计算机程序设计基础第二章编程基础

计算机程序设计与Visual

C++

第二章编程基础

西南交通大学软件学院

计算机基础教研室

教学目标:

1.了解C++程序的基本框架；

■2.掌握C++的基本数据类型;

■3.掌握常量、变量的定义及使用方法;

■4.掌握C++提供的基本运算符及表达式；

■5.掌握数据类型的转换；

■6.掌握标准输入输出流；

■7.能够使用VisualC++6.0集成开发环境编

辑、编译、运行程序。

2

教学内容:

1.C++程序的基本框架;

2.C++程序的开发过程;

3.变量与常量；

4.运算符与表达式；

5.类型转换。

3

S®C++程序的基本结构和基本要素

®VisualC++集成开发环境的基本

使用方法

®C++的基本数据类型

®程序设计中如何选择数据类型

C++开发应用程序的步骤:

1.算法研制

2.编程

3.编辑源程序

4.编译和连接

5.反复上机调试程序，直到改正

了所有的编译错误和运行错误

6.运行

§2.1C++程序的基本框

［例2.1.1］编写程序：在计算机屏幕上

显示：Hello,C++!。

算法描述:

输出：

"Hello,C++!

6

源程序清单:

〃屏幕输出Hello,C++!

#include<iostream>〃预编译命令

usingnamespacestd；//using命令

voidmain()〃主函数名

{〃表示函数的开头

cout«nHello,C++!n«endl；//函数体

〃表示函数的结束

7

编程技巧:

1.C++程序中“//”符号表明后续字

符为注释信息，即给阅读程序的人

提供的简单解释。

注释是帮助阅读程序的说明，属内

部文档，可以增强程序的可读性，

使程序更易理解，但与该程序的运

行无关，在编译时被忽略，编译系

统对注释不作任何操作。

8

编程技巧:

C++提供了两种注释方法：

(1)用“〃”其后至

换行的所有字符为注释信息。

(2)用“/**/”夹在“/*”

与“*/”之间的所有字符为注释信息。

9

编程技巧:

程序第一行//屏幕输出Hello,C++!

用于说明程序的功能，称为序言注

第二行起语句后的注释称为解释性

注释。

10

编程技巧:

2.ttinclude〈iostream〉是一条预

编译命令，它告诉编译系统在编译

本程序时把系统提供的头文件

iostream,h的内容插入到该行的位

置。

11

⑥所谓头文件是系统提供的能实现某些特

定功能的文件，如本例中用到系统提供

的输出功能，该功能的指令集是包含在

iostream,h文件中，因此在程序中必须

使用#include<iostream>0C++程序

一般至少包含一条#include命令，大多

数包含多条O

12

编译预处理

♦程序编译的过程分为预处理和正式

编译两个步骤：

在编译C++程序时，编译器中

的预处理模块首先根据预处理命令

对源程序进行适当的加工，然后才

进行正式编译。

13

编译预处理

•预处理命令均以“中'号开头；

•一行只能写一条预处理命令（过

长的预处理命令使用续行标志“\”

后续写在下一行上）；

♦结束时不使用语句结束符“；”。

14

编译预处理

令命令格式：

ttinclude〈文件名〉

ttinclude“文件名”

®区别：

ttinclude“文件名”当前目录+操作

系统的path命令设置的各目录+标准

（include子目录）

ttinclude〈文件名〉标准

15

编译预处理

⑥库文件的扩展名为.h,在

#inc1ude命令中若省略库文件的扩

展名，就必须在所有#include命令

后添加using命令，即程序第三行

的usingnamespacestd;语句。但

若头文件已加扩展名，就不能使用

using命令。

16

编译预处理(7

.本程序的预编译命令可以写成:

#include〈iostream.h>

或

#include<iostream>

usingnamespacestd；

17

编程技巧:

3.C++语言程序是由一个或多个组

成的文件，在组成程序的函数中，必

须有且只有一个主函数main。主函数

main之后必须有一对小圆括号

a)”,括号中可以有参数也可

以没有，主函数main前必须有类型说

明，即要有一个void或int。

18

编程技巧:

%main函数在程序中位置并无限定,

可以是任意的。但主函数main代

表了程序执行的起始点和终止点,

即不管程序里有多少个函数，不

管main函数位置如何，程序总是

从主函数main的第一条语句开始

执行，并结束于主函数的最后一

条语句O

19

编程技巧:

在基本程序设计中，源程序只包

含一个主函数(即main函数)，

程序的框架结构均为：

#include<iostream>

usingnamespacestd；

voidmain()

函数体

20

编程技巧:

d或者为：

#include<iostream>

usingnamespacestd；

intmain(void)

函数体

return0;

21

(1)勺”与必须配对使用,

数体内可以包含任意多行语句。

(2)C++规定每个语句的最后以

“；”结束。

(3)C++程序的书写很灵活，一

行可书写多个语句，一个语句可

以写成多行，但书写时首先应该

考虑程序的可读性。

22

(4)【例2.1.1］还可以写为：

/*屏幕输出Hello,C++!*/

#include<iostream.h>

intmain(void)

nn

cout«Hello,C++!«endl；

return0；

23

编程技巧:

4.cout是一个标准输出文件名,

表示标准输出设备-计算机屏幕。

符号“〈〈”是插入运算符，它指示

计算机把其右端用双引号括起来

的字符串输送到屏幕。

24

输出

窗当程序运需要在屏幕上显示输出时，可用插入运

算符“＜〈‘‘，其一般格式为：

cout<<El«E2«...«Em;

其中：El,E2,...,Em为表达式;

蜜作用：在屏幕当前光标位置处，依次将

El,E2,…，Em的值输出（显示）

窗例在屏幕上输出TodayisSundayC++语句：

cout<</zTodayisSunday”;

25

输出

分屏幕上输出变量grade的值C++语句:

cout<<grade;

窗屏幕上输出变量a、b、c的值C++语句：

cout<<a<<b<<c;

容为提高可读性也可写成：

cout<<//a=z/<<a<<//,b=〃〈〈1

L2

输出

套endl只能用于cout中，起换行输出的

作用。

套由于cout、〈〈、endl的说明都在系

统提供的头文件iostream,h中，因

此,凡是程序中需要使

日寸,必须使月

〈iostream.h＞预编译命

L,

输出

分注意C++是区分大小写。

分如井山口加㊀、cout、main等都必须严格

使用英文小写O

分所有标点也必须使用西文标点。

分双引号里的内容一般称为

以是英文，也可以是中文

中西文标点均可，系统会更

§2.2C++程序的开发过程

例2.2.1］使用VisualC++6.0编

辑、运行、调试［例2.1.1］中的程

序。

29

操作技巧:

1.创建和运行一个C++程序，需要一个文本

编辑器和一个C++编译器，操作步骤如下:

(1)编辑：使用编辑器输入C++语句，称

为C++源程序。包含源程序的文件称为源

文件，扩展名为.cppo可以选用集成开

发环境中的编辑器编辑C++源程序，也可

以利用其它编辑工具编辑，但必须是无

格式的文本文件(即纯文本文件)。

30

操作技巧:

(2)编译：因为计算机只能识别二进制，

对于高级语言编写的源程序无法识别，

因此需要使用编译器将源程序转换成计

算机能识别的机器代码(称为目标代码,

即机器可以直接识别的二进制代码)。

包含目标代码的文件称为目标文件，扩

展名为.objo

31

操作技巧:

(3)连接：高级语言系统为方便用户使用,

将经常使用的标准程序预先编辑并编译

成可直接调用的机器代码，构成库文件,

如常用的输入、输出、数学函数等。编

译器在创建了目标文件后，要调用其连

接器将程序中所用到的库文件与目标文

件连接起来，生成可直接运行的可执行

文件，扩展名为.exeo

32

操作技巧:

(4)运行：运行编译连接好的可执

行文件，将输出程序的运行结果。

33

操作技巧:

3.在VisualC++中可以创建许多不

同类型的应用程序，本书重点讲解

创建控制台应用程序的方法，所谓

控制台应用程序，是指运行在DOS

窗口的程序。

34

操作技巧:

介绍使用VisualC++6.0创建和运

行一个C++程序的步骤：

1、安装VisualC++6.0

2、启动VisualC++6.0

3、创建项目

4、保存

5、编译

35

操作技巧:

6、连接

7、运彳亍

8、打印程序

9、关闭工作空间

10、打开程序

11、退出VisualCT卜6.0系统

简单的调式技能

看旧程序出错一般有三种语法错误、逻辑错误

■和运行错误。

■■语法错误：如果程序违反了C++设计语言的规

■贝IJ,或者是语法时产生，对这类错误，编译程

■序一般能给出“出错信息”，并且告诉你在哪

■一行出错。

语法错误包括：错误（error）

警告(warning)

37

简单的调式技能

□逻辑错误：产生的原因很多，比如误拼关键字

或变量名数学公式的写法错误、漏写语句或语

句顺序错误等时产生。程序并无违背语法规则，

但程序执行结果与原意不符。

口运行错误：程序既无语法错误，也无逻辑错误,

但在运行程序时出现错误甚至停止运行。

口通过提示信息，改正语法错误。

者□逻辑错误、运行错误较难更正，需多方面

考虑，不断的积累、提高。

38

§2.3常量与变量

［例2.3.1］编程输出下列文本:

**********

2008北京欢迎你!

**********

39

源程序清单:

^^tinclude<iostream>

^Hisingnamespacestd；

voidmain()

cout«n**********n«endl；

cout«n2008北京欢迎你！n«endl；

cout«n**********n«endl；

I

40

1.程序处理的对象是数据，数据有

多种形式，如数值数据、文字数

据、图像数据、声音数据等，但

最基本、最常用的数据是数值数

据和文字数据。

编程技巧:

不同类型的事物如何区分和描述?

数据结构：描述数据的类型、组织形式。

C++的数据结构以数据类型形式出现。

计算机在处理数据时要先将其存放在内存储

器中，数据在存储器中存放的格式称为数据

类型，数据类型是指数据的内在表现形式

（代码、存储、运算）。

不同类型的数据占据不同长度的存储单元。

42

编程技巧:

不同类型的数据对应不同的值域范围o

不同类型的数据对应不同的操作（运

算）及规则。

数据类型越丰富，求解能力越强大。

程序中所有用到的数据都必须指明其

数据类型。

43

编程技巧:

2、C++的数据类型分为两大类：基

本数据类型和非基本数据类型。

基本数据类型是C++内部预定义的类型,

包括整型、实型、双精度型、字符型、

字符串型、布尔型（逻辑型）。

非基本数据类型是指根据C++语法规则

由基本数据类型构造出来的类型，如

数组、指针、引用、类、结构、联合、

枚举等。

基本数据类型存储空间/字节值域范围

shortint2-32768〜32767

signedshortint2-32768〜32767

unsignedshortint20-65535

int4-2147483648~2147483647

signedint4-2147483648〜2147483647

unsignedint40-4294967295

longint4-2147483648~2147483647

signedlongint4-2147483648〜2147483647

unsignedlongint40-4294967295

char1-128-127

signedchar1-128-127

unsignedchar10-255

float4-3.4X1038〜3.4X1038

double8-1.7X10308-1.7X10308

longdouble10-3.4XI04932〜3.4XI04932

编程技巧:

3.C++中数据有常量和变量之分，

在程序运行过程中，值可以改变

的量称为,值不能被改变的

量称为常量。

常量有字面值常量和符号常量两种，

其中字面常量又称为字面值，是直接

在程序中使用的数值而不使用内存。

46

字面常量

C++中的字面常量分为:

A整型常量

A实型常量

A字符型常量

A布尔型常量

A字符串型常量

47

■整型常量

整型常量即以文字形式出现的

■整数，包括正整数、负整数和零。正

■整数前面的可以省略，但负整数

■前面的“-”不可省略。表现形式有十

进制、八进制和十六进制。

48

■整型常量

表小方法为：

1、十进制整型常量：无前缀,

数码为。至9。如：15,-235,0o

2、八进制整型常量：前缀为

0（数字），数码为。至7。如：

07,0327,-02o

49

整型常量

3、十六进制整型常量：前缀为0X

或Ox,数码为0至9,A至F或a至f

如：-0x7,0X5bfo

50

在整数末尾使用u和1字母

对于任一种进制的整数，若后缀有字母U

(大、小写等效)，则硬性规定它为一个无

符号整型(unsignedint)数，若后缀有字母1

(大、小写等效)，则硬性规定它为一个长

整型(longint)数。在一个整数的末尾，可以

同时使用u和1,并且对排列无要求。如25U,

0327UL,0x3ffbL,648LU等都是整数，其

类型依次为unsignedint,unsignedlongint,

longint和unsignedlonginto

51

。王卷：

在VC++6.0版本中，整型(int)和长

H整型(longing)具有完全相同的长度和

■存储格式,所以它们是等同的。但在

■早期的C++版本中，由于当时的机器

■字长为16位，所以整型和长整型的长

■度是不同的,前者为2个字节，后者

为4个字节。

52

实型常量（浮点数或实型常数）

实型常量即以文字形式出现的实

■数（包含小数点），C++中的实数只允许

B使用十进制,它可以有两种表示形式:

■1、一般形式

由正负号、数字和小数点组成，必须有

■一个且仅有一个小数点。

如0.0、0.123、,123、123.0>123.、

-0.123等。

53

实型常量（浮点数或实型常数）

2、指数形式

尾数e或E指数

，；Be或E前后必须有数字，可以带或

量”号；e后面的指数必须为整数。

鬓日在尾数部分中小数点左边为一位非零数

■称为“规范化的指数形式”，系统输出

时均按规范化的指数形式输出。

54

实型常量（浮点数或实型常数）

如：325.123可表示为

3251.23E-K325.123E0、32.5123E1

、3.25123E2、0.325123E3等，系统

在用指数形式输出时，输出规范化的

指数形式3.25123E2o

系统中，除0.0默认为float,

其余默认为double,若为float应在实

型数据后面加f或F。

55

字符常量

单个字符在计算机中的存储占用一

个字节，存储形式是该字符的码,

因此字符型常数实际上就是该字符的

■ASCII码值,但在程序中直接使用码值很

■不直观，如从码值97和50很难看出它们

■实际上代表的是a和2,因此C++引入了一

套助记符号表示字符常量。

56

字符常量

普通字符常量：对于数字、字母、

标点符号等可见字符使用一对单引

号将字符括起。

如：'A、/、$、可、？、

5

57

字符常量

转义字符常量：对于控制字符等不

可见字符以及其他一些特殊字符，使

用一个反斜杠符和一个符号来表示，

也称为转义字符。

如：\n表示换行、''表示单引号、

\’‘表示双引号。

\a响铃\n换行\t水平制

______________表符

\v垂直制表\b退格\r回车

符____________

\\字符\"双引号\'一牵引号

\Oddd三位\xhh两位十

八进制数六进制数

59

字符串常量

字符串常量是用双引号（定界符）

括起来的一串字符，如“"、“A”、

“12.42"、“Program”。C++中字符串

常量在内存中存储时用字符数组存放

,系统将自动在其尾部追加一个''0'

字符作为结束字符。如：字符串

“Program”有7个字符，在内存中存储

时实际占用8个字节。

60

字符串常量

PrOiram\0

因此，长度为n个字符的字符串常量

，在内存中占用n+1个字节。

注：字符常量和字符串常量是两

个不同的常量，其表示形式和存储方式均

不相同。如上两个例子中的'A，和“A”，

前者是单个字符A,占一个字节；后者是

一个字符串，包含2个字符：'A，和[(F

,所以占用两个字节。

布尔型常量

布尔型常量的取值只有两个:

false（假）、true（真）

符号常量

常量除了直接用文字表示的数值

外，还可以用标识符代表一个常量，即

符号常量。（后面介绍）

62

测_测:

1、字面常量42、4.2、42L的数据类型分

别是（）o

A、long、double、int

B、long、float、int

C、int、double>long

D、int、float、long

63

测_测:

2、下面不是C++语言整型常数的是

()O

A)02

B)038

C)0

D)OxAL

64

测_测:

3、下面字符串常量错误的是()o

A、“it'sapen.”

B、“It\'sapen.”

