C程序设计教程与实验指导杨国兴C基础

C++语言程序设计第2章C++基础2.1常量与变量2.2指针与引用2.3动态内存分配2.4位运算符2.5名字空间2.1常量与变量2.1.1常量

常量：在程序运行中，其值不能被改变的量称为常量。常量又分为直接常量和符号常量两种。

1.

直接常量：直接使用数值或文字表示的值

（1）整型常量如：10、-20、0还可以八进制或十六进制表示：如034、0x23

不带后缀的整型常量为int型，带后缀L或l可表示长整型常量，带后缀U或u表示无符号整型常量

（2）实型常量如：2.18、-5.6、2.3E+2、-3.12E-2不带后缀的实型常量为double型，带后缀F或f可表示单精度实型常量第2章C++基础2.1常量与变量2.1.1常量（续一）

（3）字符型常量以单引号括起来的单个字符：如‘a’、‘3’、‘*’

转义字符：键盘不便于直接输入的字符，如回车符、制表符等，通常以“\”开头表2.3转义字符

\"双引号\'单引号\\字符‘\’\a响铃\b退格\n换行

\r回车

\t水平制表\v垂直制表\0003位八进制数所代表的字符，如‘\101’代表‘A’\xhh2位16进制所代表的字符，如‘\x41’代表‘A’第2章C++基础2.1常量与变量2.1.1常量（续二）

（4）bool型常量

bool常量只有两个：true(真)、false(假)在内存中占有一个字节的存储空间

（5）字符串常量由一对双引号括起来的若干字符，如“abc”

字符串常量的末尾自动加入结束标志‘\0’，因此字符串在内存中占有的字节数为字符个数+1若字符串中包含特殊字符，如‘\’、回车、制表符等，也应以他们对应的转义字符形式表示第2章C++基础例2.1

检测基本数据类型所占的字节数#include<iostream.h>voidmain(){ cout<<"int:"<<sizeof(int)<<endl; cout<<"short:"<<sizeof(short)<<endl; cout<<"long:"<<sizeof(long)<<endl; cout<<"float:"<<sizeof(float)<<endl; cout<<"double:"<<sizeof(double)<<endl; cout<<"longdouble:"<<sizeof(longdouble)<<endl; cout<<"char:"<<sizeof(char)<<endl; cout<<"bool:"<<sizeof(bool)<<endl;}

返回第2章C++基础2.1常量与变量2.1.1常量（续三）

2.

符号常量：直接使用符号表示的常量值，包括宏定义和const定义的符号常量。

（1）宏定义语法形式：#define宏名字符串如：#definePI3.14

程序编译前会自动用字符串取代程序中出现的宏名（2）const定义语法形式：const类型说明符常量名=常量值；

如：constfloatpi=3.14;宏定义在预编译时，只进行简单的替换，不做语法检查宏定义没有数据类型，而const定义的符号常量是有数据类型的。第2章C++基础例2.2

使用符号常量#include<iostream.h>voidmain(){ #definePI3.14 constintA=10; cout<<PI*10*10<<'\n'; cout<<A+20<<'\n';}

返回第2章C++基础2.1常量与变量2.1.2变量

1.

变量的定义：程序运行中值可以被改变的量。变量必须先定义再使用。

变量定义的一般形式语法形式：数据类型变量名1,变量名2,…,变量名n;如：inta,b,c;

2.变量的初始化含义：定义变量的同时为其赋初值

两种形式：用赋值号(“=”)或用括号如：floata=3.14;或floata(3.14);第2章C++基础例2.3

从键盘输入n的值，计算从1到n的累加和。#include<iostream.h>voidmain(){ intn,sum=0; cin>>n; inti; for(i=1;i<=n;i++) sum+=i; cout<<sum<<'\n';}

返回第2章C++基础2.2指针与引用2.2.1指针1.地址与指针的概念

（1）内存地址计算机的内存储器被划分成一个个的存储单元，这些存储单元按一定的规则编号，这个编号就是存储单元的地址。每个存储单元的大小为一个字节，每个单元有一个唯一的地址。

（2）变量的地址在程序中定义的所有变量，都要分配相应的存储单元，不同类型的数据所需要的存储空间的大小不同。

系统分配给变量的内存空间的起始单元地址称为该变量的地址。

如：inta；

则0x3000为变量a的地址0x30000x30010x30020x3003第2章C++基础2.2指针与引用2.2.1指针2.

