第02章 C++语言基础.doc

第二章 C+语言基础 2.1 标识符和关键字一、标识符标识符是一个字符序列，用来标识变量、函数、数据类型等。命名规则：1. 所有标识符必须由一个字母(a-z或A-Z)或下划线(_)开头；2. 标识符的其它部分可以用字母、下划线或数字(0-9)组成；3. 大小写字母表示不同意义, 代表不同的标识符。正确不正确smart5smart（不能数字开头）_decisionbomb?（有非法字符？）key_boardkey.board（有非法字符.）注意1. 虽然允许用下划线开头，但尽量避免使用，因为编译器常常已定义一些下划线开头的标识符。2. C+本身没有限制标识符中字符个数，但大多数的编译器都有限制。编译器限制的数字很大，例如255。3. C+语言的标识符经常用在以下情况中：1) 标识对象或变量的名字2) 类、结构和联合的成员3) 函数或类的成员函数4) 自定义类型名5) 标识宏的名字6) 宏的参数二、关键字C+中预定义的标识符称为关键字，也称保留字。关键字是一种特殊的标识符。关键字具有特定的含义，不能对它们再定义。标准C+中预定义了63个关键字，例如int、float、char、void、if、else、while、for等。C+中还另外定义了11个运算符关键字： and、and_eq bitand、bitor compl、not、not_eq or、or_eq、xor、xor_eq2.2 基本数据类型一、数据类型说明void类型也是基本数据类型，但它不是一个完整的类型，只能作为更复杂类型的一部分。没有void类型的变量，其或者用于指定一个函数没有返回值，或者作为指针类型，表示该指针指向未知类型的变量。例：void x; /错误，没有void变量void f( ); /正确，函数f不返回值void *pv; /正确，指针pv指向未知类型的变量二、类型转换1. 横向箭头表示必须的转换，如两个float型数参加运算，虽然它们类型相同，但仍要先转换成double型再进行运算，结果亦为double型。2. 纵向箭头表示当运算符两边的操作数为不同类型时的转换，如一个long型数据与一个int型数据一起运算，需要先将int型数据转换为long型，然后两者再进行运算，结果为long型。3. 所有这些转换都是由系统自动进行的，使用时只需了解结果的类型即可。实例/ch02_01 类型转换 #include void main()char a = x;int b = 3,f = 2;float c = 2.5678;double d = 5.2345; long e = 32L;couta - b + d / c - e * fendl;（1）进行d / c运算时，要将c转换成double型，运算的中间结果为double型；（2）进行e * f运算时，将f转换为long型，运算的中间结果为long型；（3） 进行a - b运算时，将a转换为int型（数值为ASC码值120），运算的中间结果为int型；（4）当（3）的中间结果与（1）的中间结果运算时，将（3）的中间结果转换为double型，运算的中间结果为double型；（5）当（4）的中间结果与（2）的中间结果运算时，将（2）的中间结果转换为double型，得出最后结果。2.3 变量与常量一、什么是变量变量是机器一个内存位置的符号名，在该内存位置可以保存数据，并可通过符号名进行访问。变量有三个特征： 每个变量有一个名字 每个变量有一个类型 每个变量保存一个值变量定义格式数据类型 变量名1 初始值1, 变量名2 初始值2, .；数据类型是指C+有效的数据类型，如int、double、long等。方括号中的内容是可选的，它是在变量定义时，给变量赋初值。下面是几个变量定义的实例：long n; 定义了一个长整型变量n，未赋初值double a, b = 0.5; 定义双精度型变量a、b，a未赋初值，b的初值为0.5 实例/ch02_02 变量的定义#include void main ( ) int Days = 5; float Hours, payRate, Pay; Hours = 7.5; payRate = 38.55; Pay = Days * Hours * payRate; cout Pay = Pay n;第1行：定义整型变量Days，初始化为5。第2行：定义三个实型变量。第3行：两个赋值语句。第4行：计算工资Pay。第5行：输出结果。二、整型变量整型变量可用short、int、long定义。如：short age = 20;int salary = 65000;long price = 4500000;由于整数所占的存储空间在不同的计算机上是不同的，所以在代码移植时容易出现问题。整形数的其他表示整型数能表示成10进制、8进制或16进制。