C++基础入门
1 C++初识
1.1 第一个C++程序
编写一个C++程序总共分为4个步骤
编写代码 Hello world
1
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3
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7
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9
10
11
| #include<iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "Hello world" << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
1.2 注释
作用：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码
两种格式
- 单行注释：
// 描述信息
- 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，==对该行代码说明==
- 多行注释：
/* 描述信息 */
- 通常放在一段代码的上方，==对该段代码做整体说明==
提示：编译器在编译代码时，会忽略注释的内容
1.3 变量
作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存
语法：数据类型 变量名 = 初始值;
示例：
1
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3
4
5
6
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16
| #include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 10;
cout << "a = " << a << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
注意：C++在创建变量时，必须给变量一个初始值，否则会报错
1.4 常量
作用：用于记录程序中不可更改的数据
C++定义常量两种方式
#define 宏常量： #define 常量名 常量值
const修饰的变量 const 数据类型 常量名 = 常量值
- ==通常在变量定义前加关键字const==，修饰该变量为常量，不可修改
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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15
16
17
18
|
#define day 7
int main() {
cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
const int month = 12;
cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
1.5 关键字
作用：关键字是C++中预先保留的单词（标识符）
C++关键字如下：
| asm |
do |
if |
return |
typedef |
| auto |
double |
inline |
short |
typeid |
| bool |
dynamic_cast |
int |
signed |
typename |
| break |
else |
long |
sizeof |
union |
| case |
enum |
mutable |
static |
unsigned |
| catch |
explicit |
namespace |
static_cast |
using |
| char |
export |
new |
struct |
virtual |
| class |
extern |
operator |
switch |
void |
| const |
false |
private |
template |
volatile |
| const_cast |
float |
protected |
this |
wchar_t |
| continue |
for |
public |
throw |
while |
| default |
friend |
register |
true |
|
| delete |
goto |
reinterpret_cast |
try |
|
提示：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。
1.6 标识符命名规则
作用：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则
- 标识符不能是关键字
- 标识符只能由字母、数字、下划线组成
- 第一个字符必须为字母或下划线
- 标识符中字母区分大小写
建议：给标识符命名时，争取做到见名知意的效果，方便自己和他人的阅读
2 数据类型
C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存
2.1 整型
作用：整型变量表示的是==整数类型==的数据
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：
| 数据类型 |
占用空间 |
取值范围 |
| short(短整型) |
2字节 |
(-2^15 ~ 2^15-1) |
| int(整型) |
4字节 |
(-2^31 ~ 2^31-1) |
| long(长整形) |
Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) |
(-2^31 ~ 2^31-1) |
| long long(长长整形) |
8字节 |
(-2^63 ~ 2^63-1) |
2.2 sizeof关键字
作用：利用sizeof关键字可以==统计数据类型所占内存大小==
语法： sizeof( 数据类型 / 变量)
示例：
1
2
3
4
5
6
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13
14
| int main() {
cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(short) << endl;
cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl;
cout << "long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long) << endl;
cout << "long long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long long) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
整型结论：==short < int <= long <= long long==
2.3 实型（浮点型）
作用：用于==表示小数==
浮点型变量分为两种：
- 单精度float
- 双精度double
两者的区别在于表示的有效数字范围不同。
| 数据类型 |
占用空间 |
有效数字范围 |
| float |
4字节 |
7位有效数字 |
| double |
8字节 |
15～16位有效数字 |
示例：
1
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4
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6
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21
22
| int main() {
float f1 = 3.14f;
double d1 = 3.14;
cout << f1 << endl;
cout << d1<< endl;
cout << "float sizeof = " << sizeof(f1) << endl;
cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl;
float f2 = 3e2;
cout << "f2 = " << f2 << endl;
float f3 = 3e-2;
cout << "f3 = " << f3 << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
2.4 字符型
作用：字符型变量用于显示单个字符
语法：char ch = 'a';
