0821|C++day1 初步认识C++

一、思维导图

二、知识点回顾

【1】QT软件的使用

1）创建文件

创建文件时，文件的路径一定是全英文

 

2）修改编码

工具--->选项--->行为--->默认编码：system

【2】C++和C的区别

C++又叫C plus plus，C++是对C的扩充，几乎支持所有的C语言语法
C语言：面向过程语言  ------>偏重解决问题的步骤
C++：面向对象语言   ------>求解的方法

面向对象的三大特征：封装、继承和多态   
抽象------>可以作为面向对象语言的第四个特征

1）C++对C的扩充

1. 命名空间(解决命名冲突/命名污染)
2. 函数重载(用于解决同一功能函数，可以定义相同名字，运算符重载)
3. 引用(和C中的指针有关系)
4. 面向对象的特征
5. 泛式编程
6. 模板编程(模板类和模板函数)
7. STL标准模板库

2）C++对C的兼容

1. C++几乎支持所有C语法
2. g++是C++使用的编译器，比gcc更加严格
3. <stdio.h>头文件，在C++中仍然可以使用，C中的所有头文件在C++中都可以使用，把头文件后面的.h去掉，前面加c，<string.h>   ----<cstring>
4. C++文件的后缀是.cpp，C语言是.c后缀

【3】第一个C++程序

1）hello world

#include <iostream>
//#:预处理标识符
//<iostream>:输入输出流类所在的头文件
//istream:输入流类
//ostream:输出流类using namespace std;     //std：标准命名空间
//using使用命名空间
//namespace就是命名空间的关键字
//std是标准命名空间名int main()
{cout << "第一个C++程序" << endl;//cout：ostream类的一个类对象，输出，但是不需要格式符// <<:左移运算符的重载,重载为插入运算符(输出运算符)cout << "Hello World!" << endl;return 0;
}

2）cout标准输出流对象

i）介绍

由ostream类提供的C++中的标准输出流的类对象，但是只有头文件不能直接使用cout，还需要添加std，cout还包含在std命名空间中

ii）运算

ostream类对左移运算符进行了重载，重载后

iii）cout的使用

不需要任何格式符，直接使用cout和

cout endl就是换行

iv）使用cout指定格式的输出

1. 通过函数，需要头文件
2. 通过关键字

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;int main()
{int a = 16;cout << a << endl;    //16
// ----------------通过关键字控制格式------------------------cout << hex << a << endl;  //10 hex十六进制输出cout << a << endl;    //10  ---->因为上一行的cout已经指定了格式，如果想结束掉上述的格式，重新指定格式cout << dec << a << endl;  //dec表示十进制的输出cout << oct << a << endl;  //oct表示八进制输出cout << "-----------------------------" << endl;
// ----------------通过函数控制格式------------------------cout << setbase(16) << a << endl;cout << setbase(8) << a << endl;cout << a << endl;   //20,使用函数仍然改变了cout的输出格式cout << setbase(10) << a << endl;cout << "指定宽度的输出<==>%nd" << endl;cout << setw(4) << left << a ;  //功能和%-4d一样，左对齐使用left，如果不加left默认是右对齐cout << "小数的指定宽度输出 " << endl;cout << setprecision(4) << 3.1456 << endl;//指定的是包含小数点的位置，3.146return 0;
}

练习：输出斐波那契的前10项

1 1 2 3 5 8 13 ····

#include <iostream>using namespace std;int main()
{int arr[10];int i = 0;for(i=0;i<10;i++){if(i==0 || i==1){arr[i]=1;}elsearr[i]=arr[i-2]+arr[i-1];cout << arr[i] << endl;}return 0;
}

3）cin标准输入流对象

相当于C中scanf

cin是由istream提供类对象，和cout一样，都存在于std标准命名空间中

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;int main()
{int a;//scanf("%d",&a);  //需要控制格式cin >> a;    //cin加上右移运算符重载，再加上变量名，使用cin输入不需要加变量的地址cout << a << endl;char c;cin >> c;    //cin可以实现任意类型的输入cout << "从终端获取的字符c=" << c << endl;return 0;
}

练习：终端输入一个字符，判断该字符的类型，字母(大写/小写)、数字字符，其他字符

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;int main()
{char a;//scanf("%d",&a);  //需要控制格式cin >> a;    //cin加上右移运算符重载，再加上变量名，使用cin输入不需要加变量的地址if(a>='0'&&a<='9'){cout << "a是一个数字" << endl;}else if(a>='A'&&a<='Z'){cout << "a是一个大写字母" << endl;}else if(a>='a'&&a<='z'){cout << "a是一个小写字母" << endl;}return 0;
}