如果一个整型数有前缀0，则表示是8进制数，有前缀0x或0X，表示是16进制数。如：92 / 10进制0134 / 8进制0x5C / 16进制8进制数只能使用数字0-7；16进制数可用0-7及A-F (或a-f)表示。 三、浮点型变量浮点型变量可用float或double定义，后者在机器内存中占用的字节数更多，所以有效位数更多，表示的数字范围也更大。如：float Rate = 0.06; double pi = 3.141592654;一个实型数，如0.06总是假定为double型，除非有F或f后缀，才被处理为float型。若有L 或 l后缀，则被处理为long double型。实型数也可以表示成指数形式。例如：0.002164 可以写成：2.164E-3或2.164e-3 E或e代表指数。实例/ch02_03整形变量#include iostream.h#include iomanip.h void main( )char ch=97;coutchendl;float f1=0.123456789123456789;double f2=0.123456789123456789;coutsetprecision(20)f1endl;coutsetprecision(20)f2endl; 程序运行结果为：a0.1234570.123456789123457四、字符型变量字符变量用char定义，一个字符变量仅占用一个字节，存放该字符的编码。该编码是一个数字，并依赖于所使用的编码系统（即与机器相关）。最普通的编码是ASCII，即美国信息交换标准编码。如：字符A的ASCII码为65，字符a的ASCII码为97。char ch = A;C+的字符由下列字符组成：1.大小写英文字母a-z，A-Z2.数字字符0-93.特殊符号空格 ！ # % & * _ - + = / | . , ; ? “ ( ) 转义字符n / 换行r / 回车t / 水平tabv / 垂直tabb / 退格f / 进纸 / 单引号 ()“ / 双引号 (”) / 反斜杠 ()12 / 换行(10进制编码 = 10)11 / 水平tab (10进制编码= 9)101 / A (10进制编码= 65)0 / null (10进制编码= 0)字符串字符串是一个连续的字符系列，用一对双引号包围起来，由一个0字符结尾。假定有一个字符串为“HELLO”，它在内存中的存储，参见下图。一个长字符串可以占两行或多行，但在最后一行之前的各行应用反斜杠结尾。例如：Example to show the use of backslash for writing a long string 上面的字符串与下面的单行字符串等价：Example to show the use of backslash for writing a long string注意1. 不要把字符与字符串混淆了。例如：“A”与A不等价，前者由两个字节组成（字符A与字符0），而后者只有一个字节。2. 最短的字符串是空字符串(“”)，它仅由一个结尾符0组成。3. C+中，没有字符串类型，而是用字符数组来处理字符串。五、布尔型变量布尔类型变量用bool关键字定义，其值为true或false。整型值也可赋给bool变量，但会被隐式转换成true或false。整型值非0时，转换为true，整型值为0时，转换为false。同样，布尔值也可赋值给整型变量，但要进行隐式转换。布尔值为true时，转换为1，布尔值为false时，转换为0。布尔值也可插入输出流cout：当布尔值为true时，在屏幕上打印1；当布尔值为bool时，在屏幕上打印0。六、常量在程序运行过程中其值不发生变化的量。常量可分为直接常量与符号常量。 直接常量就是常数； 符号常量就是用一个标识符代表某个常量。程序设计中，尽量使用符号常量来代替常数，这是一种好的编程习惯，这样可以增加程序的可读性、可维护性。例如，在数值计算中，我们会经常遇到一些常量，比如圆周率。如果把它定义成符号常量，当需要更改常量值的时候，只需要更改符号常量的定义语句即可。1.符号常量用关键字const声明，其格式如下：const 数据类型常量名常数值；如：const int a= 1234; /定义a为整型常量其值为1234const char b=a; /定义b 为字符型常量其值为a注意：常量是指不会改变的数值，即使经过程序执行也不会改变其值。2.define定义符号常量#define PI 3.14159定义符号常量PI，然后在程序中使用PI，跟使用常数3.14159的效果是一样的。编译器在编译时，把符号PI替换成3.14159，当需要修改PI的值时，只需要修改上面的语句即可。两者之间的区别：const常量有数据类型，而宏定义的常量没有数据类型。