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Day1 c++（发展历史，特点，面向对象核心术语，开发环境，新建项目，引用，窄化，输入，字符串，函数）

时间：2024-09-25 19:49:59浏览次数：3  
标签：std cout int C++ Day1 c++ 窄化 include 函数

1. C++发展历史（了解）

1983年，贝尔实验室（Bell Labs）的Bjarne Stroustrup发明了C++。 C++在C语言的基础上进行了扩充和完善，是一种面向对象程序设计（OOP）语言。

Stroustrup说：“这个名字象征着源自于C语言变化的自然演进”。还处于发展完善阶段时被称为“new C”，之后被称为“C with Class”。C++被视为C语言的上层结构，1983年Rick Mascitti建议使用C++这个名字，就是源于C语言中的“++”操作符（变量自增）。而且在共同的命名约定中，使用“+”以表示增强的程序。

常用于系统开发，引擎开发、嵌入式开发等应用领域， 至今仍然是最受广大程序员喜爱的编程语言之一。

2. C++特点（熟悉）

  • 在支持C的基础上，全面支持面向对象编程
  • 编程领域广泛，功能强大
  • 标准保持更新，目前常用的版本为ISO C++98标准、ISO C++11标准等。
  • 为数不多的支持底层操作的面向对象语言。
  • 在面向对象的语言中执行效率极高。

3. 面向对象核心术语（熟悉）

类、对象、封装 → 继承 → 多态

后三者被称为是面向对象的三大特性。

【思考】如果开车在路上爆胎了，应该怎么做？

面向过程的编程思想：

1. （我）边上停下来。

2. （我）后背箱拿出三角警示牌，放在路上。

3. （我）拿出备胎和千斤顶，顶起汽车，上备胎。

4. （我）收起所有工具，开到最近的修理厂。

面向对象的编程思想：

1. （我）边上停下来。

2. 打电话给对象来救援。

3. 对象来处理。

面向过程更加注重算法，因此语言的执行效率更高，更偏向于计算机的思维，只要按照预设的算法步骤来做，就能得到预计的结果，缺点是程序开发效率低。

面向对象更加注重调度，调度的是“对象（一系列由于某种联系聚集在一起的数据）”，更偏向于人类社会的思考方式，因此程序的开发效率高，缺点是执行效率低。

4. 开发环境

因为C++和Qt是连续课程，因此两门课程使用的开发环境都为Qt Creator 5.4，但是纯C++也可以使用其他的开发环境。

安装和配置环境的操作步骤如下：

1. 双击安装包

2. Qt Creator的安装程序非常简单，一直下一步即可，只需要注意一点：安装路径不能包含中文字符！！！

3. 安装完成后，默认直接启动Qt Creator。

4. 默认C++不支持中文输出，因此先进行中文设置：

5. 设置完成关闭Qt Creator，重新启动Qt Creator。

5. 新建项目

新建并运行一个项目的操作步骤如下：

1. 点击

2. 在弹出的窗口中，按照下图所示进行操作。

3. 在弹出的窗口中，输入项目名称和路径（不要包含任何中文字符！！！）。

4. 直接下一步，使用默认的编译器。

5. 在项目管理界面，直接点击完成。

6. 可以看到在项目中包含三个文件。

.pro 项目配置文件：可以在内部添加C++11的完整功能支持。

.pri文件：用不到，不用管。

main.cpp：C++的源代码主文件，内部包含主函数，即程序运行的入口。后续课程中主要在此文件中进行编程。

运行结果如下：

1. 引用 reference（重点）

1.1 基础使用

引用就是某个变量或常量的别名，对引用进行操作与操作原变量或常量完全相同。

#include <iostream>

using namespace std;


int main()
{
    int a = 1;
    int& b = a; // b是a的引用
    b++;
    cout << a << " " << b << endl; // 2 2
    cout << &a << " " << &b << endl; // 0x61fe88 0x61fe88

    return 0;
}

1.2 特性

  • 可以改变引用变量的值，但是不能再次成为其他变量的引用。

#include <iostream>

using namespace std;


