C++程序設(shè)計：第2章 C++基本概念

1、第2章,C+基本概念,本章需要掌握的內(nèi)容,C+的基本詞法結(jié)構(gòu)，包括關(guān)鍵字、標識符和標點符號 基本的數(shù)據(jù)類型 變量與引用 整型常量的不同進制表示方法 實型常量的不同表示方法 字符常量、轉(zhuǎn)義字符與字符串常量 標識符常量與宏定義常量 各種運算符的作用與優(yōu)先級 類型轉(zhuǎn)換，包括：自動類型轉(zhuǎn)換、強制類型轉(zhuǎn)換和賦值類型轉(zhuǎn)換 C+語句 簡單的輸入與輸出,2.2 第一個C+源程序,include void main() couthello,worldn; /向屏幕輸出 hello,world后換行,包含頭文件,主函數(shù)的函數(shù)頭,函數(shù)后跟的一對,C+輸出語句,注釋語句,2.3.1 關(guān) 鍵 字,關(guān)鍵字（Keyword

2、）又稱保留字。是由系統(tǒng)定義的具有特定含義的英文單詞。關(guān)鍵字不能另作它用,C+大小寫敏感（區(qū)分大小寫），關(guān)鍵字全部由小寫字母組成。標準C+（ISO14882）定義了74個關(guān)鍵字，具體的C+編譯器還會做一些增刪。常用關(guān)鍵字及分類見下表,關(guān) 鍵 字,表2-1 C+常用關(guān)鍵字及分類,2.3.2 標識符,標識符（Identifier，ID ）是程序員定義的“單詞”，用來給變量、常量、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)等命名,合法標識符由字母或下劃線開始，由字母、數(shù)字、下劃線組成，且不能和關(guān)鍵詞同名。其有效長度各個C+編譯系統(tǒng)有自己的規(guī)定，VC+允許標識符長度為1247個字符,建議使用有一定含義的英文單詞或拼音序列作標識符，

3、以提高可讀性；另外盡量不用下劃線或雙下劃線打頭，以免與系統(tǒng)定義的關(guān)鍵字沖突,標識符,例: 判斷下面哪些是合法的標識符,MyFile,Salary 94,amount,void,94Salary,_94Salary,amount,f3.5,Num_of_Student,2.3.3 標點符號,標點符號包括 #、( )、 ，、 ：、 ；、 、 等,標點符號的作用,有一定的語法意義。如字符和字符串常量分別用 和 引起來,對語法符號起分隔作用。如；等,2.3.4 分隔符,編寫C+程序時，每個詞法單位必須使用分隔符將它們分隔開。可用作C+分隔符的有：運算符、標點符號、空格符、Tab符、回車符,2.4 數(shù)據(jù)

4、類型,計算機處理的對象是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是以某種特定的形式轉(zhuǎn)換成二進制碼存放在內(nèi)存中的。 例如，整數(shù)在內(nèi)存中采用原碼或補碼表示、實數(shù)采用浮點數(shù)表示方式。對于整數(shù)10和實數(shù)10.0在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是不一樣的。即使同樣表示整數(shù)，對于（FFFFFFFF）16若表示為有符號的整數(shù)則為-1，若表示為無符號的整數(shù)則為232-1,2.2 C+中的數(shù)據(jù)類型,C+的數(shù)據(jù)類型,基本數(shù)據(jù)類型,非基本數(shù)據(jù)類型,數(shù)組 type 指針 type * 結(jié)構(gòu) struct 聯(lián)合 union 枚舉 enum 類 class,整 型 int,字符型 char,邏輯型 bool,無值型 void,實 型 float 雙精度型 doubl

5、e,實 型,整型用來存放整數(shù).有符號的整數(shù)在內(nèi)存中存放的是它的補碼，無符號數(shù)沒有符號位，存放的就是原碼 。整數(shù)占用的字節(jié)數(shù)與機型有關(guān)，32位機上占用4個字節(jié)。 字符型用來保存字符，存儲的是該字符的ASCII碼，占用一個字節(jié)。如大寫字母A的ASCII碼為65，在對應(yīng)的一個字節(jié)中存放的就是65。字符型數(shù)據(jù)從本質(zhì)上說也是整數(shù)，可以是任何一個8位二進制整數(shù),實型和雙精度型都用來存放實數(shù)，兩者表示的實數(shù)精度不同。 實數(shù)在內(nèi)存中以浮點數(shù)形式存放。 無值型主要用來說明函數(shù)的返回值類型，將在函數(shù)一章中具體介紹。 基本數(shù)據(jù)類型還可以加上一些修飾詞，包括：signed（有符號）、unsigned（無符號）、lon