【4】命名空间

1) 介绍

using namespace std;

using使用命名空间中的标识符

std标准命名空间

为了使用cout和cin、endl、string

2) 定义

namespace 命名空间名
{变量名;函数;结构体;枚举名;
}::  域限定符
命名空间中的函数，可以在命名空间中声明，在命名空间外实现

3) 使用命名空间

① 全局引入命名空间

1. 引入命名空间的位置，不包在任何花括号内
2. 直接使用using引入整个命名空间中的标识符

• using namespace 命名空间名;
• 在该语句下的所有语句，都可以直接使用命名空间中的标识符

② 引入命名空间中的部分标识符

1. using 命名空间名+标识符名; 在该语句下的所有语句，可以使用命名空间中的部分标识符
2. 在哪个位置使用，在哪写域限定符

        std::cout

4）命名空间冲突问题

① 局部变量和命名空间冲突

即使引入了命名空间，但是在使用时，默认使用局部变量，如果想要使用命名空间中的变量，命名空间名+域限定符

#include <iostream>
//using namespace std;namespace my_namespace {      //定义了一个命名空间int a=2000;int num2;void fun();   //命名空间中写函数的声明
}void my_namespace::fun()   //定义了一个命名空间中的函数
{std::cout << "test" << std::endl;
}using namespace my_namespace;  //引入命名空间中的所有标识符
using my_namespace::num2;   //引入命名空间中的部分标识符int main()
{using std::cout;  //引入std中的cout标识符using std::endl;  //引入std中的endl标识符int a = 90;cout << "局部变量a=" << a << endl;cout << my_namespace::a << endl;fun();return 0;
}

② 两个命名空间中命名冲突问题

报错信息：

main.cpp:30:13: error: reference to 'num2' is ambiguous
main.cpp:7:10: note: candidate found by name lookup is 'my_namespace::num2'
main.cpp:12:10: note: candidate found by name lookup is 'B::num2'

冲突的命名空间：

namespace my_namespace {      //定义了一个命名空间int a=2000;int num2;void fun();   //命名空间中写函数的声明
}namespace B {int num2;
}

1、只引入某一个命名空间，只能使用引入的命名空间中的标识符

using namespace B; //只能使用B中的num2

2、直接在使用变量时，说明使用哪一个命名空间中的标识符

     命名空间名+域限定符

int main()
{my_namespace::num2=900;    //在使用变量时，使用域限定符cout << B::num2 << endl;return 0;
}

iii）全局变量和命名空间冲突问题

1. 如果冲突，可以选择不引入命名空间，只能使用全局的变量
2. 既要引入命名空间，又要使用全局变量，给全局变量前加域限定符(全局变量默认和匿名空间存在一起，::)，访问命名空间中的变量，使用：命名空间名+域限定符

#include <iostream>
using namespace std;int a = 3000;
namespace my_namespace {      //定义了一个命名空间int a=2000;int num2;void fun();   //命名空间中写函数的声明
}namespace B {int num2;
}
void my_namespace::fun()   //定义了一个命名空间中的函数
{std::cout << "test" << std::endl;
}using namespace my_namespace;  //引入命名空间中的所有标识符
using namespace B;int main()
{my_namespace::num2=900;    //在使用变量时，使用域限定符cout << B::num2 << endl;cout << my_namespace::a << endl; //通过域限定符和命名空间名访问指定变量acout << ::a << endl;    //访问全局变量areturn 0;
}

5）字符串/C++中的string类

如果定义了多个同名的命名空间，最后多个会合并成一个命名空间

namespace B {int num2;int a = 10;
}namespace B {    //并没有定义新的命名空间B，改行的B会和前面B合并成一个命名空间int b;
}

6) 命名空间的嵌套

#include <iostream>
using namespace std;namespace A {    //定义了一个命名空间Aint a=0;namespace B {   //嵌套一个命名空间Bint a=100;char c='a';}
}
using namespace A;
using namespace A::B;  //全局引入A中的命名空间B
int main()
{//cout << A::a << endl;   //0//cout << A::B::a << endl; //100,嵌套的命名空间，访问里面空间标识符时，需要逐级访问cout << c << endl;return 0;
}

7) 给命名空间重命名

typedef int a； ---->既可以使用int定义变量，也可以使用a定义变量

namespace 新名字 = 旧名字;
namespace NEW = A;   //把命名空间A重命名为NEW新名字和旧名字都可以继续使用
#include <iostream>
using namespace std;namespace A {    //定义了一个命名空间Aint a=0;namespace B {   //嵌套一个命名空间Bint a=100;char c='a';}
}namespace NEW = A;    //给命名空间A重命名为NEW
using namespace NEW;
//using namespace A::B;  //全局引入A中的命名空间B
int main()
{//cout << A::a << endl;   //0//cout << A::B::a << endl; //100,嵌套的命名空间，访问里面空间标识符时，需要逐级访问cout << NEW::B::c << endl;return 0;
}