注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号
注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串
- C和C++中字符型变量只占用==1个字节==。
- 字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元
示例：
1
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3
4
5
6
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16
17
| int main() {
char ch = 'a';
cout << ch << endl;
cout << sizeof(char) << endl;
cout << (int)ch << endl;
ch = 97;
cout << ch << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
ASCII码表格：
| ASCII值 |
控制字符 |
ASCII值 |
字符 |
ASCII值 |
字符 |
ASCII值 |
字符 |
| 0 |
NUT |
32 |
(space) |
64 |
@ |
96 |
、 |
| 1 |
SOH |
33 |
! |
65 |
A |
97 |
a |
| 2 |
STX |
34 |
“ |
66 |
B |
98 |
b |
| 3 |
ETX |
35 |
# |
67 |
C |
99 |
c |
| 4 |
EOT |
36 |
$ |
68 |
D |
100 |
d |
| 5 |
ENQ |
37 |
% |
69 |
E |
101 |
e |
| 6 |
ACK |
38 |
& |
70 |
F |
102 |
f |
| 7 |
BEL |
39 |
, |
71 |
G |
103 |
g |
| 8 |
BS |
40 |
( |
72 |
H |
104 |
h |
| 9 |
HT |
41 |
) |
73 |
I |
105 |
i |
| 10 |
LF |
42 |
* |
74 |
J |
106 |
j |
| 11 |
VT |
43 |
+ |
75 |
K |
107 |
k |
| 12 |
FF |
44 |
, |
76 |
L |
108 |
l |
| 13 |
CR |
45 |
- |
77 |
M |
109 |
m |
| 14 |
SO |
46 |
. |
78 |
N |
110 |
n |
| 15 |
SI |
47 |
/ |
79 |
O |
111 |
o |
| 16 |
DLE |
48 |
0 |
80 |
P |
112 |
p |
| 17 |
DCI |
49 |
1 |
81 |
Q |
113 |
q |
| 18 |
DC2 |
50 |
2 |
82 |
R |
114 |
r |
| 19 |
DC3 |
51 |
3 |
83 |
S |
115 |
s |
| 20 |
DC4 |
52 |
4 |
84 |
T |
116 |
t |
| 21 |
NAK |
53 |
5 |
85 |
U |
117 |
u |
| 22 |
SYN |
54 |
6 |
86 |
V |
118 |
v |
| 23 |
TB |
55 |
7 |
87 |
W |
119 |
w |
| 24 |
CAN |
56 |
8 |
88 |
X |
120 |
x |
| 25 |
EM |
57 |
9 |
89 |
Y |
121 |
y |
| 26 |
SUB |
58 |
: |
90 |
Z |
122 |
z |
| 27 |
ESC |
59 |
; |
91 |
[ |
123 |
{ |
| 28 |
FS |
60 |
< |
92 |
/ |
124 |
| |
| 29 |
GS |
61 |
= |
93 |
] |
125 |
} |
| 30 |
RS |
62 |
> |
94 |
^ |
126 |
` |
| 31 |
US |
63 |
? |
95 |
_ |
127 |
DEL |
ASCII 码大致由以下两部分组成：
- ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。
- ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。
2.5 转义字符
作用：用于表示一些==不能显示出来的ASCII字符==
现阶段我们常用的转义字符有： \n \\ \t
| 转义字符 |
含义 |
ASCII码值（十进制） |
| \a |
警报 |
007 |
| \b |
退格(BS) ，将当前位置移到前一列 |
008 |
| \f |
换页(FF)，将当前位置移到下页开头 |
012 |
| \n |
换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头 |
010 |
| \r |
回车(CR) ，将当前位置移到本行开头 |
013 |
| \t |
水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置） |
009 |
| \v |
垂直制表(VT) |
011 |
| *\\* |
代表一个反斜线字符”" |
092 |
| ' |
代表一个单引号（撇号）字符 |
039 |
| " |
代表一个双引号字符 |
034 |
| ? |
代表一个问号 |
063 |
| \0 |
数字0 |
000 |
| \ddd |
8进制转义字符，d范围0~7 |
3位8进制 |
| \xhh |
16进制转义字符，h范围09，af，A~F |
3位16进制 |
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
| int main() {
cout << "\\" << endl;
cout << "\tHello" << endl;
cout << "\n" << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
2.6 字符串型
作用：用于表示一串字符
两种风格
C风格字符串： char 变量名[] = "字符串值"
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
| int main() {
char str1[] = "hello world";
cout << str1 << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
注意：C风格的字符串要用双引号括起来
C++风格字符串： string 变量名 = "字符串值"
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
| int main() {
string str = "hello world";
cout << str << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
注意：C++风格字符串，需要加入头文件==#include<string>==
2.7 布尔类型 bool
作用：布尔数据类型代表真或假的值
bool类型只有两个值：
- true — 真（本质是1）
- false — 假（本质是0）
bool类型占==1个字节==大小
示例：
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
11
12
13
14
| int main() {
bool flag = true;
cout << flag << endl;
flag = false;
cout << flag << endl;
cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
2.8 数据的输入
作用：用于从键盘获取数据
关键字：cin
语法： cin >> 变量
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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16
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18
19
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21
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23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
