青少年信息奥赛C++语言基础-文档资料

1、1C+语言基础语言基础2C+程序实例程序实例 1#include using namespace std;int main() coutHello!n; coutWelcome to C+!n; return 0;运行结果运行结果：Hello!Welcome to C+！3C+字符集字符集 C+字符集是C+程序中可以使用的基本符号程序中可以使用的基本符号大小写的英文字母：大小写的英文字母：A AZ Z，a az z数字字符：数字字符：0 09 9特殊字符：例如特殊字符：例如 空格空格 ! !# #% % & &* *_ _( (下划线下划线) )+ += =- - / / “;

2、 ;. ., ,()()4C+词法记号（类似单词）词法记号（类似单词） 关键字关键字C+预定义的单词 标识符标识符程序员声明的单词，它命名程序正文中的一些实体 文字文字在程序中直接使用符号表示的数据 操作符操作符用于实现各种运算的符号 分隔符分隔符 如 ; 用于分隔各个词法记号或程序正文 空白符空白符空格、制表符（TAB键产生的字符）、换行符（Enter键所产生的字符）和注释注释的总称5 C+字符集类似英语的字母字母或者汉语的笔画笔画。 C+的词法符号类似英语的单词单词或汉语的字字。 C+程序类似英语的十四行诗十四行诗或者汉语的诗诗词歌赋词歌赋。C+字符集、词法符号、程序关系字符集、词法符号、

3、程序关系6C+词法记号词法记号关键字关键字 关键字又称保留字，是关键字又称保留字，是C+预定义的单词预定义的单词 关键字是关键字是C+中具有固定意义的一批英文中具有固定意义的一批英文单词或其缩写，有专门的用途，用在固定单词或其缩写，有专门的用途，用在固定的位置，的位置，不能移作它用不能移作它用。C+中共有中共有74个个关键字关键字/保留字，每一个都有自己的故事。保留字，每一个都有自己的故事。 7C+常用关键字及分类常用关键字及分类数据类型说明数据类型说明符与修饰符符与修饰符bool char wchar_t class const double enum float int long shor

4、t signed struct union unsigned void volatile存储类型说明存储类型说明符符auto extern inline register static访问说明符访问说明符friend private protected public其它说明符其它说明符asm operator template this typedef virtual 语句与标号语句与标号break case catch continue default do else for goto if return switch throw try while 运算符及逻辑运算符及逻辑值值delete

5、 false new sizeof true8C+词法记号词法记号标识符标识符 构成规则：构成规则： 以大写字母、小写字母或下划线以大写字母、小写字母或下划线(_)开始，由开始，由大写字母、小写字母、下划线大写字母、小写字母、下划线(_)或数字或数字09组成。组成。9例例: 判断下面哪些是合法的标识符：判断下面哪些是合法的标识符：MyFile 94Salary Salary94 Salary 94 amount $amount void f3.5 Num_of_Student 10C+程序实例程序实例 2#include using namespace std;int main() const

6、 int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; couttotalendl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; coutvendl; return 0;11数据类型数据类型 数据类型告诉我们存储单元中的数据的形式，及可以对存储单元中的数据执行哪些操作。 C+的数据类型可以分为基本类型基本类型、构造类构造类型型、指针类型指针类型、 空类型（空类型（void）四个大类。 12基本数据类型基本数据类型数据类型数据类型关键字关键字字节数字节数数值范围数值范围字符型char1-12812

7、7整 型int4-21474836482147483647单精度浮点型float4(3.4E-383.4E38)双精度符点型double8(1.7E-3081.7E308布尔型bool1true,false13类型修饰符类型修饰符C+还允许在基本数据类型前加上类型修饰符，来更具体地表示数据类型。C+的类型修饰符包括： signed 有符号 unsigned 无符号 short 短型 long 长型 14数据类型标识符数据类型标识符字节数字节数数值范围数值范围常量写法举例常量写法举例Char1-128127A, 0,nsigned char1-12812756unsigned char10255

