开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> C++知识库 -> C++语法基础（1） -> 正文阅读

[C++知识库]C++语法基础（1）

变量，输入输出语句

一个C++程序的大致结构如下
在这里插入图片描述

变量的定义

变量类型:
bool: true/false 大小为1Byte
char:单引号引起的字符,大小为1Byte
int:范围-2³¹~2³¹-1的整数,大小为4Byte
float精度6-7位有效数字的整数，大小为4Byte
double精度14-15位有效数字的浮点数，大小位8Byte

long long:范围-2⁶³~2⁶³-1的整数,大小为8Byte
long double精度18-19位有效数字的浮点数，大小为16Byte

变量定义：

int a,b = 2, c = 2;
float d = 1.5, e = 1, f = 1.2345e2;
bool g = true, h = false;
char i = 'a',j = 'j';

long long l = 12345678987654321LL;   
long double m = 123.45;

输入输出语句

cin，cout输入输出语句：

cin >> a >> b;  //输入语句
cout << a+b <<' ' << a*b << endl;  //输出语句

scanf,printf输入输出语句

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;

int main()
{
	int a,b;
	scanf("%d%d",&a,&b);  //输入语句
	printf("a*b=%d\na*b=%d",a+b,a*b);   //输出语句
	printf("a*b=%.2f")
	return 0;
}

cin和scanf的区别:
cin可以跳过空格，scanf会读入空格，cin执行效率低，scanf执行效率高

类型转换：
运算过程中，精度低的会转化为精度高的

tips：
1.做算法用浮点数时，建议用double，精度高
2.保留有效几位小数，用printf
3.整数，浮点数混在一起乘除，注意整数之间的除法会不会变成整除

using namespace std的作用：

常用头文件：iostream cstring algorithm

printf格式化输出：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 12;
	int c = 123;
	printf("%5d\n",a);   //字长为5，右对齐,补齐加空格 
	printf("%-5d\n",b);  //字长为5，左对齐,补齐加空格 
	printf("%05d\n",c);   //字长为5，补齐加0字符 
	return 0;
}

判断语句

基本if-else语句

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int score;
	cin >> score;
	if(score>60)		cout << "及格" << endl;
	else				cout << "不及格" << endl;
	return 0;
}

if else 条件下只有一条语句，可以不加括号，否则要加

常用比较运算符

(1) 大于 >
(2) 小于 <
(3) 大于等于 >=
(4) 小于等于 <=
(5) 等于 ==
(6) 不等于 !=

else if 语句

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int grade;
	cin >> grade;
	if(grade>=85)		cout<<'A'<<endl;
	else if(grade>=75)	cout<<'B'<<endl;
	else if(grade>=60)	cout<<'C'<<endl;
	else				cout<<'D'<<endl;
	return 0;
}

条件表达式

与: &&
或 :||
非: !

转移字符：
\n 换行 \' 单引号字符 \"双引号字符 %%字符串中显示%

时间间隔计算总结

AcWing668 游戏时间2
给出两个时间点，计算出间隔的时间数
思路：
将两个时间换算成距离0点0分的分钟数在计算，若结束时间大于开始时间，则间隔的分钟数=结束时间对应的分钟数-开始时间对应的分钟数
若结束时间小于开始时间，说明经过了一天，则间隔的分钟数=结束时间对应的分钟数+1440（一天的分钟数）-开始时间对应的分钟数

题解代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
int main()
{
	int a,b,c,d;
	cin >> a >> b >> c >> d;
	
	int x = a*60+b;   //开始时间对应的分钟数
	int y = c*60+d;   //结束时间对应的分钟数
	
	if(y>x)			 printf("O JOGO DUROU %d HORA(S) E %d MINUTO(S)",(y-x)/60,(y-x)%60);
	else			 printf("O JOGO DUROU %d HORA(S) E %d MINUTO(S)",(y+1440-x)/60,(y+1440-x)%60);
	return 0;
}

循环语句

for循环

把控制循环次数的变量从循环体中剥离，基本结构如下：
for (init-statement : condition: expression)
{
statement
}
init-statement可以是声明语句、表达式、空语句，一般用来初始化循环变量；
condition 是条件表达式，和while中的条件表达式作用一样；可以为空，空语句表示true
expression 一般负责修改循环变量，可以为空

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
int main()
{
	for(int i=1;i<=10;i++)
	{
		cout << i << endl;    //输出1-10
	}
	return 0;
}

while 循环

循环版的if语句。If语句是判断一次，如果条件成立，则执行后面的语句；while是每次判断，如果成立，则执行循环体中的语句，否则停止。

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
int main()
{
	int i = 1;
	while(i<=10)
	{
		cout << i << endl;  //输出1-10
		i++;
	}
	return 0;
}

do while 循环

do while语句与while语句非常相似。唯一的区别是，do while语句限制性循环体后检查条件。不管条件的值如何，我们都要至少执行一次循环。

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
int main()
{
	int i = 0;
	do
	{
		i++;
	}while(i<0);
	
	cout << i << endl;  
	
	int j = 0;
	while(j<0)
	{
		j++;
	}
	cout << j << endl;  //两个都不满足条件，但是do while先执行了一次
						//所以i=1，j=0 
	return 0;
}

continue 和 break

break:可以提前从循环中退出，不再执行循环体内的语句
continue:跳到下次循环的开头，不执行循环体内该次循环这条语句后的语句

嵌套循环

打印n阶方阵

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	
	for(int i=0,k=1;i<n;i++)
	{
		for(int j=0;j<n;j++,k++)
		{
			cout << k << " " ;
		}
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