| int main(){
int a = 0;
cout << "请输入整型变量：" << endl;
cin >> a;
cout << a << endl;
double d = 0;
cout << "请输入浮点型变量：" << endl;
cin >> d;
cout << d << endl;
char ch = 0;
cout << "请输入字符型变量：" << endl;
cin >> ch;
cout << ch << endl;
string str;
cout << "请输入字符串型变量：" << endl;
cin >> str;
cout << str << endl;
bool flag = true;
cout << "请输入布尔型变量：" << endl;
cin >> flag;
cout << flag << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
|
3 运算符
作用：用于执行代码的运算
本章我们主要讲解以下几类运算符：
| 运算符类型 |
作用 |
| 算术运算符 |
用于处理四则运算 |
| 赋值运算符 |
用于将表达式的值赋给变量 |
| 比较运算符 |
用于表达式的比较，并返回一个真值或假值 |
| 逻辑运算符 |
用于根据表达式的值返回真值或假值 |
3.1 算术运算符
作用：用于处理四则运算
算术运算符包括以下符号：
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| + |
正号 |
+3 |
3 |
| - |
负号 |
-3 |
-3 |
| + |
加 |
10 + 5 |
15 |
| - |
减 |
10 - 5 |
5 |
| * |
乘 |
10 * 5 |
50 |
| / |
除 |
10 / 5 |
2 |
| % |
取模(取余) |
10 % 3 |
1 |
| ++ |
前置递增 |
a=2; b=++a; |
a=3; b=3; |
| ++ |
后置递增 |
a=2; b=a++; |
a=3; b=2; |
| – |
前置递减 |
a=2; b=–a; |
a=1; b=1; |
| – |
后置递减 |
a=2; b=a–; |
a=1; b=2; |
示例1：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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14
15
16
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21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
int main() {
int a1 = 10;
int b1 = 3;
cout << a1 + b1 << endl;
cout << a1 - b1 << endl;
cout << a1 * b1 << endl;
cout << a1 / b1 << endl;
int a2 = 10;
int b2 = 20;
cout << a2 / b2 << endl;
int a3 = 10;
int b3 = 0;
double d1 = 0.5;
double d2 = 0.25;
cout << d1 / d2 << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：在除法运算中，除数不能为0
示例2：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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17
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21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
int main() {
int a1 = 10;
int b1 = 3;
cout << 10 % 3 << endl;
int a2 = 10;
int b2 = 20;
cout << a2 % b2 << endl;
int a3 = 10;
int b3 = 0;
double d1 = 3.14;
double d2 = 1.1;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：只有整型变量可以进行取模运算
示例3：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
int main() {
int a = 10;
a++;
cout << a << endl;
int b = 10;
++b;
cout << b << endl;
int a2 = 10;
int b2 = ++a2 * 10;
cout << b2 << endl;
int a3 = 10;
int b3 = a3++ * 10;
cout << b3 << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：前置递增先对变量进行++，再计算表达式，后置递增相反
3.2 赋值运算符
作用：用于将表达式的值赋给变量
赋值运算符包括以下几个符号：
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| = |
赋值 |
a=2; b=3; |
a=2; b=3; |
| += |
加等于 |
a=0; a+=2; |
a=2; |
| -= |
减等于 |
a=5; a-=3; |
a=2; |
| *= |
乘等于 |
a=2; a*=2; |
a=4; |
| /= |
除等于 |
a=4; a/=2; |
a=2; |
| %= |
模等于 |
a=3; a%2; |
a=1; |
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
| int main() {
int a = 10;
a = 100;
cout << "a = " << a << endl;
a = 10;
a += 2;
cout << "a = " << a << endl;
a = 10;
a -= 2;
cout << "a = " << a << endl;
a = 10;
a *= 2;
cout << "a = " << a << endl;
a = 10;
a /= 2;
cout << "a = " << a << endl;
a = 10;
a %= 2;
cout << "a = " << a << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
3.3 比较运算符
作用：用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
比较运算符有以下符号：
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| == |
相等于 |
4 == 3 |
0 |
| != |
不等于 |
4 != 3 |
1 |
| < |
小于 |
4 < 3 |
0 |
| > |
大于 |
4 > 3 |
1 |
| <= |
小于等于 |
4 <= 3 |
0 |
| >= |
大于等于 |
4 >= 1 |
1 |
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
| int main() {
int a = 10;
int b = 20;
cout << (a == b) << endl;
cout << (a != b) << endl;
cout << (a > b) << endl;
cout << (a < b) << endl;
cout << (a >= b) << endl;
cout << (a <= b) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
注意：C和C++ 语言的比较运算中， ==“真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。==
3.4 逻辑运算符
作用：用于根据表达式的值返回真值或假值
逻辑运算符有以下符号：
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| ! |
非 |
!a |
如果a为假，则!a为真； 如果a为真，则!a为假。 |
| && |
与 |
a && b |
如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。 |