8、100short int2-3276832767100signed short int2-3276832767-3456unsigned short int 20655350 xffint 4- 2 1 4 7 4 8 3 6 4 8 21474836471000signed int4- 2 1 4 7 4 8 3 6 4 8 2147483647-123456unsigned int4042949672950 xffff15数据类型标识符数据类型标识符字节数字节数数值范围数值范围常量写法举例常量写法举例long int4- 2 1 4 7 4 8 3 6 4 8 2147483647-123

9、456long long8-263263 -1 -3246unsigned long int 404294967295123456float 4(3.4E-383.4E38)2.35, -53.231，3E-2 Double8 ( 1 . 7 E - 3 0 8 1.7E308)12.354,-2.5E10long double10 ( 1 . 2 E - 4 9 3 2 1.2E4932)8.5E-30016说明说明：（1）表中带 的部分表示是可以省略的，如short int可以写为short int 或简写为short，二者的含义是相同的。（2）四种修饰符都可以用来修饰整型。四种修饰符都可

10、以用来修饰整型。用signed修饰的类型的值可以为正数或负数，用unsigned修饰的类型的值只能为正数。（3）用short修饰的类型，其值一定不大于对应的整数，用long修饰的类型，其值一定不小于对应的整数。17 C+的构造类型是基本类型的组合，包括数组、结构体和联合体等 指针类型是对基本类型或构造类型的地址进行操作的一种数据类型。 空类型(void)是什么 也没有的一种特殊数据类型，仅用在有限的一些情况下，通常用作无返回值函数的返回类型。 有时也被归有时也被归类到基本类型类到基本类型18常量常量 在C+语言中，数据分为常量和变量两大类。 由于程序中的数据是有类型的，所以常量和变量都是有类型

11、之分的。 常量按照不同的数据类型可以分为： 字符型常量、整型常量、浮点型常量，以及字符串常量等。 程序是根据程序中常量的书写格式来区分它是哪种类型常量的。19整型常量在程序中书写整型常量时，没有小数部分。用户可根据需要分别可以用十进制、八进制和十六进制的形式书写： 十进制格式 ：由数字0至9和正、负号组成，书写时直接写出数字，如：123，-516，+1000等。 八进制格式 ：以数字0开头的数字（0至7）序列，0111，010007，0177777等。 十六进制格式 ：以0 x或0X开头的数字（数字0至9、字母A至Z）序列，如0 x78AC，0 xFFFF等。20浮点型常量 只能用十进制来表示

12、。可以用小数或指数形式表示，不分单精度和双精度类型。如：34.5 ， .345， 1.5e-321字符型常量字符型常量 （1）用一对单引号括起来的一个字符，单引号只是字符与其他部分的分割符，不是字符的一部分，并且，不能用双引号代替单引号。在单引号中的字符不能是单引号或反斜杠。如： a , A, # 合法的字符常量 , 非法的字符常量 “A” 不代表字符常量 （2）另一种表示字符常量的方法是使用转义字符。C+规定，采用反斜杠后跟一个字母来代表一个控制字符，具有新的含义 。22C+中常用的转义字符转义字符转义字符含义含义ASCII码值（十进制）码值（十进制）a响铃（BEL）7b退格（BS）8n换行

13、（LF）10r回车（CR）13t水平制表（HT）9v垂直制表（VT）11反斜杠92单引号39”双引号340空格符（NULL）0ddd任意字符3位八进制数xhh任意字符2位十六进制数23字符串常量字符串常量 用一对双引号括起来的一个或多个字符的序列称为字符串常量或字符串。字符串以双引号为定界符，双引号不作为字符串的一部分。如： “Hello”， “Good Morning!” ，“I say: “ Goodbye!” 字符串中的字符数称为该字符串的长度，在存储时，系统自动在字符串的末尾加以字符串结束标志，即转义字符 0。24符号常量符号常量常量也可用一个标识符来代表，称为符号常量。如：#defi