int main()
{
    int a = 1;
    int& b = a; // b是a的引用
    int c = 8;
    b = c; // 仅仅是赋值，b仍然是a的别名
    cout << a << " " << b << " " << c << endl; // 8 8 8
    cout << &a << endl; // 地址1
    cout << &b << endl; // 地址1
    cout << &c << endl; // 地址2
//    &b = c; 错误
//    int& b = c; 错误

    return 0;
}

  • 声明引用时，必须初始化。

  • 声明引用时，初始化的值不能为NULL。

  • 声明引用时，初始化的值可以是纯数值，但是此时引用需要使用const修饰，表示常引用，不允许修改引用值。

#include <iostream>

using namespace std;


int main()
{
//    int& b = 123; 错误
    const int& b = 123; // 常引用
    cout << b << endl; // 123
//    b++; 错误

    return 0;
}

  • 可以将变量引用的地址赋值给一个指针，此时指针指向的还是原来的变量。

#include <iostream>

using namespace std;


int main()
{
    int a = 1;
    int &b  = a;
    int* c = &b;
    cout << *c << endl; // 1
    cout << c << " " << &a << endl; // 0x61fe84 0x61fe84

    return 0;
}

  • 可以建立指针变量的引用。

#include <iostream>

using namespace std;


int main()
{
    int a = 1;
    int* b = &a;
    int*& c = b; // c是b的引用
    cout << c << " " << b << " " << endl; // 0x61fe88 0x61fe88
    cout << *c << endl; // 1

    return 0;
}

  • 可以使用const修饰引用，表示常引用，此时不允许改变引用的值，但是可以改变原变量。

#include <iostream>

using namespace std;


int main()
{
    int a = 1;
    const int& b = a; // b是a的常引用
//    b++; 错误
    a++;
    cout << b << endl; // 2

    return 0;
}

1.3 引用参数

【思考题】写一个函数，功能为交换两个int变量参数的数值。

#include <iostream>

using namespace std;

/**
 * @brief swap1 错误的交换方式
 */
void swap1(int a,int b)
{
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
    cout << a << endl; // 2
    cout << b << endl; // 1
}

/**
 * @brief swap2 C的交换方式
 * 指针比较复杂繁琐
 */
void swap2(int* a,int* b)
{
    *a = *a ^ *b;
    *b = *a ^ *b;
    *a = *a ^ *b;
}

/**
 * @brief swap3 使用引用参数传递，方便简洁
 */
void swap3(int& a,int& b)
{
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
}


int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap1(a,b);
    cout << a << endl; // 1
    cout << b << endl; // 2
    swap2(&a,&b);
    cout << a << endl; // 2
    cout << b << endl; // 1
    swap3(a,b);
    cout << a << endl; // 1
    cout << b << endl; // 2

    return 0;
}

使用引用作为函数参数时，不产生副本，可以使参数传递的效率提升，相比指针又更加简洁。

需要注意的是：

引用参数应该在内被const修饰的情况下，尽量使用const修饰，以达到引用参数的安全性。

#include <iostream>

using namespace std;

void show(const int& a,const int& b)
{
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
}


int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    show(a,b);
    cout << a << endl;

    return 0;
}

2. C++窄化（了解）

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    double a = 123234.8;
    int b = (int)a; // C强制类型转换格式
    int c(a); // C++格式
    cout << b << endl;
    cout << c << endl;
    int d{a}; // C++11格式：可以给出数据窄化警告
    cout << d << endl;

    return 0;
}

3. 输入（熟悉）

在C++中使用cin进行键盘输入，与cout一样支持连续操作。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a;
    double b;
    string c; // C++的字符串类型

    cout << "依次输入整型、浮点型与字符串类型：" << endl;
    // 连续输入三个数据，分别给abc三个变量
    cin >> a >> b >> c;
    cout << "您输入的数据是：" << endl;
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    cout << c << endl;

    return 0;
}

如果想输入空格，可以使用getline函数，可以一次获得一行的数据：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    string s;
    cout << "请输入一行字符串，可以包含空格：" << endl;
    getline(cin,s);
    cout << "您输入的数据是：" << endl;
    cout << s << endl;