| || |
或 |
a || b |
如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。 |
示例1：逻辑非
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
int main() {
int a = 10;
cout << !a << endl;
cout << !!a << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结： 真变假，假变真
示例2：逻辑与
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
|
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
cout << (a && b) << endl;
a = 10;
b = 0;
cout << (a && b) << endl;
a = 0;
b = 0;
cout << (a && b) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：逻辑==与==运算符总结： ==同真为真，其余为假==
示例3：逻辑或
1
2
3
4
5
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21
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|
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
cout << (a || b) << endl;
a = 10;
b = 0;
cout << (a || b) << endl;
a = 0;
b = 0;
cout << (a || b) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
逻辑==或==运算符总结： ==同假为假，其余为真==
4 程序流程结构
C/C++支持最基本的三种程序运行结构：==顺序结构、选择结构、循环结构==
- 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
- 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
- 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码
4.1 选择结构
4.1.1 if语句
作用：执行满足条件的语句
if语句的三种形式
单行格式if语句
多行格式if语句
多条件的if语句
单行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }
示例：
1
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4
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22
| int main() {
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl;
cin >> score;
cout << "您输入的分数为： " << score << endl;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学！！！" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
注意：if条件表达式后不要加分号
- 多行格式if语句：
if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };
示例：
1
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21
| int main() {
int score = 0;
cout << "请输入考试分数：" << endl;
cin >> score;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学" << endl;
}
else
{
cout << "我未考上一本大学" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
- 多条件的if语句：
if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}
示例：
1
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3
4
5
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29
| int main() {
int score = 0;
cout << "请输入考试分数：" << endl;
cin >> score;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学" << endl;
}
else if (score > 500)
{
cout << "我考上了二本大学" << endl;
}
else if (score > 400)
{
cout << "我考上了三本大学" << endl;
}
else
{
cout << "我未考上本科" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
嵌套if语句：在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断
案例需求：
- 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断
- 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；
- 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。
示例：
1
2
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6
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41
42
| int main() {
int score = 0;
cout << "请输入考试分数：" << endl;
cin >> score;
if (score > 600)
{
cout << "我考上了一本大学" << endl;
if (score > 700)
{
cout << "我考上了北大" << endl;
}
else if (score > 650)
{
cout << "我考上了清华" << endl;
}
else
{
cout << "我考上了人大" << endl;
}
}
else if (score > 500)
{
cout << "我考上了二本大学" << endl;
}
else if (score > 400)
{
cout << "我考上了三本大学" << endl;
}
else
{
cout << "我未考上本科" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
4.1.2 三目运算符
作用： 通过三目运算符实现简单的判断
语法：表达式1 ? 表达式2 ：表达式3
解释：
如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；
如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。
示例：
1
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| int main() {
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = a > b ? a : b;
cout << "c = " << c << endl;
(a > b ? a : b) = 100;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰
4.1.3 switch语句
作用：执行多条件分支语句
语法：
1
2
3
4
5
6
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| switch(表达式)
{
case 结果1：执行语句;break;
case 结果2：执行语句;break;
...