14、ne PRICE 30int main()cout PRICEendl; return 0;使用符号常量应注意注意以下几个方面：（1）它不同于变量，在作用域内其值不能改变和赋值。 如：在上例中如再用PRICE=40;这一语句进行赋值则是错误的。（2）符号常量名一般用大写，而变量名用小写,以示区别。25在程序中的常量有以下三种表示方法：在程序中的常量有以下三种表示方法：（1）在程序中直接写入常量（词法记号中的文字文字）如：-200，3.4E-10,A，1，0 x120，045，5.35，1000l（2）利用#define定义宏常量（符号常量符号常量）一般格式： #define 宏名 常数如：#d

15、efine PI 3.14 s=2*PI*r; 程序中常量的表示方法程序中常量的表示方法26（3）利用const定义正规常数(常变量常变量)格式：const数据类型标识符 常量名=常量值；说明: const必须放在被修饰类型符和类型名前面 数据类型是一个可选项，用来指定常数值的数据类型，如果省略了该数据类型，那么编译程序认为它是 int 类型如：const int a=10; 表示定义了一个初始值为10的整型常量，它在程序中不可改变，但可用于表达式的计算中271变量的概念及特点变量的概念及特点 程序中的变量是用于保存程序运算过程中所需要的原始数据、中间运算结果和最终结果的，因此，每一变量就相当

16、于一个容器，对应每一变量就相当于一个容器，对应着计算机内存中的某一块存储单元。着计算机内存中的某一块存储单元。变量的值具有以下两个特点：（1）“一充即无一充即无”：即将一个新数据存放到一个变量中时，该变量中原来的值消失，变量的值变成了新值。如：执行完语句int i; i=10; i=20;后i的值为20，而不是10。变变 量量28（2）“取之不尽取之不尽”： 可将某个变量的值与程序中的其它数据进行各种运算，在运算过程中，如果没有改变该变量的值时，那么，不管用该变量的值进行多少次运算，其值始终保持不变。 如：语句int i,j,k; i=10; j=i+10; k=i+j*5;其中，i的值可无限

17、制地多次使用，但它的值始终保持值10，因为在程序中没有改变变量i的值。292定义变量定义变量(变量声明变量声明) 程序中的每一变量，都要先定义，后使用程序中的每一变量，都要先定义，后使用。定义变量一般有以下三种格式：数据类型标识符数据类型标识符 变量名；变量名；数据类型标识符数据类型标识符 变量名变量名=初始化值；初始化值；数据类型标识符数据类型标识符 变量名变量名1=初始值初始值1，变量名，变量名2=初始值初始值2，；30如：char a; /定义字符型变量aint i=1000; /定义整型变量i，i的初始值为1000；float a=2,b=3,c; /*定义浮点型变量 a、b、c,且a

18、、 b的初始值分别为2、3。*/ 313定义变量的位置定义变量的位置 在程序中的不同位置采用不同的变量定义方式，决定了该变量具有不同的特点。变量的定义一般可有以下三种位置：（1）在函数体内部 在函数体内部定义的变量称为局部变量，这种局部变量只在进入定义它的函数体时起作用，离开该函数体后该变量就消失（被释放），即不再起作用。因此，不同函数体内部可以定义相同名称的变量，而互不干扰。如： 32void func1() int y; y=2;void func2() int y; y=-100;33（2）形式参数 当定义一个有参函数时，函数名后面括号内的变量，统称为形式参数。如：int is_in(c

19、har *a, char b) while(*a) if (*a=b) return 1; else a+; return 0;34（3）全局变量：在所有函数体外部定义的变量，其作用范围是整个程序，并在整个程序运行期间有效。如：int count; /定义count变量是全局变量void func1(); void func2();int main() count=10; func1();35void func1() int temp; temp=count; func2(); printf(“count is %d”, count); / /输出10void func2() int coun

20、t; for(count=1;counta 变量名一般要以小写字母开头，且见名知义。变量名一般要以小写字母开头，且见名知义。 37算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式 算术运算符就是对数据进行算术运算，如：加、减、乘、除等，是在程序中使用最多的一种运算符，C+的算术运算符如表所示。 运算符和表达式运算符和表达式38运算符运算符功能功能数据类型数据类型例子例子-负号数值x=-y;+加数值z=x+y;-减数值z=x-y;*乘数值z=x*y/除数值z=x/y;%求余整数z=x%y+自加数值z+或+zC+的算术运算符的算术运算符 -自减数值z-或-z39(1+x)/(3*x)(2*x-3)*x