指针与指针变量

（1）指针：一个变量的地址也称为该变量的指针。

（2）指针变量：用于存储其它变量的指针(即地址)的变量。指针变量的定义：

数据类型*指针变量名；

如：int*p1；

float*p2;char*p3;

注意：指针变量所指向的变量类型不能改变

指针变量必须指向具体内存地址才能引用，如：

int*p;*p=10;

（3）指针运算符(*)与取地址运算符(&)×第2章C++基础例2.4通过指针变量存取变量的值

#include<iostream.h>voidmain(){ inta,*p1; doubleb,*p2; charc,*p3; p1=&a; p2=&b; p3=&c; *p1=10; *p2=11.2; *p3='A'; cout<<a<<endl; cout<<b<<endl; cout<<c<<endl;}

程序运行结果为：1011.2A100x2000ap111.20x2004bp2A0x200Ccp3第2章C++基础例2.5输入a和b两个数，按从小到大的顺序输出#include<iostream.h>voidmain(){ inta,b; int*p1,*p2,*p; cout<<"请输入两个整数："; cin>>a>>b; p1=&a; p2=&b; if(*p1>*p2) { p=p1; p1=p2; p2=p; } cout<<"min="<<*p1<<"max="<<*p2<<endl;}

程序运行结果为：请输入两个整数：3010min=10max=30&ap1&bp2p30a10b&bp1&ap2&ap30a10b第2章C++基础2.2指针与引用2.2.1指针3.指针作为函数的参数指针作为函数的参数，实际上传递的是变量的地址，进行的是地址传递。例2.6指针作为函数参数，被调函数中交换参数值#include<iostream.h>voidswap(int*x,int*y);voidmain(){inta,b;a=10;b=20;swap(&a,&b);cout<<a<<","<<b<<endl;}voidswap(int*x,int*y){inttemp;temp=*x;*x=*y;*y=temp;}第2章C++基础2.2指针与引用例2.6程序运行过程中变量值的变化分析yyb10ax20by&ax&b10temp20ax20by10temp&aax&bb10temp&a&btemp10a20&a&b2010(a)(b)(c)(d)程序运行结果为：20，10第2章C++基础2.2指针与引用2.2.2引用1.

引用的概念引用是一种特殊的变量，可以认为是一个变量的别名。

定义引用的一般格式：

类型说明符

&引用名＝变量名；

如：inta=1;int&b=a;首先定义变量a，并初始化为1，然后定义引用b，并初始化为a，即b是a的别名，因此a和b是同一个单元。

注意：定义引用时一定要初始化，指明该引用变量是谁的别名。第2章C++基础例2.7引用的使用#include<iostream.h>voidmain(){inta=1;intc=10;int&b=a;cout<<a<<","<<b<<","<<c<<endl;b=c;cout<<a<<","<<b<<","<<c<<endl;b=20;cout<<a<<","<<b<<","<<c<<endl;}程序运行结果：1，1，1010，10，1020，20，10定义引用b，并将其作为a的别名将c的值赋给b，不是将b作为c的别名第2章C++基础2.2指针与引用2.2.2引用（续一）2.

引用作为函数的参数

例2.8写一个函数，用引用作为参数，交换函数中两个变量的值。

#include<iostream.h>voidswap(intx,inty);voidmain(){inta,b;a=10;b=20;swap(a,b);cout<<a<<","<<b<<endl;}voidswap(int&x,int&y){inttemp;temp=x;x=y;y=temp;}程序运行结果为：20，10第2章C++基础2.2指针与引用2.2.2引用（续二）例2.8程序运行过程中参数值的变化图示10axby20axby10temp20axby10temp10axby10temp20202010注意：引用作参数时，函数的实参与形参在内存中共用存储单元，因此形参的变化会使实参同时变化。

返回第2章C++基础2.3动态内存分配在程序运行过程中根据需要动态分配存储空间，不需要时还可以将空间释放，通过new和delete运算符实现。

1.动态分配一个数据的存储空间通过new运算符实现动态分配内存，格式如下：

new类型名（初值）

如：int*p1,*p2;p1=newint(10);p2=newint;运算符delete用来释放由运算符new动态分配的存储空间。使用格式如下：

delete指针名;

如：deletep1;第2章C++基础2.3动态内存分配2.动态分配多个连续的数据存储空间通过new运算符动态分配数组，格式如下：

new类型名[整型表达式]

