C++Primer 5th 01

C++ Primer 5th 01

  • Stanley B. Lippman / Josee Lajoie / Barbara E. Moo 著
  • 王刚/杨巨峰 译
  • 电子工业出版社

第一章 开始

本章介绍C++的大部分基础内容:类型、变量、表达式、语句及函数。

1.1 编写一个简单的C++程序

  • 每个C++程序都包含一个或多个函数(function),其中一个必须命名为main。
  • 一个函数的定义包含四个部分:返回类型(return type)、函数名(function name)、形参列表(parameter list)、函数体(function body)。
  • main函数的返回类型必须为int,即整数类型。
  • 函数定义的最后一部分是函数体,它是一个以左花括号(curly brace)开始,以右花括号结束的语句块(block of statements)。

1.1.1 编译、运行程序

  • 程序源文件命名约定
  • 从命令行运行编译器

1.2 初识输入输出

标准输入输出对象

  1. standard input -> cin
  2. standard output -> cout
  3. standard error -> cerr
  4. 输出程序运行时的一般性信息 -> clog

一个使用IO库的程序

#include <iostream>
int main ()
{
std::cout << "Enter two numbers:" << std::endl;
int v1 = 0, v2 = 0;
std::cin >> v1 >> v2;
std::cout << "The sum of " << v1 << " and " << v2
               << " is " << v1 + v2 << std::endl;

return 0; 
}

向流写入数据

  • 在C++中,一个表达式产生一个计算结果,它由一个或多个运算对象和(通常是)一个运算符组成。
  • <<运算符接受两个运算对象:左侧的运算对象必须是一个ostream对象,右侧的运算对象是要打印的值。此运算都将给定的值写到给定的ostream对象中。输出运算符的计算结果就是其左侧运算对象。即,计算结果就是我们写入给定值的那个ostream对象。
std::cout << "Enter two numbers : " << std::endl
//上个式子等价于
(std::cout << "Enter two numbers : ") << std::endl;
//两条语句生成相同的输出
std::cout << "Enter two numbers: ";
std::cout << std::endl;
  • endl是一个操纵符(manipulator),效果是结束当前行,并将与设备关联的缓冲区(buffer)中的内容刷新到设备中。缓冲刷新操作可以保证到目前为止程序所产生的所有输出都真正写入输出流中,而不是仅停留在内存中等待写入流。在调试时添加的打印语句应该保证“一直”刷新流。否则如果程序崩溃,输出可能还留在缓冲区中,从而导致程序崩溃位置的错误推断。

使用标准库中的名字

前缀std::指出名字cout和endl是定义在名为std的命名空间(namespace)中的。命名空间可以帮助我们避免不经意的名字定义冲突,以及使用库中相同名字导致的冲突。标准库定义的所有名字都在命名空间std中。

从流读取数据

输入运算符>>与输出运算符类似,它接受一个istream作为其左侧运算对象,接受一个对象作为其右侧运算对象。它从给定的istream读入数据,并存如给定对象中。与输入运算符类似,输入运算符返回其左侧运算对象作为其计算结果。

std::cin >> v1 >> v2;
//上个式子等价于
(std::cin >> v1) >> v2;
//两条语句生成相同的输出
std::cin >> v1;
std::cin >> v2;

1.3 注释简介

C++中注释的种类

C++中有两种注释:单行注释和界定符对注释。单行注释以双斜线(//)开始,以换行符结束。另一种注释使用继承自C语言的两个界定符(//)。我们所采取的风格是,注释内的每行都以一个星号开头,从而指出整个范围都是多行注释的一部分。

注释界定符不能嵌套

  • 界定符对形式的注释是以/开始,以/结束的。因此,一个注释不能嵌套在另一个注释之内。编译器对这类问题所给出的错误可能是难以理解的、令人迷惑的。
  • 我们通常需要在调试期间注释掉一些代码。由于这些代码可能包含界定符对形式的注释,因此可能导致注释嵌套错误,因此最好的方式是用单行注释方式注释掉代码段的每一行。