6、g（長）、short（短）。參見下表,VC+的基本數(shù)據(jù)類型,2.5 變 量,變量，在程序中是指可以改變值的量； 變量必須用標識符進行標識，稱為變量名； 變量有類型之分，如整形變量、字符變量等； 任何變量都必須先說明后使用；一是便于編譯程序為變量分配空間，二是便于編譯時進行語法檢查,例如： int i, j, k; float x, y, z; char c1, c2; double dx,2.5.1 變量說明,在C+中，變量說明的一般格式為： 存儲類型數(shù)據(jù)類型 變量名1,變量名2, ,變量名n,三個實型變量x, y, z,二個字符型變量c1,c2,一個雙精度型變量dx,三個整型變量i,j,k,

7、2.5.1變量賦初值,給變量賦初值稱為初始化，有兩種方法： （1）變量說明時直接賦初值。 例如：int a=3, b=4, c=5; float x=3.0； （2）用賦值語句賦初值。 例如：float x, e; x=3.5; e=2.71828,2.6 常量,1. 整型常量,4. 字符串常量,3. 字符型常量,2. 實型常量,常量，指程序中直接給出的量； 常量的值在程序執(zhí)行過程中保持不變； 根據(jù)取值和表示方法的不同，可分為以下幾種,2.6.1 整型常量,十進制表示法,八進制表示法,十六進制表示法,其他表示法,整數(shù)有多種表示方法,整數(shù)的十進制表示方法,十進制表示與我們熟悉的書寫方式相同。 如

8、 15 -24,整數(shù)的八進制表示,八進制表示以0開始，由數(shù)字07組成，用來表示一個八進制數(shù)。 如： 012 /八進制數(shù)12，即十進制數(shù)10 -0655/八進制數(shù)-655，即十進制數(shù)-429,整數(shù)的十六進制表示,十六進制以0X（大小寫均可）開始，由數(shù)字09和字母AF（大小寫均可）組成，用來表示一個十六進制數(shù)。 例如： 0 x32A /十六進制數(shù)32A，即十進制數(shù)810 -0 x2fe0 /十六進制數(shù)-2fe0，/即十進制數(shù)-12256,整數(shù)的其他表示方法,整型常量還可以表示長整數(shù)和無符號整數(shù)。長整型常數(shù)以 L 或 l 結(jié)尾，無符號常整數(shù)以 U 或 u 結(jié)尾，以 U L 或 L U（大小寫均可）結(jié)

9、尾則可表示無符號長整型常數(shù)。 例如： -84L/十進制長整數(shù)-84 026U/八進制表示的無符號整數(shù)26 0X32LU /十六進制表示的無符號長整型數(shù)32,2.6.2 實型常量,1)一般形式與平時書寫形式相同，由數(shù)字 09和小數(shù)點組成。它一般由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成，可以省略其中之一(如78.或.06,.0)，但不能二者皆省略。例如： 0.23 -125.76 0.0 .46 -35. C+編譯系統(tǒng)把用這種形式表示的實型數(shù)一律按雙精度常量處理，在內(nèi)存中占8個字節(jié)。如果在實數(shù)的數(shù)字之后加字母F或f，表示此數(shù)為單精度浮點數(shù)，如1234F,-43f，占4個字節(jié),包含小數(shù)點和10的冪的數(shù)為實型常量，有

10、兩種表示方法,2) 指數(shù)形式（也稱為科學表示法）表示為尾數(shù)乘以10的次方形式，由尾數(shù)、E或e和階數(shù)組成。指數(shù)形式要求在E或e前面的尾數(shù)部分必須有數(shù)字，后面的指數(shù)部分必須為整數(shù),例 : 判斷下列表示是否合法,123E12,.34e-2,E4,1.43E3.5,2.6.3 字符型常量,字符常量是用單引號引起來的單個字符。在內(nèi)存中保存的是字符的ASCII碼值。在所有字符中，有些是可顯示字符，通常就用單引號引起來表示： a /字符a /字符 4/字符4 /空格字符,注意,e和E是不同的字符常量，它們代表不同的ASCII碼值。 4和整型數(shù)4是不同的值， 4的ASCII碼值為52。 0和0是兩個不同的字符