如：int*p1;p1=newint[10];用delete删除动态数组时，要在指针前加“[]”。格式如下：

delete[]指针名;

如：delete[]p1;第2章C++基础例2.9动态内存分配的使用#include<iostream.h>voidmain(){ int*p1,*p2; p1=newint(10); p2=newint[10]; inti; for(i=0;i<10;i++) *(p2+i)=i; cout<<*p1<<endl; for(i=0;i<10;i++) cout<<*(p2+i)<<""; cout<<endl; for(i=0;i<10;i++) cout<<p2[i]<<“”;//p2[i]与*(p2+i)所访问的数据相同 cout<<endl;deletep1; delete[]p2;}

程序运行结果为：1001234567890123456789

p212345678910

返回第2章C++基础2.4位运算符2.4.1位运算符

C++使用位运算符可以对数据按二进制位进行操作。

1.

按位与（&）：将两个操作数对应的每一位分别进行逻辑与如：9&79：000010017：000001119&7：00000001

9&7结果为12.

按位或（|）：将两个操作数对应的每一位分别进行逻辑或3.

按位异或（^）：将两个操作数对应的每一位分别进行异或第2章C++基础2.4位运算符2.4.1位运算符（续）

4.

按位取反（~）：单目运算符，对二进制的每一位取反5.

左移位（<<）：使运算符左侧的操作数的各位左移指定位数，低位补0，高位溢出部分舍弃。如7<<2结果为28。6.

右移位（>>）：使运算符左侧操作数的各位右移指定位数，溢出的低位舍弃，对无符号数和有符号中的正数，高位补0，对于有符号数中的负数，有些系统补0（称为逻辑右移），有些系统补1（称为算术右移）。如7>>2的结果是1。000001117000111007<<2第2章C++基础2.4位运算符2.4.2位运算符应用举例

例2.10输入变量a，b的值，并将变量a的低4位置为0，将变量b的低4位置为1。#include<iostream.h>voidmain(){ inta,b; cin>>a; cin>>b; a=a&(~0xf); b=b|0xf; cout<<a<<endl; cout<<b<<endl;}0xf为十六进制数，它的后四位为1，其他位均为0。取反后后四位为0，其他位均为1。若输入25和23，程序执行结果为：1631

返回第2章C++基础2.5名字空间2.5.1名字空间的定义与使用

1.名字空间的定义

namespace名字空间名{…………}

例：

namespaceNameSpace1{inta;intf1(){……}floatf2(){……}}（1）名字空间只能在全局范围那定义，但名字空间是可以嵌套的。（2）一个名字空间可以用另一个名字作为它的别名。例如使用ns1作为上述名字空间NameSpace1的别名，可以用下面的语法：namespacens1=NameSpace1;第2章C++基础2.5名字空间2.5.1名字空间的定义与使用2.名字空间的使用（1）使用域运算符格式如下：名字空间名::标识符例如下面一行程序，可以访问名字空间NameSpace1中的变量a和函数f1（）。NameSpace1::a=NameSpace1::f1();

第2章C++基础例2.11名字空间的定义与使用#include<iostream.h>namespacens1{intfun(intx,inty);}namespacens2{intfun(intx,inty);namespacens3{ intfun(intx,inty);}}intns1::fun(intx,inty){returnx+y;}intns2::fun(intx,inty){returnx*y;}intns2::ns3::fun(intx,inty){returnx-y;}voidmain(){cout<<ns1::fun(3,4)<<endl;cout<<ns2::fun(3,4)<<endl;cout<<ns2::ns3::fun(3,4)<<endl;}程序运行结果：712-1第2章C++基础2.5名字空间2.5.1名字空间的定义与使用2.名字空间的使用（2）使用using指令格式如下：

using名字空间名;using名字空间名::标识符;第一种格式表示在当前范围内，可以直接使用指定名字空间中定义的变量和函数等，而不需要加名字空间的限定。第二种格式表示在当前范围内，可以直接使用指定名字空间中指定的变量或函数，而不需要加名字空间的限定。第2章C++基础例2.12