8) using的其他用法

已知的用法：引入命名空间

using还可以用于类型重定义 typedef

C++11的新特性

#include <iostream>
using namespace std;int main()
{typedef int a;a num1 =100;cout << num1 << endl;using INT = int;   //把基本数据类型int重定义为INT，后面可以直接使用INT定义变量INT num2 = 90;cout << sizeof(INT) << endl;return 0;
}

【5】字符串/C++中的string类

• C语言中不支持string类型
• C++中封装了string类，可以直接使用string定义变量

1) C++中字符串的定义

     可以直接通过string实现

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{char str[]="hello";   //C语言风格的字符串，C++中仍然支持,结尾有'\0'cout << sizeof(str) << endl;cout << strlen(str) << endl;  //可以手动导入<cstring>头文件，使用strlen函数//通过string类实现变量的定义string str1 = "hello";   //定义了一个string类型的饿字符串str1并初始化hellostring str2 = str;cout << str2 << endl;   //C语言风格的字符串会自动转换成C++风格的字符串并且可以直接使用str2 = "hi";    //给str2字符串赋值//----------使用单个的字符给字符串赋值-----------string str3(5,'a');  //定义了一个str3字符串，使用5个a初始化cout << str3 << endl;string str4("world");   //定义了一个字符串str4，使用world初始化cout << str4 << endl;//----------多个字符串之间的赋值------------str3 = str4;cout << "s3=" << str3 << endl;cout << "s4=" << str4 << endl;
}

【2】C++风格和C风格字符串的转化

• C向C++转化，无需任何操作
• C++风格向C语言风格转化，需要c_str()/data()成员函数

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char str[]="hello";string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格//cout << strlen(str1) << endl;  //C++风格的字符串向C风格转化，需要特定的操作cout << strlen(str1.data()) << endl;  //使用过data函数后，str1可以被strlen计算//cout << strcat(str1.c_str(),"world") << endl;//因为str1.c_str()返回的时hello的字符数组形式，是一个const char*char str3[100]="world";strcat(str3,str1.c_str());cout << str3 << endl;return 0;
}

3) string常用的函数

i）at()

功能：访问指定下标的元素，使用at而不用下标访问，因为at可以检查越界问题

ii）length()/size()

功能：返回字符串的长度

iii）clear()

功能：清空字符串

iv）empty()

功能：字符串的判空，空返回1，否则返回0

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char str[]="hello";string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格
//    cout << str1.at(7) << endl;cout << str1.length() << endl;cout << str1.size() << endl;str1.clear();cout << str1 << endl;cout << str1.size() << endl;cout << str1.empty() << endl;return 0;
}

4）字符串比较

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char str[]="hello";string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格string str2 = "hi";if(str1<str2)   //字符串在C++中可以直接参与比较,结果0/1{cout << "str1<str2" << endl;}return 0;
}

5）字符串的输入

1. cin ------->不能获取带空格的字符串
2. getline(cin,变量名) ----->可以获取带空格的字符串

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{char str[]="hello";string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格string str2;//cin >> str2;   //不能实现字符串带空格的输入getline(cin,str2);cout << str2 << endl;return 0;
}

练习：终端输入一个字符串，以'\n'作为标志停止，判断字母和数字的个数，空格的个数

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;int main()
{string str;getline(cin,str);int len = str.size();  //作为循环条件int num1=0,num2=0,num3=0;for(int i=0;i<len;i++){if(str.at(i)>='a'&&str.at(i)<='z'||str.at(i)>='A'&&str.at(i)<='Z'){num1++;}else if(str.at(i)>='0'&&str.at(i)<='9'){num2++;}else if(str.at(i)==' '){num3++;}}cout << num1 << endl;cout << num2 << endl;cout << num3 << endl;return 0;
}

【2】C++中的bool

1. C中不支持bool类型，C++中支持bool类型
2. C++中bool类型的默认值是0/false，默认的输出结果是数字的形式，仍然可以使用字母赋值
3. true和false就是bool类型的值，是C++中的关键字
4. 如果想要使用字母表示bool类型，加boolalpha关键字
5. 如果想要恢复数字表示，noboolalpha
6. bool类型的大小是1Byte，虽然1bit就能存下bool类型，但是分配空间以字节为单位。

#include <iostream>
using namespace std;int main()
{bool a=true;cout << a << endl;    //默认是数字表示cout << boolalpha << a << endl;   //加上boolalpha显示字母表示bool b=0;cout << noboolalpha << b << endl;  //加上noboolalpha回到数字表示cout << sizeof(b) << endl;return 0;
}

三、作业：字符串逆置

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;int main()
{string str;getline(cin,str);    //从终端获取字符串reverse(str.begin(),str.end());cout << str << endl;return 0;
}