default:执行语句;break;
}
|
示例：
1
2
3
4
5
6
7
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9
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34
| int main() {
int score = 0;
cout << "请给电影打分" << endl;
cin >> score;
switch (score)
{
case 10:
case 9:
cout << "经典" << endl;
break;
case 8:
cout << "非常好" << endl;
break;
case 7:
case 6:
cout << "一般" << endl;
break;
default:
cout << "烂片" << endl;
break;
}
system("pause");
return 0;
}
|
注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行
总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间
4.2 循环结构
4.2.1 while循环语句
作用：满足循环条件，执行循环语句
语法： while(循环条件){ 循环语句 }
解释：==只要循环条件的结果为真，就执行循环语句==
示例：
1
2
3
4
5
6
7
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11
12
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| int main() {
int num = 0;
while (num < 10)
{
cout << "num = " << num << endl;
num++;
}
system("pause");
return 0;
}
|
注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环
4.2.2 do…while循环语句
作用： 满足循环条件，执行循环语句
语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);
注意：与while的区别在于==do…while会先执行一次循环语句==，再判断循环条件
示例：
1
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3
4
5
6
7
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16
| int main() {
int num = 0;
do
{
cout << num << endl;
num++;
} while (num < 10);
system("pause");
return 0;
}
|
总结：与while循环区别在于，do…while先执行一次循环语句，再判断循环条件
4.2.3 for循环语句
作用： 满足循环条件，执行循环语句
语法： for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
| int main() {
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << i << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
详解：
注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔
总结：while , do…while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用
4.2.4 嵌套循环
作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题
例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环
示例：
1
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| int main() {
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
cout << "*" << " ";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
4.3 跳转语句
4.3.1 break语句
作用: 用于跳出==选择结构==或者==循环结构==
break使用的时机：
- 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
- 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
- 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句
示例1：
1
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6
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| int main() {
cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl;
cout << "1、普通" << endl;
cout << "2、中等" << endl;
cout << "3、困难" << endl;
int num = 0;
cin >> num;
switch (num)
{
case 1:
cout << "您选择的是普通难度" << endl;
break;
case 2:
cout << "您选择的是中等难度" << endl;
break;
case 3:
cout << "您选择的是困难难度" << endl;
break;
}
system("pause");
return 0;
}
|
示例2：
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
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12
13
14
15
| int main() {
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
if (i == 5)
{
break;
}
cout << i << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
示例3：
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
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| int main() {
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
if (j == 5)
{
break;
}
cout << "*" << " ";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
4.3.2 continue语句
作用：在==循环语句==中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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15
| int main() {
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
if (i % 2 == 0)
{
continue;
}
cout << i << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环
4.3.3 goto语句
作用：可以无条件跳转语句
语法： goto 标记;
解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置
示例：
1
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6
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| int main() {
cout << "1" << endl;
goto FLAG;
cout << "2" << endl;
cout << "3" << endl;
cout << "4" << endl;
FLAG:
cout << "5" << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱
5 数组
5.1 概述
所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素
特点1：数组中的每个==数据元素都是相同的数据类型==
特点2：数组是由==连续的内存==位置组成的
5.2 一维数组
5.2.1 一维数组定义方式
一维数组定义的三种方式：
数据类型 数组名[ 数组长度 ];数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
示例
1
2
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4
5
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44
45
| int main() {
int score[10];
score[0] = 100;
score[1] = 99;
score[2] = 85;
cout << score[0] << endl;
cout << score[1] << endl;
cout << score[2] << endl;
int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << score2[i] << endl;
}
int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << score3[i] << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名
总结2：数组中下标是从0开始索引
5.2.2 一维数组数组名
一维数组名称的用途：