21、+2)*x)-53.14*sqrt(r)b*b-4.0*a*c40算术运算符注意事项算术运算符注意事项 算术运算符算术运算符 / 有整除和一般除法两种功能。如果两个操作数都是整数，/ 的功能就是整除，否则就是一般除法。例如： 3 / 2 =1 3 / 2.0 =1.5 3.0 / 2 =1.5 a+与+a（a-与-a）a+的功能是：a的值增1，a+的值是a增加前的值； +a的功能是： a的值增1，+a的值是a增加后的值； +a可以用作左值，即能放在赋值号的左边。41赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 赋值运算符的功能将某个数据的值赋给某个变量。格式：变量名 赋值运算符 表达式说明：（

22、1）被赋值的目标，即赋值运算符左边的量必须是变量，而不能是常量或表达式。42（2）C+中的赋值运算符表（3）要注意区分赋值运算符“=”与数学上的“等号”间的区别赋值运算符赋值运算符例子例子等价形式等价形式=x=x+yx=x+y+=x+=y+zx=x+(y+z)-=x-=y+zx=x-(y+z)*=x*=y+zx=x*(y+z)/=x/=y+zx=x/(y+z)%=x%=y+zx=x%(y+z)43关系运算符和关系表达式关系运算符和关系表达式 关系运算符就是对两个量之间进行比较的运算符。关系运算符关系运算符含义含义例子例子10=小于或等于(x+y)*2大于x+yz=大于或等于x-y=a*b+2=

23、 =等于x+y=a+b!=不等于x-y!=044 由关系运算符将两个表达式连接形成的运算式子是关系表达式，一个关系表达式的值是一个逻辑值，当为真时，值为1，为假时，值为0。如：假设a=1，b=20，c=3，则a10)&逻辑与(i1) & (ic)的值为1（真）。47（2）在逻辑表达式的求值过程中，并不是所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的值时，才执行该运算符。 a & b & c 只有a为真时，才需要判别b的值，只有a和b的值都为真时才需要判别c的值。如：int i=10;则表达式i & (i=0) & (+i

24、)的值为0（假），该表达式运算结束后，变量i的值为0，而不是1。48 a | b|c 只要a为真，就不必须判断b和c；只有a为假，才判别b；a和b 都为假才判别c。如：int i=1,j; 则表达式i+|i+|i+的值为1（真），运算结束后，变量i的值为2，而不是4。49int n=3,m=6;if (n4) & (m+10)cout“m should not changed.n”;cout“m= “mendl;50 对于数学上的表示多个数据间进行比较的表达式，在C+中要拆写成多个条件并用逻辑运算符连接形成一个逻辑表达式。如：在数学上，要表示一个变量a的值处于-1和-9之间时，可以用-

25、9a-9) & (a-1)，而不能写成-9a-1。因为，假设变量a当前的值为-5，它的值确实处在-1和-9之间，但在C+语言中求-9a-1时，从左向右进行计算，先计算-9a，得1 （真），此时该表达式可简化为1-9) & (ab?a:b的值为452条件表达式可以嵌套：xy?”great than”：x= =y?”equal to”：”less than”它等价于：(xy)?”great than”：(x= =y)?”equal to”：”less than”)在条件表达式中，如果后面两个表达式的值类型相同，均为左值，则该条件表达式的值为左值表达式。int x=5;long a,

26、b;(x?a:b)=1;(x?x:a)=2; /error:x和a不同类型(x= =2?1:a)=3; /error:1非左值53位运算符位运算符1位运算符及其运算规则位运算符及其运算规则 所谓位运算符是指能进行二进制位运算的运算符。C+提供的位运算符：运算符含义例子&按位与i&128|按位或j|64按位异或j12按位取反j按位左移i按位右移j254位运算的运算规则为：（1）按位与&：两个运算量相应的位都是1，则该位的结果值为1，否则为0；（2）按位或|：两个运算量相应的位只要有一个是1，则该位的结果值为1，否则为0；（3）按位异或：两个运算量相应的位不同，则该位的结果