C、“Itmeans“hello”“

D、“Itmeans\nhello\nn

65

［例2.3.2］使用计算机计算2与3的和

并显示在屏幕上。

•算法描述：

定义三个整型变量a、b、sum

将2存入a变量中

将3存入b变量中

计算a与b的和存入sum变量中

将sum的值输出到屏幕

66

源程序清单:

#include<iostream>

usingnamespacestd；

voidmain()

{inta,b,sum=0；

a=2；

b=3；

sum=a+b；

cout«a«u+n«b«u=n«sum«endl；

67

编程技巧:

1.变量是用于临时存放数据的内存

单元，所谓变量是指在程序运行的

过程中该内存单元的内容可以改变,

如本例中sum变量第一次被赋值为0,

第二次被赋值为5。

68

编程技巧:

2.变量在使用前必须先定义，即给

变量命名、指定数据类型、赋初值。

(1)变量的命名

①不同语言系统可使用的字符有所

不同，在C++中可使用的字符集：

69

C++字符集

t大小写的英文字母：AZ,a〜z

t数字字符：0〜9

7;特殊字符：

至格！#%&*

(下划线)+〜

〃

>/，

()

70

C++变量的命名规则

②变量的命名必须遵循C++的标识

符命名规则，所谓标识符就是指在

程序中声明变量、数组、函数和标

号等的名称，分为系统保留字和用

户自定义标识符。系统保留字又叫

关键字（参见附录），有预定的含义,

不允许用户重新定义，也不允许用

户定义的标识符与其同名。

C++变量的命名规则

③用户自定义标识符的规则：

.标识符只能包含字母、数字和下划

线，不能有标点符号和空格；

。必须以字母或下划线开头；

。不能使用关键字；

。区分大小写。例如：length和

Length是不同的变量名。

。标识符最多由247个字符组成；

72

C++变量的命名规则

.变量的命名应符合自定义标识

符的规则，见名识意，习惯上变

量使用小写字母命名，若是由

多个单词组成，笫二个及其以

后的每个单词第一个字母大写,

如rollCoverageo

73

练一练:

判断下列变量名是否正确:

sum1正确

2max错误（原因：

能以数字开头）

short错误（原因：

能使用系统关键字）

74

测_测:

判断下列变量名是否正确:

xy3122ELSEXint

badone7xAtoB

#Noimaxre—input

75

(2)变量的类型

变量使用哪种数据类型取决于它

要存储的数据，下表显示了C++中常

用数据类型能存储的数据以及存储这

些数据所需要的内存空间大小。

76

常用的C++基本数据类型

数据类型名称存储内容占用字节数值的范围

charonecharacter1byteonecharacter

shortinteger2bytes-32,768to32,767

intinteger4bytes-2,147,483,648to2,147,483,647

longinteger4bytes-2,147,483,648to2,147,483,647

:

floatfloating-point4bytes±3.4e-38to+3.4e38

number

doublefloating-point8bytes±1.7e-308to±1.7e308

number

longdoublefloating-point10bytes±3.4e-4932to+1.1e4932

number

stringzeroormore1byteperzeroormorecharacters

characterscharacter

boolBooleanvalue1bytetrue,false

1

编程技巧:

IfGC++的基本数据类型有有符号型（不

■加前缀或加前缀signed）和无符号型

■（加前缀unsiigned）,默认为有符号型,

但当使用中变量的值均为正值时，可以

■将符号位用于表示数值以扩大变量的表

震数范围,即设为无符号型，加上unsigned

前缀，如unsignedint表示无符号整型。

78

编程技巧:

■G定义变量的数据类型时还必须考虑数据的

H溢出，变量中存放的数据超出了该类型变量

■的范围，会发生溢出，使得结果出错。

HG解决数据溢出的办法是将存放此数据的变

■量类型定义为具有更大存储范围的类型o

■G指定变量的类型时,尽可能使用占用内存

■空间少的数据类型，但也要考虑机器的运算

速度。

79

编程技巧:

(3)变量的定义

■G变量必须“先定义，后使用”o

IG程序运行时，系统为定义的变量分

■配内存空间，用于存放对应类型的数

■据，因而变量名就是对应内存空间的

命名。

80

变量的定义

二G定义变量的同时可以给其赋初值,称

■为变量初始化。初值的类型必须与变

■量的类型相同。

■G如果不给变量提供初值，变量会包

■含一个无意义的值，程序员称之为

■“垃圾数据”，该值是变量所在内存

单元最后一次存储的数据。

81

变量

■GC++程序员常分别初始化int、float、

char和string变量为0,0.0,''（空

■＞）,（空串）。

Bfloat型变量的初值赋为0.0,系统认为

金除0.0外其余符点数是double型,所以要想用

黑非0.0的数初始化float型变量，必须进行强

亶制类型转换（见下节），如floatrate=

float（1.5）o

82

变量

||G变量必须具有有效值后才可参与运

H算。如inta,b;a=b+l;b无有效值,

■出错。

■G变量定义格式:

83

语法不例初

工、数据类型变量名

=初值；

?、数据类型变量名

K初值）；

$、数据

类型变量名1,变量

名2,…变量名n;

变量名1=初值；

变量名2=初值；

变量名n=初值；

[例2.3.3]编写适合小学生使用的加，

程序（求键盘输入的两个数的和）。

思路分析：例2.3.2只能实现计算2与

3的和，那么如何计算由键盘输入的

任意数的和呢？c++中的标准输入流

cin可以帮助我们解决从键盘输入数

据的问题。本题中未指定数据类型，

因此为避免数据溢出，对于要参加数

学运算的数据可定义为doub1e型。

85

源程序清单:

#include<iostream>

usingnamespacestd；

voidmain()

{doublea,b,sum；〃定义了三个double型变量

coulS〈”请输入两个数:"；//提示用片输入

两个数

cin»a»b；//由键盘输入数据分别存入变量a、

b中

sum=a+b；〃2与10相力口的和赋给变量sum

cout«a«n+n«b<<,-n«sum«endl；

86

编程技巧:

1.在程序中，如果需要用户从键盘输入

数据，通常在输入语句的前面增加一条

输出语句，用于提示操作者输入几个什

么数据类型的数据。

唐C++中使用数据流，即字符序列，来执

行标准的输入输出（I/O）操作。计算

机屏幕是标准的输出流设备，称为cout。

键盘是标准的输入流设备，称为cin。

87

编程技巧:

密cin＞〉a〉〉b;中“＞〉”称为提取运算符，

该语句的作用是等待从键盘输入数据，

接收后依次存入变量a、b中。在需要

用户从键盘输入几个数据时，输入数

­•>

,,v据的个数、类型必须与接收变量一致，

输入数据之间可以用至螫、回车或Tab

逑分隔开，输入完所有数据后，使用

回车键表示输入结束。

88

编程技巧:

2.cin流在使用时要注意“〉〉”后必须

是变量名，不能是数值。

如：cin>>age;

cin〉〉name〉〉number;为正确的使用;

cin〉〉3;cin〉〉endl;为错误的使

用。

89

编程技巧:

3.cout流使用时有几种常见情况：

(1)输出字符串，如输出Todayis

Sunday使用cout<<z/Todayis

Sunday”;

(2)输出其它数值，如输出5和6.3使用

cout<<5<<6.3;

(3)输出一个变量，如输出grade的值使

用cout〈〈grade;

90

编程技巧:

(4)输出多个变量，如输出a、b、c的值

使用cout<<a<<b<<c;

为提高可读性也可写成：

cout<<z/a=//<<a<<//,b=c=〃〈〈c;

(5)输出变量a、b、c的值并分别占一行

可使用

cout<<a<<endl;

cout<<b<<endl;

cout<<c<<endl;

或:cout<<a<<endl<<b<<endl<<c<<endl;

测_测:

将小写字母n赋值给字符变量c,

正确的操作是（）。

A、

B、c="n"；

C、c=110；

D、c='N'；

92

测_测:

下列说明语句中正确的是（）。

A、chara,b,c,

B、chara；b,c；

C、chara,b；c,

D、chara,b,c；

93

测_测:

下面的变量定义及赋值语句正确的是OO

A、inti=0x3；

B、floati=0x3.5；

C、chara="h"；

D、inta=b=l；

94

［例2.3.4］设计一个程序，从键盘

输入一个圆的半径，输出面积和周

长。

思路分析：因涉及到数值计算，

所以将圆的半径、面积、周长的数

据类型均定义为doub1e型。

95

算法描述:

定义三个double型变量r、area、circum

提示输入半径

从键盘输入半径值到r变量

计算3.14XrXr的结果存入area变量中

计算2X3.14Xr的结果存入circum变量中

将area的值输出到屏幕

将circum的值输出到屏幕

96

源

〃求圆的面积与周长

程#include<iostream>

序usingnamespacestd；

voidmain()