打印菱形：曼哈顿距离

曼哈顿距离：把两个点坐标的 x 坐标相减取绝对值，y 坐标相减取绝对值，再加和
$c = ∣ x 1 ? x 2 ∣ + ∣ y 1 ? y 2 ∣$
思路：观察n阶菱形中点的坐标，发现每个点到中心点的曼哈顿距离都小于 $\lfloor\frac{n}{2}\rfloor$

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>

using namespace std;
int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	
	int cx = n/2,cy = n/2;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		for(int j=0;j<n;j++)
		{
			if((abs(i-cx)+abs(j-cy))<=n/2)		cout << "*";
			else								cout << " ";	
		}
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

数组

数组的初始化

	int a[3] = [0,1,2];  //定义一个长度为3的数组
	int b[3] = {0,1,1};	 //定义一个长度为3的数组
	
	int c[5] = {0,1,2};  //等价与{0，1，2，0，0}空缺的元素默认用0补全
	char d[] = {'a','b','c'};

函数内部定义的数组都是随机赋值的，且数组存储与栈内存中，大小有限制，约为1M
而函数外部定义的数组都初始化为0，且存储在堆内存中，大小可以很大（受内存限制），因此定义较大的数组一般放在函数外面

访问数组

#include <iostream>

using namespace std;
int main()
{
	int n,m;
	cin >> n >> m;
	
	int a[n];
	for(int i=0;i<n;i++)		cin>>a[i];
	for(int i=0;i<n;i++)		cout << a[i] << " ";
	return 0;
}

旋转数组

Leecode 189 旋转数组
暴力解法：
旋转一次前，记录下数组的最后一个元素为temp，之后把所有的元素都往后移一个单位，再在空出的第一个位置填上temp

代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int n,m;
	cin >> n >> m;
	
	int a[n];
	for(int i=0;i<n;i++)		cin>>a[i];
	
	for(int i=0;i<m;i++)
	{
		int temp=a[n-1];
		for(int j=n-1;j>0;j--)		a[j]=a[j-1];
		a[0] = temp;
	}
	for(int i=0;i<n;i++)		cout << a[i] << " ";
	return 0;
}

优化解法：
以数组【1，2，3，4，5】，旋转2次为例

操作	数组
初始状态	【1，2，3，4，5】
目标状态	【1，2，3，4，5】
①将整个数组翻转	【5，4，3，2，1】
②将对应的前半部分数组翻转	【4，5，3，2，1】
③将后半部分数组翻转	【4，5，1，2，3】

代码如下：

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;
int main()
{
	int n,k;
	cin >> n >> k;
	
	int a[n];
	for(int i=0;i<n;i++)		cin>>a[i];
	
	reverse(a,a+n);
	reverse(a,a+k);
	reverse(a+k,a+n);
	
	for(int i=0;i<n;i++)		cout << a[i] << " ";
	return 0;
}

多维数组定义与访问

#include <iostream>

using namespace std;
int main()
{
	int a[3][4]={{0,1,2,3},		//定义一个三行四列的数组 
				{4,5,6,7},
				{8,9,10,11}};
				
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		for(int j=0;j<4;j++)
		{
			cout << a[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

memset初始化 memcpy复制

需要先调用cstring头文件
memset: memset是以字节为单位，初始化内存块。
初始化数组时，格式如下
memset(数组名, 0, sizeof 数组名); // 初始化为全零数组
memcpy:内存拷贝函数，从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中，格式如下：
memcpy(拷贝目的数组, 拷贝原数组, sizeof 原数组);

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;
int main()
{
	int a[10],b[10];
	for(int i=0;i<10;i++)  a[i]=i;     //a=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] 
	
	memcpy(b,a,sizeof a);   //复制a数组到b数组 
	memset(a,0,sizeof a);   //初始化a数组 
	
	for(int i=0;i<10;i++)		cout << b[i] << " ";
	cout << endl;
	for(int i=0;i<10;i++)		cout << a[i] << " ";
	return 0;
}

练习题：
Acwing 754 平方矩阵II
Acwing 756 蛇形矩阵

字符串

字符与整数的联系:ASCII码

每个常用字符都对应一个-128~127的数字，二者之间可以相互转化

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	for(int i=1;i<128;i++)  	printf("%d: %c\n",i,(char)i); 
	
    return 0;
}

常用ASCII值：’A’-‘Z’ 是65~90，’a’-‘z’是97-122，’0’-‘9’是48-57。
字符可以参与运算，运算时会将其当做整数：

字符数组

字符数组的定义：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	char a1[] = {'c','+','+'};       //列表初始化，没有结尾\0空字符 
	char a2[] = {'c','+','+','\0'};  //列表初始化，有结尾\0空字符 
	char a3[] = "c++";               //自动添加\0空字符 
	
	cout << sizeof a3 << endl;      //a3长度为4，后面自动补上\0 
	
    return 0;
}

字符数组的输入输出

cin输入 cout输出：

	char a[100],b[100];
	cin >> a;                //cin读入 
	scanf("%s",b);           //scanf读入，注意：不要加取地址符 
	cin >> a+1;      //从下标1开始存