11、。 0的ASCII碼值為48。而0的ASCII碼值為0，詳見轉(zhuǎn)義字符,2.6.4 轉(zhuǎn)義字符,轉(zhuǎn)義序列就是用轉(zhuǎn)義符“”開始，后跟一個字符或一個整型常量（字符的ASCII碼值）的方法來表示一個字符。若轉(zhuǎn)義符后邊是一個整型常量，則必須是一個八進制或以x為前綴的十六進制數(shù)，其大小在0255之間。當轉(zhuǎn)義符后跟八進制數(shù)時，前綴0可以省略。如021、x78、0、56等都是合法的字符型常量。 轉(zhuǎn)義符后面的字符必須小寫，大寫只能表示其自身。如果轉(zhuǎn)義字符后面是大寫字母，則忽略反斜杠，作為一個一般的符號處理，即標識大寫字母自身。例如：E，則認為就是E,2.6.5 字符串常量,字符串常量與字符型常量的區(qū)別,字符串常量

12、a 占兩個字節(jié)，存放a和0，值為0 x6100,字符型常量a 占一個字節(jié)，存放a，值為0 x61,用雙引號引起來的若干個字符稱為字符串常量。 例如:I am a Chinese.,123, a ,2.6.6 常變量及常量說明符const,用常量說明符const給常量起個名字（標識符），這個標識符就稱為標識符常量，也叫常變量； 例如： const float PI=3.14159; const int Number_of_Student=100,常變量使用的注意事項： 常變量必須也只能在說明時進行初始化； 常變量初始化之后，不允許再被賦值； 常變量必須先說明后使用； 常變量存儲在數(shù)據(jù)區(qū)，并且可以

13、按地址訪問，編譯時系統(tǒng)對常變量進行類型檢查。 C+建議使用常變量，而不要使用直接常量,2.6.7 宏定義常量,C+中可以用預(yù)編譯指令#define 命令將一個指定的標識符(即宏名)來代表源程序中的一個字符串。它的一般形式為 # define 標識符 字符串 如： # define PI 3.1415926,2.7.1 運算符與表達式,C+的運算符按功能大致可分為算術(shù)運算符、關(guān)系運算符、邏輯運算符、位運算符和其他運算符。C+的某些運算符與數(shù)學的運算符書寫方式相同，功能也相近，但某些運算符與數(shù)學的運算符書寫方式雖相同，功能卻有所區(qū)別 。 C+的運算符按操作個數(shù)可分為單目（一元）運算符、雙目（二元）

14、運算符、三目（三元）運算符,2.7.1 運算符優(yōu)先級,C+規(guī)定了運算符優(yōu)先級和結(jié)合性，詳見表2-5。 C+的運算符眾多，優(yōu)先級存在一定的規(guī)律性： 單目運算符優(yōu)先級高，； 算術(shù)運算符優(yōu)先級高，關(guān)系運算符次之，邏輯運算符低，賦值運算符優(yōu)先級更低； 最高優(yōu)先級為括號和成員運算符，最低運算符為逗號運算符。 C+運算符的結(jié)合性也無須死記硬背，一般而言，其結(jié)合性和人們的思維習慣相同,2.7.2 算術(shù)運算符,一元算術(shù)運算符有： + 正數(shù)運算符，一般可省略，例如+3，+9。 - 負數(shù)運算符，例如-10，-100。 二元算術(shù)運算符有： + 加法運算符，例如 a+b，3+12，a+55。 - 減法運算符，例如 a

15、-b，34-c，d-100。 * 乘法運算符，例如 a*b，11*c，f*10。 除法運算符，例如 a/b，100/4，30.0/4.0。 % 求模(求余)運算符，例如 2%5，10%3，6%3,對于+，-，*，/運算，如果運算符兩邊的操作數(shù)都是整數(shù)，其運算結(jié)果也是整數(shù)；如果參加+，-，*，/ 運算的兩個數(shù)中有一個數(shù)為float型或double型數(shù)據(jù)，則運算的結(jié)果是double型， 對于求模運算，要求兩個操作數(shù)必須均為整數(shù)，其結(jié)果為兩數(shù)相除后的余數(shù),除法運算,對于除法運算，如果運算符兩邊的操作數(shù)都是整數(shù)，其運算結(jié)果也是整數(shù)，即兩數(shù)整除；如果兩個操作符中有一個是實數(shù)，其運算結(jié)果就是實數(shù)。 4/5