1.4 控制流

1.4.1 while语句

while语句反复执行一段代码,直至给定条件为假为止。

//while语句的形式为
while (condition)
      statement
  • while语句的执行过程是交替地检测condition条件和执行关联的语句statement,直至condition为假时停止。
  • 所谓条件(condition)就是一个产生真或假的结果的表达式。只要condition为真,statement就会被执行。当执行完statement,会再次检测condition。如果condition仍为真,statement再次被执行。while语句持续地交替检测condition和执行statement,直至condition为假为止。
  • 所谓语句块(block),就是用花括号包围的零条或多条语句的序列。语句块也是语句的一种,在任何要求使用语句的地方都可以使用语句块。

1.4.2 for语句

while (val <= 10) {
        sum += val;
        ++val;
}
  • 这种在循环条件中检测变量、在循环体中递增变量的模式使用非常频繁,以至于C++语言专门定义了第二种循环语句 -- for语句,来简化符合这种模式的语句。
int sum = 0;
for (int val = 1; val <= 10; ++val)
      sum += val;
  • 每个for语句都包含两部分:循环头和循环体。循环头控制循环体的执行次数,它由三部分组成:一个初始化语句(init-statement)、一个循环条件(condition)以及一个表达式(expression)。

1.4.3 读取数量不定的输入数据

# include <iostream>
int main()
{
    int sum = 0, value = 0;
//读取数据直到遇到文件尾,计算所有读入的值的和
while (std::cin >> value)
    sum += value;
    std::cout << "Sum is: " << sum << std::endl;
    return 0;
}
  • 当我们使用一个istream对象作为条件时,其效果是检测流的状态。如果流是有效的,即流未遇到错误,那么检测成功。当遇到文件结束符(end-of-file),或遇到一个无效输入时(例如读入的值不是一个整数),istream对象的状态会变为无效。处于无效状态的istream对象会使条件变为假。

1.4.4 if语句

#include <iostream>
int main()
{
    int currVal = 0, val = 0;
    if (std::cin >> currVal)
    {
        int cnt = 1;
        while (std::cin >> val)
        {
            if (val == currVal)
            {
                ++cnt;
            } 
            else
            {
                std::cout << currVal << " occurs "
                    << cnt << " times" << std::endl;
                currVal = val;
                cnt = 1;
            }
        }
        std::cout << currVal << " occurs "
            << cnt << " times" << std::endl;
    }
    return 0;
}

从键盘输入文件结束符

当从键盘向程序输入数据时,对于如何指出文件结束,不同操作系统有不同的约定。在Windows系统中,输入文件结束符的方法是敲Ctrl+Z,然后按Enter或Return键。在UNIX系统中,包括Mac OS X 系统中,文件结束符输入使用Ctrl+D。

1.5 类简介

  • 在C++中,我们通过定义一个类(Class)来定义自己的数据结构。一个类定义了一个类型,以及与其关联的一组操作。类机制是C++最重要的特性之一。实际上,C++设计最初的一个设计焦点就是能定义使用上像内置类型一样自然的类类型(class type)。

1.5.1 Sales_item类

  • 每个类实际上都定义了一个新的类型,其类型名就是类名。
  • 为了使用一个类,我们不必关心它是如何实现的,只需知道类对象可以执行什么操作。
  • 一般而言,类的作者决定了类类型对象上可以使用的所有操作。
  • 包含来自标准库的头文件时,也应该用尖括号(< >)包围头文件名。对于不属于标准库的头文件,则用双引号(" ")包围。

使用文件重定向

$ addItems <infile>outfile
  • 文件重定向机制允许我们将标准输入与标准输出与命名文件关联起来。假定$时操作系统提示符,我们的加法程序已经编译为名为addItems.exe的可执行文件,则上述命令会从一个名为infile的文件读取销售记录,并将输出结果写入到一个名为outfile的文件中,两个文件都位于当前目录中。

1.5.2 初识成员函数

  • 成员函数定义为类的一部分的函数,有时也被称为方法(method)。
  • 我们通常以一个类对象的名义来调用成员函数。
item1.isbn() == item2.isbn()
  • 使用点运算符(.)来表达我们需要“名为item1的对象的isbn成员”。点运算符只能用与类类型的对象。其左侧运算对象必须是一个类类型的对象,右侧运算对象必须是该类型的一个成员名,运算结果为右侧对象指定的成员。
  • 当用点运算访问一个成员函数时,通常我们是想(效果也确实是)调用该函数。我们使用调用运算符( () )来调用一个函数。调用运算符是一对圆括号,里面放置实参(argument)列表(可能为空)。

1.6 书店程序

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