27、值为1，否则为0；（4）按位取反：将运算量的每一位取反。55（5）按位左移：将操作数中的每一位向右移动指定的位数，移出的位被舍弃，空出的位补0或补符号位。56例子如：a=5，b=6，则：a 00000101 00000101 00000101b &00000110 00000110 00000110 00000110 00000100 00000111 00000011 11111001即：a&b=4，a|b=7，ab=3，b=249。 572复合位运算符复合位运算符 位运算符与赋值运算符结合可以形成复合位运算符。运算符例子等价形式&=x&=y+zx=x&

28、;(y+z)|=x|=x+2x=x|(x+2)=x=yx=xy=x=y+zx=x=x=y+zx=x(y+z)58逗号运算符逗号运算符 逗号运算符的运算优先级是最低的。一般形式为：表达式1，表达式2，表达式N 在计算逗号表达式的值时，按从左至右的顺序依次分别计算各个表达式的值，而整个逗号表达式的值和类型是由最右边的表达式决定。 如：有语句int a=3,b=4；则表达式a+,b+,a+b的值为9。 再如：设有int i;则表达式i=1,i+=2?i+1:i+4的值为6。59该运算符的功能是将某一数据从一种数据类型向另一种数据类型进行转换。其使用的一般形式：数据类型标识符 （表达式）（数据类型标识

29、符）表达式如：int i=2;float a,b;a=float(i);/将变量i的类型强制转换为浮点型， 并将其值赋给变量ab=(float)i;/将变量i的类型强制转换为浮点型， 并将其值赋给变量b强制类型转换运算符强制类型转换运算符60每个运算符都有自己优先级和结合性。当一个表每个运算符都有自己优先级和结合性。当一个表达式中包含多个运算符时，要确定运算的结果，达式中包含多个运算符时，要确定运算的结果，必须首先确定运算的先后顺序，即运算符的优必须首先确定运算的先后顺序，即运算符的优先级和结合性。先级和结合性。C+中运算符的优先级和结合中运算符的优先级和结合性如表性如表2.11所示。所示。

30、运算符的优先级与结合性运算符的优先级与结合性61优先级运算符结合性1（） ： - . .* -*自左至右2! + - + - * & (类型) sizeof new delete自右至左3* / %自左至右4+ -自左至右5自左至右6 =自左至右7= !=自左至右8&自左至右9自左至右10|自左至右11&自左至右12|自左至右13?:自右至左14= += -= *= /= %= = &= = |=自右至左15,自左至右C+中运算符的优先级和结合性中运算符的优先级和结合性 62 输出流对象输出数据的语句格式为： cout数据1数据2数据n;说明：（1）cout是系

31、统预定义的一个标准输出设备（一般代表显示器）；“”是输出操作符，用于向cout输出流中插入数据。（2）cout的作用是向标准输出设备上输出数据，被输出的数据可以是常量、已有值的变量或是一个表达式。数据的输出数据的输出cout63（3）可以在cout输出流中插入C+中的转义字符。如：cout “Input the value of a:n;couta; 表示输出完字符串Input the value of a:后，在下一行输出变量a的值。（4）可以将多个被输出的数据写在一个cout中，各输出项间用“”操作符隔开即可，但要注意cout首先按从右向左的顺序从右向左的顺序计算出各输出项的值，然后再输出

32、各项的值。64如：cout value of a:a value of b:b The result is : sqrt(a*a+b*b);再 如 ： 设 变 量 i 的 值 为 1 0 ， 则couti,i+,i+;的输出结果为：的输出结果为：12,11,10（5）一个cout语句也可拆成若干行书写，但注意语句结束符“;”只能写在最后一行上。如：对于上面的语句也可写成如下形式： 65cout value of a: /注意行末无分号 a value of b: b The result is : sqrt(a*a+b*b); /在此处书写分号66（6）在cout中，实现输出数据换行功能的方法