16、 運算結(jié)果為0， 4.0/5或4.0/5或4.0/5.0運算結(jié)果為0.8， 5/4 運算結(jié)果為1， 5.0/4或5/4.0運算結(jié)果為1.25,自增、自減運算符,自增、自減運算符有兩個，+和-，其作用是使變量的值增1和減1。+和-可以出現(xiàn)在變量的左邊或右邊，分別稱為前綴運算符和后綴運算符。 +i，-i 使用前先使變量i的值增加(減)1 i+，i- 使用后再使變量i的值增加(減)1 +i（-i）表示先對i增1（減1），再采用i的新值參與運算 i+（i-）表示先將i的值存放于臨時變量，再對i增（減1），然后再采用臨時變量存放的i的原值參與運算,例2.6】 自增運算符示例,include void m

17、ain() int i=5, j=5; int k,n; k=+i +2; /A coutk=k i=in; n=j+ +2; /B coutn=n j=jn;,k=8 i=6 n=7 j=6,程序運行結(jié)果,算術(shù)表達式,算術(shù)表達式是由算術(shù)運算符、括號和操作數(shù)構(gòu)成，能計算出一個算術(shù)值的式子。 在使用算術(shù)運算符時，需要注意有關(guān)算術(shù)表達式求值溢出的處理問題。為避免數(shù)據(jù)的溢出，編制程序時，應(yīng)考慮如下方面： 為變量選擇合適的數(shù)據(jù)類型，并確保該數(shù)據(jù)類型能存放變量可能的值， 盡可能避免除數(shù)是一個絕對值很接近于0的數(shù)， 盡可能避免整數(shù)的連續(xù)乘運算,2.7.3 賦值運算符,將數(shù)據(jù)存放到相應(yīng)存儲單元中稱為賦值，如

18、果該單元中已有值，賦值操作以新值取代舊值；從某個存儲單元中取出數(shù)據(jù)使用，稱為取值，引用不影響單元中的值，即一個量可以多次引用。常量只能取值，不能賦值。 賦值通過賦值運算符“=”來完成，其意義是將賦值號右邊的值送到左邊變量所對應(yīng)的單元中。賦值號不是等號，它具有方向性,C+將變量名代表的單元稱為 “左值”，而將變量的值稱為“右值”。 左值必須是內(nèi)存中一個可以訪問且可以合法修改的對象，因此只能是變量名，而不能是常量或表達式。 請看下面的賦值運算： 3.1415926=pi; x+y=z; const int N=30; N=40,1).賦值運算符,a=100; b=32+a*3,2） 賦值表達式,賦

19、值表達式是用賦值運算符將一個變量和一個表達式連接起來的式子。一般形式為 變量 = 表達式 由于賦值運算符的優(yōu)先級比較低，所以一般執(zhí)行順序為先計算表達式的值，然后將計算結(jié)果賦給變量。但逗號運算符例外,賦值表達式作為一種表達式，也有計算結(jié)果，其計算結(jié)果為賦值的內(nèi)容。例如： a=b=3,3）賦值表達式與復(fù)合賦值表達式,在C+中，所有的雙目算術(shù)運算符和位運算符均可與賦值運算符組合成一個單一運算符，稱為復(fù)合運賦值算符。包括以下10個： + = = * = / = % = = int b=2;則: 3.5ab/結(jié)果是,根據(jù)右結(jié)合 原則其運算 過程如下,a,2,b,3.2,3.5,T，1,F即0,在C+中這

20、兩個邏輯值與整數(shù)之間有一個對應(yīng)關(guān)系，真對應(yīng)1，假對應(yīng)0；反過來，0對應(yīng)假，非0整數(shù)對應(yīng)真。所以關(guān)系運算結(jié)果可以作為整數(shù)1或者0參與算術(shù)運算、關(guān)系運算、邏輯運算及其他運算,2.7.5 邏輯運算符,從本質(zhì)上講，邏輯運算符要求操作數(shù)為邏輯量，因此，邏輯運算符的操作數(shù)可以是關(guān)系表達式或是另一個邏輯表達式。 C+中認為所有的非0為邏輯真，0為邏輯假，因此除void類型之外的任何一種數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)或表達式都可作為邏輯運算符的操作數(shù),由于邏輯值和整數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系，也允許整型和字符型操作數(shù)進行邏輯運算： 21int i=(int)f;后，i的值為3,而f的值依然為3.6,數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換規(guī)則（1,將浮點型數(shù)據(jù)(包

