C++基礎學習一（基礎之基礎）

開篇：做了這麼多年的軟體，第一次使用博客的方式記錄學習過程，之前都是筆記本（都有一摞了），因為之前一直從事的都是.NET的開發工作，對C++知之甚少，但一直想瞭解C++這門鼻祖級的語言，現在終於下定決心、騰出時間，系統的學習一下，因為有了豐富的編程經驗，所以不再記錄安裝編程環境之類的事項直接進行編程語言的學習，當然開發環境還是選用一直在使用並非常熟悉及熟練的visual studio，我現在用的是visual studio 2017，那就用visual studio 2017作為編程工具開始學習C++。

下麵就開始學習吧，首先前年不變的Hello World

#include <iostream>
using namespace std;
// main() 是程式開始執行的地方
int main()
{
　　cout << "Hello World"; // 輸出 Hello World
　　return 0;
}

 在 C++ 中，分號是語句結束符。也就是說，每個語句必須以分號結束。它表明一個邏輯實體的結束。

C++ 關鍵字

下表列出了 C++ 中的保留字。這些保留字不能作為常量名、變數名或其他標識符名稱。

C++ 如何註釋

程式的註釋是解釋性語句，您可以在 C++ 代碼中包含註釋，這將提高源代碼的可讀性。所有的編程語言都允許某種形式的註釋。

C++ 支持單行註釋和多行註釋。註釋中的所有字元會被 C++ 編譯器忽略。

C++ 註釋以 /* 開始，以 */ 終止。例如：

/* 這是註釋 */ /* C++ 註釋也可以 * 跨行 */

C++ 數據類型

基本的內置類型

C++ 為程式員提供了種類豐富的內置數據類型和用戶自定義的數據類型。下表列出了七種基本的 C++ 數據類型：

一些基本類型可以使用一個或多個類型修飾符進行修飾：

• signed
• unsigned
• short
• long

下表顯示了各種變數類型在記憶體中存儲值時需要占用的記憶體，以及該類型的變數所能存儲的最大值和最小值。

註意：不同系統會有所差異。

從上表可得知，變數的大小會根據編譯器和所使用的電腦而有所不同。

下麵實例會輸出您電腦上各種數據類型的大小。

#include<iostream>  
#include<string>  
#include <limits>  
using namespace std;  
  
int main()  
{  
    cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl;  
    cout << "bool: \t\t" << "所占位元組數：" << sizeof(bool);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<bool>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<bool>::min)() << endl;  
    cout << "char: \t\t" << "所占位元組數：" << sizeof(char);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<char>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<char>::min)() << endl;  
    cout << "signed char: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(signed char);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<signed char>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<signed char>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned char: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(unsigned char);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned char>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned char>::min)() << endl;  
    cout << "wchar_t: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(wchar_t);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<wchar_t>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<wchar_t>::min)() << endl;  
    cout << "short: \t\t" << "所占位元組數：" << sizeof(short);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<short>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<short>::min)() << endl;  
    cout << "int: \t\t" << "所占位元組數：" << sizeof(int);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<int>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<int>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(unsigned);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl;  
    cout << "long: \t\t" << "所占位元組數：" << sizeof(long);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned long: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(unsigned long);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned long>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl;  
    cout << "double: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(double);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<double>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<double>::min)() << endl;  
    cout << "long double: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(long double);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long double>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl;  
    cout << "float: \t\t" << "所占位元組數：" << sizeof(float);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<float>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<float>::min)() << endl;  
    cout << "size_t: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(size_t);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<size_t>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<size_t>::min)() << endl;  
    cout << "string: \t" << "所占位元組數：" << sizeof(string) << endl;  
    // << "\t最大值：" << (numeric_limits<string>::max)() << "\t最小值：" << (numeric_limits<string>::min)() << endl;  
    cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl;  
    return 0;  
}

本實例使用了 endl，這將在每一行後插入一個換行符，<< 運算符用於向屏幕傳多個值。我們也使用 sizeof() 函數來獲取各種數據類型的大小。

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下的結果，結果會根據所使用的電腦而有所不同：

type:         ************size**************
bool:         所占位元組數：1    最大值：1        最小值：0
char:         所占位元組數：1    最大值：        最小值：?
signed char:     所占位元組數：1    最大值：        最小值：?
unsigned char:     所占位元組數：1    最大值：?        最小值：
wchar_t:     所占位元組數：4    最大值：2147483647        最小值：-2147483648
short:         所占位元組數：2    最大值：32767        最小值：-32768
int:         所占位元組數：4    最大值：2147483647    最小值：-2147483648
unsigned:     所占位元組數：4    最大值：4294967295    最小值：0
long:         所占位元組數：8    最大值：9223372036854775807    最小值：-9223372036854775808
unsigned long:     所占位元組數：8    最大值：18446744073709551615    最小值：0
double:     所占位元組數：8    最大值：1.79769e+308    最小值：2.22507e-308
long double:     所占位元組數：16    最大值：1.18973e+4932    最小值：3.3621e-4932
float:         所占位元組數：4    最大值：3.40282e+38    最小值：1.17549e-38
size_t:     所占位元組數：8    最大值：18446744073709551615    最小值：0
string:     所占位元組數：24
type:         ************size**************

typedef 聲明

您可以使用 typedef 為一個已有的類型取一個新的名字。下麵是使用 typedef 定義一個新類型的語法：

typedef type newname;

