，如() {} , : ;等

空白符

程序編譯時在詞法分析階段程序正文會分解為詞法記號(token)和空白。 空白符是空格、制表符（TAB鍵產(chǎn)生的字符）、垂直制表符、換行符、回車符和注釋的總稱。

2. 數(shù)據(jù)類型

程序語言的數(shù)據(jù)類型分為基本數(shù)據(jù)類型和自定義數(shù)據(jù)類型。基本數(shù)據(jù)類型是編譯系統(tǒng)內(nèi)置的。

2.1 基本數(shù)據(jù)類型

如C++中的基本數(shù)據(jù)類型

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

整數(shù)常量：二進(jìn)制(01)、八進(jìn)制（0-7）、十進(jìn)制（0-9）、十六進(jìn)制(0-9a-fA-F)

實型常量

實數(shù)有兩種：一般形式和指數(shù)形式。
一般形式：1.2
指數(shù)形式：0.12E-2

字符常量

單引號括起來的一個字符，如’a’ ‘?’ ‘\n’

字符串常量
"abcd"
布爾常量

true和false

2.3 變量

變量是值可以變量的量。

  • 變量的聲明和定義

變量聲明語句：

數(shù)據(jù)類型  變量名1, 變量名2, ..., 變量名n;

如

int a,b,c,d;
char c='a'; // 定義變量并賦初值
2.4 符號常量

符號常量是命名的常量。使用符號常量可以提高代碼的可讀性，

常量聲明語句：

const 數(shù)據(jù)類型  變量名 = 常量;

如

const double PI = 3.1415926;
3. 操作符(運(yùn)算符)和表達(dá)式

表達(dá)式是程序中計算求值的基本單位。

表達(dá)式可以理解為計算公式，由操作符(運(yùn)算符，如+ - * /) 、操作數(shù)(運(yùn)算量，如常量、變量等)和括號組成。如x+y、1+2*3等。

單目運(yùn)算符(一元運(yùn)算符)：只需要一個操作數(shù)的運(yùn)算符，如 +(正號) -(負(fù)號)

二目運(yùn)算符(二元運(yùn)算符)：需要兩個操作數(shù)的運(yùn)算符，如 +(加號) -(減號)

C++中的操作符(運(yùn)算符)

3.1 算數(shù)運(yùn)算符和算數(shù)表達(dá)式

C++中算數(shù)運(yùn)算符包括基本算數(shù)運(yùn)算符和自增自減運(yùn)算符。由算數(shù)運(yùn)算符、操作數(shù)和括號組成的表達(dá)式成為算數(shù)表達(dá)式。

基本算數(shù)運(yùn)算符包括+(正號或加) -(負(fù)號或減) *(乘) /(除) %(取余)

自增自減運(yùn)算符包括++(自增) --(自減)。根據(jù)位置不同可細(xì)分為前置自增、后置自增、前置自減和后置自減。

3.2 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式

賦值運(yùn)算符:

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

帶有賦值運(yùn)算符的表達(dá)式成為賦值表達(dá)式。

=(等號)為最基本的賦值運(yùn)算符。

a=1 表達(dá)式值為1
a=b=1 表達(dá)式值為1，a,b的值為5
a=(b=1)+(c=2) 表達(dá)式值為3，a為3，b為1，c為2
3.3 逗號運(yùn)算符和逗號表達(dá)式

C++中逗號也是運(yùn)算符

如

a=1*2,a*3; 等價于 a=1*2; a=a*3; 表達(dá)式值為6
3.4 邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式

C++的邏輯運(yùn)算符包括關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符。

關(guān)系運(yùn)算符：<(小于)<=（小于或等于）>(大于) >=（大于或等于）==(等于) !=(不等于)

邏輯運(yùn)算符：!(非) &&(與) ||(或)

如

a >1 關(guān)系運(yùn)算符
!a 邏輯運(yùn)算符
3.5 條件運(yùn)算符和條件表達(dá)式

C++中唯一的三元運(yùn)算符為條件運(yùn)算符"?"。

如

isOK ? "1" : "0"
3.6 位運(yùn)算符

C++中的位運(yùn)算符：

& 按位與
| 按位或
^ 按位異或
~ 按位取反<< 左移
>>右移
4. 語句

程序執(zhí)行的操作采用語句表達(dá)。 常見操作包括聲明變量、賦值、調(diào)用方法、循環(huán)訪問集合，以及根據(jù)給定條件分支到一個或另一個代碼塊。

C++的語句包括

4.1 聲明語句 Declaration Statement

聲明語句引入新的變量或常量。 變量聲明可以選擇為變量賦值。 在常量聲明中必須賦值。

// 變量聲明語句 Variable declaration statements
double radius = 2;

// 常量聲明語句 Constant declaration statement
const double PI = 3.1415926;
4.2 表達(dá)式語句 Expression Statement

用于計算值的表達(dá)式語句必須在變量中存儲該值。

// 表達(dá)式語句賦值 Expression statement (assignment)
area = 3.14 * (radius * radius);

// 表達(dá)式語句(函數(shù)調(diào)用) Expression statement (method invocation).
printf("");

// 表達(dá)式語句(new對象) Expression statement (new object creation).
CTest*  pTest = new  CTest();
4.3 選擇語句 Selection Statement

選擇語句用于根據(jù)一個或多個指定條件分支到不同的代碼段。關(guān)鍵字 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 迭代語句 Iteration Statement

迭代語句用于遍歷集合（如數(shù)組），或重復(fù)執(zhí)行同一組語句直到滿足指定的條件。 關(guān)鍵字 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 跳轉(zhuǎn)語句 Jump Statement

跳轉(zhuǎn)語句將控制轉(zhuǎn)移給另一代碼段。 關(guān)鍵字 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 帶標(biāo)簽的語句 Labeled Statement

可以為語句指定一個標(biāo)簽，然后使用 goto關(guān)鍵字跳轉(zhuǎn)到該帶標(biāo)簽的語句。

goto EXIT;

EXIT:
	return;
4.7 異常處理語句 Exception Handling Statement

異常處理語句用于從運(yùn)行時發(fā)生的異常情況正?；謴?fù)。關(guān)鍵字 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 復(fù)合語句 Compound Statement

復(fù)合語句：一對大括號內(nèi)含有多個語句。

復(fù)合語句有自己的作用域，離開作用域后，其中的變量會被銷毀。

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

空語句只含一個分號。 不執(zhí)行任何操作，可以在需要語句但不需要執(zhí)行任何操作的地方使用。

while (true)
   ; // 空語句

注意：C++中沒有賦值語句和函數(shù)調(diào)用語句，賦值和函數(shù)調(diào)用功能是通過表達(dá)式來實現(xiàn)的。

5. 自定義數(shù)據(jù)類型

C++中自定義數(shù)據(jù)類型包括枚舉類型(enum)、結(jié)構(gòu)體類型(struct)、聯(lián)合體類型(union)、數(shù)組類型([])、類類型(class)等。

License

License under CC BY-NC-ND 4.0: 署名-非商業(yè)使用-禁止演繹

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