输出：cout printf,puts:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	char a1[] = "ABCDEFG";             //定义字符串 
	
	cout << a1 << endl;      //cout 输出
	printf("%s\n",a1); 		//printf("%s")输出
	puts(a1);
	cout << a1+1 << endl;   
	printf("%s\n",a1+1);    //a1+1表示从B开始输出
	
    return 0;
}

cin scanf 都是遇到空格，回车就停止了

获取整行字符

fgets():可读入到字符数组中，fgets(字符数组名，读取长度，stdin)

注意:fgets()会把回车读进来

	char a[100],b[100];
	fgets(a,100,stdin);

getline():读到string里，getline(cin,读入的string变量名)

	string s;
	getline(cin,s);

字符数组的常用操作

strlen() strcmp() strcpy()

#include <iostream>
#include <cstdio> 

using namespace std;

int main()
{
	char a[100],b[100]; 
	cin >> a;
	
	strcpy(b, a);        					//将字符串b复制给从a开始的字符数组。
	
	cout << strlen (a) << endl;   			//strlen (a)  返回a的字符串长度
	cout << strcmp(a,"abc") << endl;		//strcmp(s1,s2)   string compare 比较两个字符串的大小，
											//a < b 返回-1，a == b 返回0，a > b返回1。这里的比较方式是字典序！
	cout << b << endl;  					//复制的b 
	
    return 0;
}

遍历字符数组：

#include <iostream>
#include <cstdio> 
#include <cstring>
using namespace std;

int main()
{
	char a[100]; 
	cin >> a;
	
	for(int i=0,len = strlen(a);i<len;i++)		cout << a[i] << endl;
	
    return 0;
}

string

string 的定义

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	string s1;    			//默认初始化为一个空字符串 
	string s2 = "ABCD";     //s2设为值为ABCD的字符串 
	string s3 = s2;			//将s2复制给s3 
	string s4(10,'c');      //s4为10个c 
    return 0;
}

string 的读入和输出

string能用cin读入，不能用scanf读入
string可以用cout,printf输出

string 的常用操作

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "abc",s2 = "abcd";
	
	cout << s1.empty() << endl;   //返回string是否为空
	cout << s1.size() << endl;	 //返回string的长度
	
	cout << s1>s2 << endl;      //string 的比较  支持 > < >= <= == !=等所有比较操作，按字典序进行比较。
	
	string s3 = s1+s2;
	cout << s3 << endl;			//两个string对象相加 
								//s3的值为abcabcd 
	return 0; 
}

注意：
字面值和string对象相加：
做加法运算时，字面值和字符都会被转化成string对象，因此直接相加就是将这些字面值串联起来：

	string s1 = “hello”, s2 = “world”;		// 在s1和s2中都没有标点符号
	string s3 = s1 + “, “ + s2 + ‘\n’;

当把string对象和字符字面值及字符串字面值混在一条语句中使用时，必须确保每个加法运算符的两侧的运算对象至少有一个是string：

string s4 = s1 + ", ";	// 正确：把一个string对象和有一个字面值相加
string s5 = "hello" +", "; // 错误：两个运算对象都不是string

string s6 = s1 + ", " + "world";  // 正确，每个加法运算都有一个运算符是string
string s7 = "hello"+ ", " + s2;  // 错误：不能把字面值直接相加，运算是从左到右进行的

substr()取出字串的函数：
s.substr(p, len)
返回一个string，包含s中从p开始的len个字符的拷贝（pos的默认值是0，n的默认值是s.size() - len，即不加参数会默认拷贝整个s）
另外，若len的值超过了string的大小，则substr函数会抛出一个out_of_range异常；若pos+n的值超过了string的大小，则substr会调整n的值，只拷贝到string的末尾

遍历处理string对象

可以将string对象当成字符数组来处理

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "Hello World";
	for(int i =0;i<s1.size();i++)		cout << s1[i] << endl; //for遍历string 
	

	for(char c: s1)		cout << c << endl;        //for(遍历的赋值变量:string 对象名) 
												 //等价于for(int i =0;i<s1.size();i++)			char c = s1[i];
	for(char &c:s1)		c='0';   				//加上&，可以对源string进行修改操作 
	cout << s1 << endl; 
	
	return 0;
}

stringstream
把字符串初始化为一个类似于cin的方式,从中读出需要的信息

#include <iostream>
#include <sstream>

using namespace std;
int main()
{
    string s;
    getline(cin,s);
    
    int a,b;
    double c;
    string str;
    stringstream ssin(s);       //把str转化为stringstream类型 

	ssin >> a >> b >> str >> c ;		

	cout << a << endl << b << endl << str << endl << c << endl;
    
    return 0;
}