- 可以统计整个数组在内存中的长度
- 可以获取数组在内存中的首地址
示例：
1
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20
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| int main() {
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;
cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "数组首地址为： " << (int)arr << endl;
cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl;
cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
注意：数组名是常量，不可以赋值
总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址
总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小
5.2.3 冒泡排序
作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
- 重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较
示例： 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序
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| int main() {
int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
5.3 二维数组
二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。
5.3.1 二维数组定义方式
二维数组定义的四种方式：
数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4}; 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
建议：以上4种定义方式，利用==第二种更加直观，提高代码的可读性==
示例：
1
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39
40
41
| int main() {
int arr[2][3];
arr[0][0] = 1;
arr[0][1] = 2;
arr[0][2] = 3;
arr[1][0] = 4;
arr[1][1] = 5;
arr[1][2] = 6;
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
cout << arr[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
int arr2[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
system("pause");
return 0;
}
|
总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数
5.3.2 二维数组数组名
示例：
1
2
3
4
5
6
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9
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25
26
27
28
| int main() {
int arr[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl;
cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;
cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;
cout << "二维数组首地址：" << arr << endl;
cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;
cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl;
cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;
cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结1：二维数组名就是这个数组的首地址
总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小
5.3.3 二维数组应用案例
考试成绩统计：
案例描述：有三名同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，请分别输出三名同学的总成绩
|
语文 |
数学 |
英语 |
| 张三 |
100 |
100 |
100 |
| 李四 |
90 |
50 |
100 |
| 王五 |
60 |
70 |
80 |
参考答案：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
| int main() {
int scores[3][3] =
{
{100,100,100},
{90,50,100},
{60,70,80},
};
string names[3] = { "张三","李四","王五" };
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
int sum = 0;
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
sum += scores[i][j];
}
cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
6 函数
6.1 概述
作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码
一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。
6.2 函数的定义
函数的定义一般主要有5个步骤：
1、返回值类型
2、函数名
3、参数表列
4、函数体语句
5、return 表达式
语法：
1
2
3
4
5
6
7
8
| 返回值类型 函数名 （参数列表）
{
函数体语句
return表达式
}
|
- 返回值类型 ：一个函数可以返回一个值。在函数定义中
- 函数名：给函数起个名称
- 参数列表：使用该函数时，传入的数据
- 函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句
- return表达式： 和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据
示例：定义一个加法函数，实现两个数相加
1
2
3
4
5
6
|
int add(int num1, int num2)
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
|
6.3 函数的调用
功能：使用定义好的函数
语法： 函数名（参数）
示例：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
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|
int add(int num1, int num2)
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
int sum = add(a, b);
cout << "sum = " << sum << endl;
a = 100;
b = 100;
sum = add(a, b);
cout << "sum = " << sum << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：函数定义里小括号内称为形参，函数调用时传入的参数称为实参
6.4 值传递
- 所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
- 值传递时，==如果形参发生，并不会影响实参==
示例：
1
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| void swap(int num1, int num2)
{
cout << "交换前：" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
cout << "交换后：" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
swap(a, b);
cout << "mian中的 a = " << a << endl;
cout << "mian中的 b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结： 值传递时，形参是修饰不了实参的
6.5 函数的常见样式
常见的函数样式有4种
- 无参无返
- 有参无返
- 无参有返
- 有参有返
示例：
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|
void test01()
{
cout << "this is test01" << endl;
}
void test02(int a)
{
cout << "this is test02" << endl;
cout << "a = " << a << endl;
}
int test03()
{
cout << "this is test03 " << endl;
return 10;
}
int test04(int a, int b)
{
cout << "this is test04 " << endl;
int sum = a + b;
return sum;
}
|
6.6 函数的声明
作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
示例：
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|