例如，下麵的語句會告訴編譯器，feet 是 int 的另一個名稱：

typedef int feet;

現在，下麵的聲明是完全合法的，它創建了一個整型變數 distance：

feet distance;

枚舉類型

枚舉類型(enumeration)是C++中的一種派生數據類型，它是由用戶定義的若幹枚舉常量的集合。

如果一個變數只有幾種可能的值，可以定義為枚舉(enumeration)類型。所謂"枚舉"是指將變數的值一一列舉出來，變數的值只能在列舉出來的值的範圍內。

創建枚舉，需要使用關鍵字 enum。枚舉類型的一般形式為：

enum 枚舉名{ 
     標識符[=整型常數], 
     標識符[=整型常數], 
... 
    標識符[=整型常數]
} 枚舉變數;

如果枚舉沒有初始化, 即省掉"=整型常數"時, 則從第一個標識符開始。

例如，下麵的代碼定義了一個顏色枚舉，變數 c 的類型為 color。最後，c 被賦值為 "blue"。

enum color { red, green, blue } c;
c = blue;

預設情況下，第一個名稱的值為 0，第二個名稱的值為 1，第三個名稱的值為 2，以此類推。但是，您也可以給名稱賦予一個特殊的值，只需要添加一個初始值即可。例如，在下麵的枚舉中，green 的值為 5。

enum color { red, green=5, blue };
在這裡，blue 的值為 6，因為預設情況下，每個名稱都會比它前面一個名稱大 1，但 red 的值依然為 0。

C++ 中的變數定義

變數定義就是告訴編譯器在何處創建變數的存儲，以及如何創建變數的存儲。變數定義指定一個數據類型，並包含了該類型的一個或多個變數的列表，如下所示：

type variable_list;

在這裡，type 必須是一個有效的 C++ 數據類型，可以是 char、wchar_t、int、float、double、bool 或任何用戶自定義的對象，variable_list 可以由一個或多個標識符名稱組成，多個標識符之間用逗號分隔。下麵列出幾個有效的聲明：

int i, j, k; 

char c, ch; 

float f, salary; 

double d;

行 int i, j, k; 聲明並定義了變數 i、j 和 k，這指示編譯器創建類型為 int 的名為 i、j、k 的變數。

變數可以在聲明的時候被初始化（指定一個初始值）。初始化器由一個等號，後跟一個常量表達式組成，如下所示：

type variable_name = value;

下麵列舉幾個實例：

extern int d = 3, f = 5; // d 和 f 的聲明  

int d = 3, f = 5; // 定義並初始化 d 和 f 

byte z = 22; // 定義並初始化 z 

char x = 'x'; // 變數 x 的值為 'x'
不帶初始化的定義：帶有靜態存儲持續時間的變數會被隱式初始化為 NULL（所有位元組的值都是 0），其他所有變數的初始值是未定義的。

C++ 中的變數聲明

變數聲明向編譯器保證變數以給定的類型和名稱存在，這樣編譯器在不需要知道變數完整細節的情況下也能繼續進一步的編譯。變數聲明只在編譯時有它的意義，在程式連接時編譯器需要實際的變數聲明。

當您使用多個文件且只在其中一個文件中定義變數時（定義變數的文件在程式連接時是可用的），變數聲明就顯得非常有用。您可以使用 extern關鍵字在任何地方聲明一個變數。雖然您可以在 C++ 程式中多次聲明一個變數，但變數只能在某個文件、函數或代碼塊中被定義一次。

實例

嘗試下麵的實例，其中，變數在頭部就已經被聲明，但它們是在主函數內被定義和初始化的：

#include <iostream>
using namespace std;
// 變數聲明
extern int a, b;
extern int c;
extern float f;
int main ()
{
　　// 變數定義
　　int a, b;
　　int c;
　　float f;
　　// 實際初始化
　　a = 10;
　　b = 20;
　　c = a + b;
　　cout << c << endl ;
　　f = 70.0/3.0;
　　cout << f << endl ;
　　return 0;
}

 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

30
23.3333

同樣的，在函數聲明時，提供一個函數名，而函數的實際定義則可以在任何地方進行。例如：

// 函數聲明
int func();
int main()
{
    // 函數調用
    int i = func();
}
// 函數定義
int func()
{
    return 0;
}

C++ 中的左值（Lvalues）和右值（Rvalues）

C++ 中有兩種類型的表達式：

• 左值（lvalue）：指向記憶體位置的表達式被稱為左值（lvalue）表達式。左值可以出現在賦值號的左邊或右邊。
• 右值（rvalue）：術語右值（rvalue）指的是存儲在記憶體中某些地址的數值。右值是不能對其進行賦值的表達式，也就是說，右值可以出現在賦值號的右邊，但不能出現在賦值號的左邊。

變數是左值，因此可以出現在賦值號的左邊。數值型的字面值是右值，因此不能被賦值，不能出現在賦值號的左邊。下麵是一個有效的語句：

int g = 20;

但是下麵這個就不是一個有效的語句，會生成編譯時錯誤：

10 = 20;