编译器对const型常量进行类型安全检查，而对宏定义的常量只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误，建议使用const常量。2.4 运算符介绍按功能分：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、条件运算符、赋值运算符、逗号运算符、sizeof运算符、其它运算符按需要操作数个数分：单目运算符（一个操作数）双目运算符（两个个操作数）三目运算符（三个操作数）一、算术运算符1.基本的算术运算符C+提供了5种基本的算术运算符：运算符名字实例+加12 + 4.9=16.9-减3.98 - 4 =-0.02*乘2 * 3.4=6.8/除9 / 2.0=4.5%取余13 % 3=1算术运算符的书写特点1、C+算术表达式中的乘号不能省略。例如：数学式b2-4ac 相应的C表达式应写成：b*b-4*a*c2、C+算术表达式中只能使用系统允许的标识符。例如：数学式r2 相应的C表达式应写成：3.14159*r*r3、C+算术表达式中的内容必须书写在同一行，不允许有分子分母形式，必要时要利用圆括号保证运算的顺序。例如：数学式 相应的C表达式应写成：(a+b)/(c+d) 4、C+算术表达式不允许使用方括号和花括号，只能使用圆括号来帮助限定运算顺序。2.自增、自减运算符自增运算符：自减运算符：这两个运算符都是单目运算符，且功能相近，都是将数值变量的值加1或减1，用户只能将这类操作符应用于变量而不能应用于常量。设valuel的初始值为5：运算符名 字实 例+ +自加(前缀)+valuel + 10 / 结果16，valuel变为6+ +自加(后缀)valuel+ + 10 /结果15，valuel变为6- -自减(前缀)-valuel + 10 /结果14，valuel变为4- -自减(后缀)valuel- + 10 /结果15，valuel变为41. 前缀式先将操作数增1（或减1），然后取操作数的新值参与表达式的运算。2. 后缀是先将操作数增1（或减1）之前的值参与表达式的运算，到表达式的值被引用之后再做加1（或减1）运算。二、关系运算符C+提供6种关系运算符，用于数值之间的比较，表达式的值或为1（表示true），或为0（表示false）。运算符名字实例= =等于5 = = 5 得出1! =不等于5 != 5 得出0小于5 5.5 得出1 =小于或等于5 大于5 5.5 得出0 =大于或等于6.3 = 5 得出1三、逻辑运算符C+提供了3种逻辑运算符。运算符名字实 例!逻辑非!(5 = = 5) / 得出 0&逻辑与5 6 & 6 6 / 得出 0|逻辑或5 6 | 6 5 / 得出 1注意1) 非0表示逻辑真，0表示逻辑假。2) 在逻辑运算中，并不是所有的逻辑运算符都被执行，只有在必须执行下一个运算符后才能得出表达式的值时，才执行该运算符。3) 逻辑运算符中除!为单目运算符外，其余的为双目运算符。位运算符运算符名字实 例取反011 =066&逐位与011 & 027 =001|逐位或011 | 027 =037逐位异或011 027 =036逐位左移011 逐位右移011 2 =002赋值运算符 = 简单的最常用的=运算符； 复合的赋值运算符，又称为带有运算的赋值运算符，也叫赋值缩写。赋值缩写求字节数运算符C+提供了一个有用的运算符sizeof，是一个单目运算符，用于计算表达式或数据类型的字节数，其运算结果与不同的编译器和机器相关。数据类型占用字节数char1char *4short2int 4（VC 6.0）2 (VC 1.5x)long4float4double8条件运算符条件运算符是C+中唯一的三目运算符，也称为三元运算符，它有三个操作数：操作数1 ? 操作数2 : 操作数3所以，条件运算符又可以称为?号运算符。说明：操作数1一般是条件表达式，若表达式成立，即为真，则整个表达式的值为操作数2，否则为操作数3。例如：cout (A=ch & ch=x 逻辑表达式。例如，！a & 8 | | 7 条件表达式。例如，a4 ? +a:-a 赋值表达式。例如，a=7 逗号表达式。例如，a+5,a=7,a+=42.7 类型转换类型转换的形式：（类型名）（表达式）类型运算符是单目运算，并位于其操作数的左边的圆括号里，称之显式类型转换，或强制类型转换。显式类型转换只是得到一个所需类型的中间变量，原来变量的类型并不发生变化。如果类型标识符仅为一个单词，显式类型转换的形式也可以写成：类型表示符（表达式）。在一般情况下，各种数据都按默认类型参与运算，当两个不同的数据类型（整型、字符型、实型）进行运算时，数据将进行自动类型转换，转换后再参与运算。自动类型转换也称为隐式转换。2.8 输入和输出一、输入输出流 C/C+本身并不带输入和输出（即I/O）功能，但提供I/O库。通过I/O库，可以完成输入和输出的操作。