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C++語言程序設計-創新互聯

C++語言程序設計

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  • C++語言程序設計
    • 1. 語言概述
      • 1.1 字符集合
      • 1.2 詞法記號
        • 關鍵字
        • 標識符
        • 文字
        • 操作符(運算符)
        • 分隔符
        • 空白符
    • 2. 數據類型
      • 2.1 基本數據類型
      • 2.2 常量
        • 整型常量
        • 實型常量
        • 字符常量
        • 字符串常量
        • 布爾常量
      • 2.3 變量
    • 2.4 符號常量
    • 3. 操作符(運算符)和表達式
      • 3.1 算數運算符和算數表達式
      • 3.2 賦值運算符和賦值表達式
      • 3.3 逗號運算符和逗號表達式
      • 3.4 邏輯運算符和邏輯表達式
      • 3.5 條件運算符和條件表達式
      • 3.6 位運算符
    • 4. 語句
      • 4.1 聲明語句 Declaration Statement
      • 4.2 表達式語句 Expression Statement
      • 4.3 選擇語句 Selection Statement
      • 4.4 迭代語句 Iteration Statement
      • 4.5 跳轉語句 Jump Statement
      • 4.6 帶標簽的語句 Labeled Statement
      • 4.7 異常處理語句 Exception Handling Statement
      • 4.8 復合語句 Compound Statement
      • 4.9 空語句 Empty Statement
    • 5. 自定義數據類型

1. 語言概述 1.1 字符集合

字符集合是構成程序正文的基本元素。

如C++的字符集合由以下字符構成：

字母字符：A～Z，a～z

數字字符：0～9

特殊字符：! # % ^ & * _(下劃線) + = - ~< >/ \ ‘ “ ; . , : ? ( ) [ ] { } |

1.2 詞法記號

詞法記號(token)是最小的詞法單元。在C++中詞法記號(token)分為關鍵字、標識符、文字、操作符(運算符)、分隔符和空白符。

如

int a = 1;

分解為(不包括空白符)

詞法記號(token)類別
int關鍵字
a標識符
=賦值操作符
1數字
;語句結束分隔符
關鍵字

語言預先聲明的記號，如bool if class等

標識符

標識符是開發者定義的記號，用于命名程序正文中的一些實體，如變量名、函數名、類名等。C++中標識符由字符、數字和下劃線組成，必須以字母或下劃線開頭，且不能為關鍵字。

文字

文字是程序中直接使用符號表示的數據，包括數字、字符、字符串和布爾文字，如1 'a' "abc" true等

操作符(運算符)

操作符是用于實現各種運算的符號，如+ - * /等

分隔符

分隔符用于分隔各個詞法記號(token)或程序正文，如() {} , : ;等

空白符

程序編譯時在詞法分析階段程序正文會分解為詞法記號(token)和空白。 空白符是空格、制表符（TAB鍵產生的字符）、垂直制表符、換行符、回車符和注釋的總稱。

2. 數據類型

程序語言的數據類型分為基本數據類型和自定義數據類型。基本數據類型是編譯系統內置的。

2.1 基本數據類型

如C++中的基本數據類型

bool
char
signed char
unsigned char
short
unsigned short
int
unsigned int
long
unsigned long
float
double
2.2 常量 整型常量

整數常量：二進制(01)、八進制（0-7）、十進制（0-9）、十六進制(0-9a-fA-F)

實型常量

實數有兩種：一般形式和指數形式。
一般形式：1.2
指數形式：0.12E-2

字符常量

單引號括起來的一個字符，如’a’ ‘?’ ‘\n’

字符串常量
"abcd"
布爾常量

true和false

2.3 變量

變量是值可以變量的量。

  • 變量的聲明和定義

變量聲明語句：

數據類型  變量名1, 變量名2, ..., 變量名n;

如

int a,b,c,d;
char c='a'; // 定義變量并賦初值
2.4 符號常量

符號常量是命名的常量。使用符號常量可以提高代碼的可讀性，

常量聲明語句：

const 數據類型  變量名 = 常量;

如

const double PI = 3.1415926;
3. 操作符(運算符)和表達式

表達式是程序中計算求值的基本單位。

表達式可以理解為計算公式，由操作符(運算符，如+ - * /) 、操作數(運算量，如常量、變量等)和括號組成。如x+y、1+2*3等。

單目運算符(一元運算符)：只需要一個操作數的運算符，如 +(正號) -(負號)

二目運算符(二元運算符)：需要兩個操作數的運算符，如 +(加號) -(減號)

C++中的操作符(運算符)

3.1 算數運算符和算數表達式

C++中算數運算符包括基本算數運算符和自增自減運算符。由算數運算符、操作數和括號組成的表達式成為算數表達式。

基本算數運算符包括+(正號或加) -(負號或減) *(乘) /(除) %(取余)