21、括單、雙精度)強制轉(zhuǎn)換成整型變量時，舍棄其小數(shù)部分，整數(shù)部分在內(nèi)存中整數(shù)形式存儲。 將整型數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換成浮點型變量時，數(shù)值不變，但以浮點數(shù)形式存儲。 字符型數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換成整型變量，將字符的ASCII碼賦給整型變量,數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換規(guī)則（2,將一個int、short或long 型數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換成一個char型變量，只將其低8位原封不動地送到char型變量。 將signed(有符號)型數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換成長度相同的unsigned (無符號) 型變量，或?qū)nsigned (無符號)型數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換成長度相同的signed(有符號)型變量時，存儲單元內(nèi)容原樣照搬(連原有的符號位也作為數(shù)值一起傳送),賦值類型轉(zhuǎn)換

22、,如果賦值運算符兩側(cè)的數(shù)據(jù)類型不一致，但都是數(shù)值型或字符型時，在賦值時會進行強制類型轉(zhuǎn)換,include void main() double f; coutf; int i=f+0.5; cout轉(zhuǎn)換后整數(shù)為i;,該程序?qū)崿F(xiàn)了將實數(shù) 四舍五入轉(zhuǎn)換成整數(shù) 的功能,2.8 C+語句,1. 聲明語句：在C+中，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和描述、對變量的定義性說明的語句被稱為說明語句。 2. 表達式語句：在合法的表達式后面加上分號，即形成了表達式語句。 3. 控制語句：控制改變程序運行順序的語句被稱為控制語句。包括：選擇語句、循環(huán)語句、流程跳轉(zhuǎn)語句等 4. 函數(shù)調(diào)用語句：在函數(shù)的調(diào)用后面加上分號，即形成函

23、數(shù)調(diào)用語句。 5. 空語句：只有一個分號組成的語句稱為空語句，它不做任何操作。 6. 復(fù)合語句：當用將若干條語句括起來，C+將其作為一條語句進行處理，被稱為復(fù)合語句,2.9 簡單的輸入輸出,C+中的簡單輸入、輸出，它是通過輸入、輸出流類的對象cin和cout完成的。 cin和cout包含在iostream.h文件中,C+的輸入輸出,cin用來在程序執(zhí)行期間給變量輸入數(shù)據(jù)，格式為： cin變量名1變量名2變量名n; cout實現(xiàn)將數(shù)據(jù)輸出到顯示器的操作，格式為： cout,字符的輸入輸出,cin 與cin.get( )的區(qū)別 （1） cin 例如:char c1, c2, c3; cinc1；/

24、A cinc2c3; 程序執(zhí)行到A行時，等待用戶輸入數(shù)據(jù)。 若輸入：A b c 則cin分別將字符A、b、c賦給變量c1、c2、c3。 cin自動跳過輸入的空白字符（包括空格，制表，backspace和回車等,字符的輸入輸出,2）cin.get() 例如：char c1, c2, c3, c4; cin.get (c1);/B cin.get (c2); cin.get (c3); 程序執(zhí)行到B行時，若輸入：A b 則執(zhí)行結(jié)果是：字符A、空格、字符b分別賦給變量c1、c2、c3；輸入行中仍保留回車符。 cin.get()把從鍵盤上輸入的所有字符，包括空白字符，都作為輸入字符賦給字符變量,字符的

25、輸入輸出,關(guān)于字符的輸出，請看下例，假定字符c1、c2、c3的值分別為字符a、b和c，執(zhí)行以下語句序列： coutc1tc2n; coutc3endl; coutOkendl; 屏幕上將輸出： ab c Ok 輸出時字符之間是無間隔的，如果想讓字符間有間隔，必須輸出間隔符,字符串常量的輸出,請看下例： char c1, c2, c3; coutc1c2c3;/C cout 程序繼續(xù)執(zhí)行并輸出結(jié)果： c1 is ac2 is bc3 is c 可以看出，雙引號中的的字符串常量照原樣輸出,十進制數(shù)據(jù)的輸入輸出,請看下例： int i, j; float x, y; coutij;/D cinxy; cout 則程序輸出： i=10j=20 x+y=13.1 輸出時各數(shù)據(jù)間是無間隔的，因此應(yīng)當有意輸出一些間隔符,如果要求按八進制或十六進制輸入輸出，在cin或cout中必須指明相應(yīng)的數(shù)據(jù)形式，oct為八進制，hex為十六進制，dec為十進制。例如： int i, j, k, l; cout oct i;/輸入為八進制數(shù) cin hex