使用using指令#include<iostream.h>namespacens1{ intfun1(intx,inty); intfun2(intx,inty); intfun3(intx,inty); intfun1(intx,inty) { returnx+y; } intfun2(intx,inty) { returnx-y; } intfun3(intx,inty) { returnx*y; }}usingnamespacens1;voidmain(){ cout<<fun1(3,4)<<endl; cout<<fun2(3,4)<<endl; cout<<fun3(3,4)<<endl;}程序运行结果：7-112第2章C++基础2.5名字空间2.5.2C++标准库C++标准库就被所有的C++编译器支持，所有标准C++的库都包含在一个单一的名字空间std中。为了使用C++的标准库，可以使用以下指令：

usingnamespacestd;例：使用标准库的程序#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){cout<<“本例使用标准库”<<endl;}注意：由于iostream和iostream.h都定义了cout，因此不能同时包含这两个文件，否则将产生二义性。第2章C++基础谢谢！2.1常量与变量2.1.1常量（续一）

（3）字符型常量以单引号括起来的单个字符：如‘a’、‘3’、‘*’

转义字符：键盘不便于直接输入的字符，如回车符、制表符等，通常以“\”开头表2.3转义字符

\"双引号\'单引号\\字符‘\’\a响铃\b退格\n换行

\r回车

\t水平制表\v垂直制表\0003位八进制数所代表的字符，如‘\101’代表‘A’\xhh2位16进制所代表的字符，如‘\x41’代表‘A’第2章C++基础例2.1

检测基本数据类型所占的字节数#include<iostream.h>voidmain(){ cout<<"int:"<<sizeof(int)<<endl; cout<<"short:"<<sizeof(short)<<endl; cout<<"long:"<<sizeof(long)<<endl; cout<<"float:"<<sizeof(float)<<endl; cout<<"double:"<<sizeof(double)<<endl; cout<<"longdouble:"<<sizeof(longdouble)<<endl; cout<<"char:"<<sizeof(char)<<endl; cout<<"bool:"<<sizeof(bool)<<endl;}

返回第2章C++基础例2.5输入a和b两个数，按从小到大的顺序输出#include<iostream.h>voidmain(){ inta,b; int*p1,*p2,*p; cout<<"请输入两个整数："; cin>>a>>b; p1=&a; p2=&b; if(*p1>*p2) { p=p1; p1=p2; p2=p; } cout<<"min="<<*p1<<"max="<<*p2<<endl;}

程序运行结果为：请输入两个整数：3010min=10max=30&ap1&bp2p30a10b&bp1&ap2&ap30a10b第2章C++基础例2.9动态内存分配的使用#include<iostream.h>voidmain(){ int*p1,*p2; p1=newint(10); p2=newint[10]; inti; for(i=0;i<10;i++) *(p2+i)=i; cout<<*p1<<endl; for(i=0;i<10;i++) cout<<*(p2+i)<<""; cout<<endl; for(i=0;i<10;i++) cout<<p2[i]<<“”;//p2[i]与*(p2+i)所访问的数据相同 cout<<endl;deletep1; delete[]p2;}

程序运行结果为：1001234567890123456789

p212345678910

返回第2章C++基础2.4位运算符2.4.1位运算符

C++使用位运算符可以对数据按二进制位进行操作。

1.

按位与（&）：将两个操作数对应的每一位分别进行逻辑与如：9&79：000010017：000001119&7：00000001

9&7结果为12.

按位或（|）：将两个操作数对应的每一位分别进行逻辑或3.

按位异或（^）：将两个操作数对应的每一位分别进行异或第2章C++基础2.4位运算符2.4.1位运算符（续）

4.

按位取反（~）：单目运算符，对二进制的每一位取反5.

左移位（<<）：使运算符左侧的操作数的各位左移指定位数，低位补0，高位溢出部分舍弃。如7<<2结果为28。6.

右移位（>>）：使运算符左侧操作数的各位右移指定位数，溢出的低位舍弃，对无符号数和有符号中的正数，高位补0，对于有符号数中的负数，有些系统补0（称为逻辑右移），有些系统补1（称为算术右移）。如7>>2的结果是1。000001117000111007<<2第2章C++基础第2章C++基础2.1常量与变量2.2指针与引用2.3动态内存分配2.4位运算符2.5名字空间2.1常量与变量2.1.1常量

常量：在程序运行中，其值不能被改变的量称为常量。常量又分为直接常量和符号常量两种。

1.

直接常量：直接使用数值或文字表示的值

（1）整型常量如：10、-20、0还可以八进制或十六进制表示：如034、0x23

不带后缀的整型常量为int型，带后缀L或l可表示长整型常量，带后缀U或u表示无符号整型常量

（2）实型常量如：2.18、-5.6