33、：既可使用转义字符“n”，也可使用表示行结束的流操作endl。如：coutThis is first Line.nThis is second line. ;上面语句可等价地写为：coutThis is first Line.endlThis is second line. ;67（7）在cout中还可以使用流控制符控制数据的输出格式。I/O流的常用控制符控制符功能dec十进制数输出hex十六进制数输出oct八进制数输出setfill(c)在给定的输出域宽度内填充字符csetprecision(n)设显示小数精度为n位setw(n)设域宽为n个字符setiosflags(ios:fixed)固

34、定的浮点显示68setiosflags(ios:scientific)指数显示setiosflags(ios:left)左对齐setiosflags(ios:right)右对齐setiosflags(ios:skipws)忽略前导空白setiosflags(ios:uppercase)十六进制数大写输出setiosflags(ios:lowercase)十六进制数小写输出setiosflags(ios:showbase)按十六八进制输出数据时，前面显示前导符0 x；69 设置域宽：所谓域宽就是被输出数据所占的输出宽度（单位是字符数）。设置域宽可以使用流控制符setw(n)和cout的方法cou

35、t.width(n) 其中n为正整数，表示域宽。但是， cout.width(n)和setw(n)二者都只对下一个被输出的数据有作用，若一个输出语句内有多个被输出的数据，而要保持一定格式域宽时，需要在每一输出数据前加上需要在每一输出数据前加上cout.width(n)或或setw(n)。 70 此外，当参数n的值比实际被输出数据的宽度大时，则在给定的域宽内，数据靠右输出，不足部分自动填充空格符；若被输出数据的实际宽度比n值大时，则数据所占的实际位数输出数据，设置域宽的参数n不再起作用。71例例 cout流控制符setw的使用。#include using namespace std;int m

36、ain() int a=21,b=999; coutsetw(3)asetw(4)asetw(5)aendl; cout.width(3); coutb; cout.width(4); coutb; return 0;72其输出结果是：21 21 21 /程序中第一个cout的输 出结果99999973 设置域内填充字符：在默认情况下，当被输出的数据未占满域宽时，会自动在域内靠左边填充相应个数的空格符。但我们也可以设置在域内填充其他的字符，方法是利用cout的fill方法cout.fill(c)或setfill(c)。 cout.fill(c)上和 setfill(c)可以对所有被输出的数据起

37、作用。74例例 在例2-2的基础上增加域内填充字符的功能。#include using namespace std;int main() int a=21,b=999; cout.fill(#);/设置域内填充字符为#字符 coutsetw(3)asetw(4)a setw(5)aendl;75 coutsetw(3)bsetw(4) bsetw(5)bendl; cout.fill(%);/将域内填充字符改为%字符coutsetw(3)a+bsetw(4) a+bsetw(5)a+bendl; return 0;76其输出结果是：#21#21#21 /程序中第一个cout的输出结果， 未占满

38、域宽的部分填充#字符。999#999#999 /程序中第二个cout的输出结果10201020%1020 /程序中第三个cout的输出结果， 未占满域宽的部分填充%字符。77 设置输出数据的进位计数制：在默认情况下，被输出的数据按十进制格式输出。但可以使用流控制符hex和oct控制数据的输出格式为十六进制和八进制，一旦设置成某种进位计数制后，数据的输出就以该种数制为主，可利用流控制符dec将数制重新成十进制。78int a=21,b=999;coutsetw(3)setfill(#)hexaendl; coutsetw(3)bendl;coutsetw(3)setfill(#)octbendl; coutsetw(3)bsetw(4) bsetw(5)bendl;coutsetw(3)setfill(#)decaendl;coutsetw(3)bsetw(4) bsetw(5)bendl;79程序的输出结果为：#15 /以十六进制格式输出数据3e7#25 /以八进制格式输出数据1747#21 /以十进制格式输出数