自增自減運算符包括++(自增) --(自減)。根據位置不同可細分為前置自增、后置自增、前置自減和后置自減。

3.2 賦值運算符和賦值表達式

賦值運算符:

=
+=
-=
*=
/=
%=<<=
>>=
&=
|=
^=

帶有賦值運算符的表達式成為賦值表達式。

=(等號)為最基本的賦值運算符。

a=1 表達式值為1
a=b=1 表達式值為1，a,b的值為5
a=(b=1)+(c=2) 表達式值為3，a為3，b為1，c為2
3.3 逗號運算符和逗號表達式

C++中逗號也是運算符

如

a=1*2,a*3; 等價于 a=1*2; a=a*3; 表達式值為6
3.4 邏輯運算符和邏輯表達式

C++的邏輯運算符包括關系運算符和邏輯運算符。

關系運算符：<(小于)<=（小于或等于）>(大于) >=（大于或等于）==(等于) !=(不等于)

邏輯運算符：!(非) &&(與) ||(或)

如

a >1 關系運算符
!a 邏輯運算符
3.5 條件運算符和條件表達式

C++中唯一的三元運算符為條件運算符"?"。

如

isOK ? "1" : "0"
3.6 位運算符

C++中的位運算符：

& 按位與
| 按位或
^ 按位異或
~ 按位取反<< 左移
>>右移
4. 語句

程序執行的操作采用語句表達。 常見操作包括聲明變量、賦值、調用方法、循環訪問集合，以及根據給定條件分支到一個或另一個代碼塊。

C++的語句包括

4.1 聲明語句 Declaration Statement

聲明語句引入新的變量或常量。 變量聲明可以選擇為變量賦值。 在常量聲明中必須賦值。

// 變量聲明語句 Variable declaration statements
double radius = 2;

// 常量聲明語句 Constant declaration statement
const double PI = 3.1415926;
4.2 表達式語句 Expression Statement

用于計算值的表達式語句必須在變量中存儲該值。

// 表達式語句賦值 Expression statement (assignment)
area = 3.14 * (radius * radius);

// 表達式語句(函數調用) Expression statement (method invocation).
printf("");

// 表達式語句(new對象) Expression statement (new object creation).
CTest*  pTest = new  CTest();
4.3 選擇語句 Selection Statement

選擇語句用于根據一個或多個指定條件分支到不同的代碼段。關鍵字 if switch

bool isOK = true;
if(isOK)
	printf("isOK: %d\n", isOK);
else
	printf("isOK: %d\n", isOK);	
int mode=1;
switch (mode)
{
   case 1:
      printf("mode: %d\n", mode);
      break;
   default:
      printf("mode: %d\n", mode);
      break;
    }
}
4.4 迭代語句 Iteration Statement

迭代語句用于遍歷集合（如數組），或重復執行同一組語句直到滿足指定的條件。 關鍵字 do while for

for (int i = 0; i< 3; i++)
{
    printf("i: %d\n", i);
}
int n = 0;
do
{
    printf("n: %d\n", n);
    n++;
} while (n< 5);
int n = 0;
while (n< 5)
{
    printf("n: %d\n", n);
    n++;
}
4.5 跳轉語句 Jump Statement

跳轉語句將控制轉移給另一代碼段。 關鍵字 break continue goto return

for (int i = 0; i< 3; i++)
{
	if(i == 0)
		continue;
		
	if(i == 1)
		return;
		
	if(i == 1)
		goto EXIT;
    
    if(i == 3)
    	break;
}

EXIT:
	return;
4.6 帶標簽的語句 Labeled Statement

可以為語句指定一個標簽，然后使用 goto關鍵字跳轉到該帶標簽的語句。

goto EXIT;

EXIT:
	return;
4.7 異常處理語句 Exception Handling Statement

異常處理語句用于從運行時發生的異常情況正常恢復。關鍵字 throw try-catch try-finally try-catch-finally

#includedouble test(int x, int y) {
	if (y == 0) {
		throw "divide by zero";
	}
	return (x / y);
}

int main()
{
	try {
		test(1, 0);
	}
	catch (const char* e) {
		printf("error: %s\n", e);
	}
}
4.8 復合語句 Compound Statement

復合語句：一對大括號內含有多個語句。

復合語句有自己的作用域，離開作用域后，其中的變量會被銷毀。

{
	int a=1;
	printf("a: %d\n", a);
}
4.9 空語句 Empty Statement

空語句只含一個分號。 不執行任何操作，可以在需要語句但不需要執行任何操作的地方使用。

while (true)
   ; // 空語句

注意：C++中沒有賦值語句和函數調用語句，賦值和函數調用功能是通過表達式來實現的。

5. 自定義數據類型

C++中自定義數據類型包括枚舉類型(enum)、結構體類型(struct)、聯合體類型(union)、數組類型([])、類類型(class)等。

License

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