int max(int a, int b);
int max(int a, int b);
int max(int a, int b)
{
return a > b ? a : b;
}
int main() {
int a = 100;
int b = 200;
cout << max(a, b) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
6.7 函数的分文件编写
作用：让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4个步骤
- 创建后缀名为.h的头文件
- 创建后缀名为.cpp的源文件
- 在头文件中写函数的声明
- 在源文件中写函数的定义
示例：
1
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|
#include<iostream>
using namespace std;
void swap(int a, int b);
|
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|
#include "swap.h"
void swap(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}
|
1
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|
#include "swap.h"
int main() {
int a = 100;
int b = 200;
swap(a, b);
system("pause");
return 0;
}
|
7 指针
7.1 指针的基本概念
指针的作用： 可以通过指针间接访问内存
内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示
可以利用指针变量保存地址
7.2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法： 数据类型 * 变量名；
示例：
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| int main() {
int a = 10;
int * p;
p = &a;
cout << &a << endl;
cout << p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
指针变量和普通变量的区别
- 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
- 指针变量可以通过” * “操作符，操作指针变量指向的内存空间，这个过程称为解引用
总结1： 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址
总结2：利用指针可以记录地址
总结3：对指针变量解引用，可以操作指针指向的内存
7.3 指针所占内存空间
提问：指针也是种数据类型，那么这种数据类型占用多少内存空间？
示例：
1
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| int main() {
int a = 10;
int * p;
p = &a;
cout << *p << endl;
cout << sizeof(p) << endl;
cout << sizeof(char *) << endl;
cout << sizeof(float *) << endl;
cout << sizeof(double *) << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：所有指针类型在32位操作系统下是4个字节
7.4 空指针和野指针
空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间
用途：初始化指针变量
注意：空指针指向的内存是不可以访问的
示例1：空指针
1
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| int main() {
int * p = NULL;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
野指针：指针变量指向非法的内存空间
示例2：野指针
1
2
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| int main() {
int * p = (int *)0x1100;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。
7.5 const修饰指针
const修饰指针有三种情况
- const修饰指针 — 常量指针
- const修饰常量 — 指针常量
- const即修饰指针，又修饰常量
示例：
1
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| int main() {
int a = 10;
int b = 10;
const int * p1 = &a;
p1 = &b;
int * const p2 = &a;
*p2 = 100;
const int * const p3 = &a;
system("pause");
return 0;
}
|
技巧：看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针，是常量就是指针常量
7.6 指针和数组
作用：利用指针访问数组中元素
示例：
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| int main() {
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int * p = arr;
cout << "第一个元素： " << arr[0] << endl;
cout << "指针访问第一个元素： " << *p << endl;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << *p << endl;
p++;
}
system("pause");
return 0;
}
|
7.7 指针和函数
作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值
示例：
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|
void swap1(int a ,int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void swap2(int * p1, int *p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
swap1(a, b);
swap2(&a, &b);
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
|
总结：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递
7.8 指针、数组、函数
案例描述：封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序
例如数组：int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
示例：
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|
void bubbleSort(int * arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
void printArray(int arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
}
int main() {
int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
bubbleSort(arr, len);
printArray(arr, len);
system("pause");
return 0;
}
|
总结：当数组名传入到函数作为参数时，被退化为指向首元素的指针
8 结构体
8.1 结构体基本概念
结构体属于用户==自定义的数据类型==，允许用户存储不同的数据类型
8.2 结构体定义和使用
语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 }；
通过结构体创建变量的方式有三种：
- struct 结构体名 变量名
- struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值…}
- 定义结构体时顺便创建变量
示例：
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|
struct student
{
string name;
int age;
int score;
}stu3;
int main() {
struct student stu1;
stu1.name = "张三";
stu1.age = 18;
stu1.score = 100;
cout << "姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << " 分数：" << stu1.score << endl;
struct student stu2 = { "李四",19,60 };
cout << "姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << " 分数：" << stu2.score << endl;
stu3.name = "王五";
stu3.age = 18;
stu3.score = 80;
cout << "姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << " 分数：" << stu3.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结1：定义结构体时的关键字是struct，不可省略
总结2：创建结构体变量时，关键字struct可以省略
总结3：结构体变量利用操作符 ‘’.’’ 访问成员
8.3 结构体数组
作用：将自定义的结构体放入到数组中方便维护