    return 0;
}

4. string 字符串类（掌握）

4.1 基础使用

string不是C++本身的基本数据类型，而是在C++标准库std中的一个字符串类。

在使用时需要引入头文件<string>，而不是<string.h>，string用于在绝大多数情况下代替char*，不必担心内存是否足够、字符串长度等问题。

string内部集成的函数可以完成绝大多数情况下字符串的操作。

string支持多种遍历方式：

  • for循环
  • for-each循环（C++11）
  • 迭代器（后面讲）

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    string s = "fsdhfjdhsjkf";
    // size和length效果完全相同
    cout << "字符串长度：" << s.size()
         << " " << s.length() << endl;

    cout << "for循环遍历：" << endl;
    for(int i = 0;i<s.size();i++)
    {
        cout << s[i] << " ";
    }

    cout << endl << "for-each遍历：" << endl;
    for(char i:s)
        cout << i << " ";

    return 0;
}

4.2 取出元素

在C++中除了使用[]取出元素外，还可以使用at函数取出元素。

在绝大多数情况下，更推荐使用at函数取出元素，因为at函数更安全，但是[]性能更好。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    string s = "fsdhfjdhsjkf";
    cout  << s[1] << endl; // 's'
    // at函数
    cout << s.at(1) << endl; // 's'

//    cout << s[-100] << endl; // '\0'或乱码
    cout << s.at(-100) << endl; // 检测到越界则终止运行

    cout << "主函数结束" << endl;
    return 0;
}

4.3 字符串与数字转换

转换方式有很多种，在此使用的是字符串流。

整数 → 字符串

#include <iostream>
#include <sstream> // 头文件

using namespace std;

int main()
{
    int i = 2323;
    stringstream ss;
    ss << i;
    string s = ss.str();
    cout << s << endl;

    return 0;
}

字符串 → 整数

#include <iostream>
#include <sstream> // 头文件

using namespace std;

int main()
{
    string s = "12345";
    istringstream iss(s);
    int i;
    iss >> i;
    cout << i << endl;

    return 0;
}

5. 函数

5.1 内联函数 inline（掌握）

在C++中使用内联函数主要是为了取代C语言中宏定义的函数，内联函数在编译时，可以直接展开函数体到主函数中，因此提升了程序执行的效率，消除了普通的额外开销。

建议把代码长度较小（1-5行且不能包含复杂的控制语句）且频繁使用的函数定义为内联函数，内联函数只是给编译器的建议，编译器并不一定采纳。

只要在函数定义处使用inline关键字修饰函数，就可以把函数设置为内联函数。

#include <iostream>

using namespace std;

/**
 * @brief test 内联函数
 */
inline void test(int a)
{
    cout << "fdfd" << endl;
    cout << ++a << endl;
}

void func(); // 函数声明

inline void func() // 函数定义
{
    cout << "翻江倒海发的" << endl;
    cout << "法国活动经费" << endl;
}

int main()
{
    int a = 1;
    test(a);
    func();

    return 0;
}

需要注意的是，后面要学习的成员函数默认都定义为内联函数。

5.2 函数重载 overload

C++中允许同一个函数名称定义多个函数，这就是函数重载。

函数签名是编译器区分不同函数的方式，包括以下几个组成部分：

  • 函数名称
  • 参数数量
  • 参数类型

两个函数的签名不可以相同，即一个函数只有一个独一无二的签名。

当函数签名中函数名称相同，剩余条件不同时（参数数量或参数类型不同），就构成了函数重载。

#include <iostream>

using namespace std;

void test()
{
    cout << "没有参数" << endl;
}

void test(int a)
{
    cout << "一个int参数" << a << endl;
}

void test(int a,int b)
{
    cout << "两个int参数" << a+b << endl;
}

void test(string a,string b)
{
    cout << "两个string参数" << a+b << endl;
}

//int test(string a,string b) 错误
//{
//    cout << "两个string参数" << a+b << endl;
//    return 1;
//}

int main()
{
    test(1,3);
    test(54);
    test();
    test("aa","bb");

    return 0;
}

后面学习的函数中，需要注意的是：构造函数可以重载，但是析构函数不能重载。

标签：std,cout,int,C++,Day1,c++,窄化,include,函数
From： https://blog.csdn.net/weixin_64032452/article/details/142531671

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