语法： struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }
示例：
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|
struct student
{
string name;
int age;
int score;
}
int main() {
struct student arr[3]=
{
{"张三",18,80 },
{"李四",19,60 },
{"王五",20,70 }
};
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
cout << "姓名：" << arr[i].name << " 年龄：" << arr[i].age << " 分数：" << arr[i].score << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
|
8.4 结构体指针
作用：通过指针访问结构体中的成员
- 利用操作符
-> 可以通过结构体指针访问结构体属性
示例：
1
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struct student
{
string name;
int age;
int score;
};
int main() {
struct student stu = { "张三",18,100, };
struct student * p = &stu;
p->score = 80;
cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员
8.5 结构体嵌套结构体
作用： 结构体中的成员可以是另一个结构体
例如：每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体
示例：
1
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|
struct student
{
string name;
int age;
int score;
};
struct teacher
{
int id;
string name;
int age;
struct student stu;
};
int main() {
struct teacher t1;
t1.id = 10000;
t1.name = "老王";
t1.age = 40;
t1.stu.name = "张三";
t1.stu.age = 18;
t1.stu.score = 100;
cout << "教师 职工编号： " << t1.id << " 姓名： " << t1.name << " 年龄： " << t1.age << endl;
cout << "辅导学员 姓名： " << t1.stu.name << " 年龄：" << t1.stu.age << " 考试分数： " << t1.stu.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：在结构体中可以定义另一个结构体作为成员，用来解决实际问题
8.6 结构体做函数参数
作用：将结构体作为参数向函数中传递
传递方式有两种：
示例：
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|
struct student
{
string name;
int age;
int score;
};
void printStudent(student stu )
{
stu.age = 28;
cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
}
void printStudent2(student *stu)
{
stu->age = 28;
cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;
}
int main() {
student stu = { "张三",18,100};
printStudent(stu);
cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
cout << endl;
printStudent2(&stu);
cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
|
总结：如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递
8.7 结构体中 const使用场景
作用：用const来防止误操作
示例：
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|
struct student
{
string name;
int age;
int score;
};
void printStudent(const student *stu)
{
cout << "姓名：" << stu->name << " 年龄：" << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;
}
int main() {
student stu = { "张三",18,100 };
printStudent(&stu);
system("pause");
return 0;
}
|
8.8 结构体案例
8.8.1 案例1
案例描述：
学校正在做毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有3名老师，需求如下
设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员
学生的成员有姓名、考试分数，创建数组存放3名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值
最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。
示例：
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| struct Student
{
string name;
int score;
};
struct Teacher
{
string name;
Student sArray[5];
};
void allocateSpace(Teacher tArray[] , int len)
{
string tName = "教师";
string sName = "学生";
string nameSeed = "ABCDE";
for (int i = 0; i < len; i++)
{
tArray[i].name = tName + nameSeed[i];
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
tArray[i].sArray[j].name = sName + nameSeed[j];
tArray[i].sArray[j].score = rand() % 61 + 40;
}
}
}
void printTeachers(Teacher tArray[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << tArray[i].name << endl;
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
cout << "\t姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << " 分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
}
}
}
int main() {
srand((unsigned int)time(NULL));
Teacher tArray[3];
int len = sizeof(tArray) / sizeof(Teacher);
allocateSpace(tArray, len);
printTeachers(tArray, len);
system("pause");
return 0;
}
|
8.8.2 案例2
案例描述：
设计一个英雄的结构体，包括成员姓名，年龄，性别;创建结构体数组，数组中存放5名英雄。
通过冒泡排序的算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。
五名英雄信息如下：
1
2
3
4
5
| {"刘备",23,"男"},
{"关羽",22,"男"},
{"张飞",20,"男"},
{"赵云",21,"男"},
{"貂蝉",19,"女"},
|
示例：
1
2
3
4
5
6
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44
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46
47
48
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50
51
52
53
|
struct hero
{
string name;
int age;
string sex;
};
void bubbleSort(hero arr[] , int len)
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{
if (arr[j].age > arr[j + 1].age)
{
hero temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
void printHeros(hero arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << "姓名： " << arr[i].name << " 性别： " << arr[i].sex << " 年龄： " << arr[i].age << endl;
}
}
int main() {
struct hero arr[5] =
{
{"刘备",23,"男"},
{"关羽",22,"男"},
{"张飞",20,"男"},
{"赵云",21,"男"},
{"貂蝉",19,"女"},
};
int len = sizeof(arr) / sizeof(hero);
bubbleSort(arr, len);
printHeros(arr, len);
system("pause");
return 0;
}
|