第2章 C++語言編程基礎

2.1 知識點概要

2.1.1 字符集與數據類型

1. 字符集

C++的字符集由ASCII碼中的可見字符構成，C++中的關鍵字、用戶自定義標識符和運算符等均由C++字符集中的符號組成。

關鍵字是由C++中預先約定用于固定用途的字符序列。

用戶自定義標識符只能由字母、數字和下劃線3種字符組成，第1個字符必須為字母或下劃線。不能是關鍵字。

分隔符用來分隔各語法單位，常用的分隔符有空格、制表符、換行符、注釋符、運算符和標點符號。另外，還用一些標點符號作為語法約束，共有10個，如表2.1所示。

2. 數據類型

C++基本數據類型包括布爾型（bool）、整型（int）、單精度實型（float）、雙精度實型（double）、字符型（char），空類型（void）等。對每種數據類型，C++沒有統一規定精度、數據范圍和在內存空間中所占字節數。

2.1.2 常量

常量是指在程序運行中其值不能被改變的量，含基本類型常量和符號常量兩種。基本類型常量又含整型常量、實型常量、字符型常量、字符串常量，在程序運行時直接參與運算，不占用內存空間。

2.1.3 變量

在程序運行過程中，可以改變值的量稱為變量。一個變量有一個名字，其本質是在內存中分配一塊存儲空間，用以存儲或讀取數據。

（1）變量必須先定義后使用。變量定義后可存放相應的數據，即為變量賦值。

（2）指針變量中存放的是地址，可用該地址取到相應內存中的數據。

（3）引用變量是為某個已有變量起的別名，實質與已有變量是同一個變量，故任何時候其值都與原已有變量的值相同。

2.1.4 基本語句

一個C++程序可由若干個源程序文件組成，一個源程序文件可由若干個函數組成，一個函數可由若干條語句組成。語句是C++程序中具有獨立功能的基本單位，相當于自然語言一篇文章中的一個句子。語句按功能分為：用于描述計算機要執行操作運算的語句和控制上述操作運算執行順序的語句兩類。前一類稱為操作運算語句，后一類稱為流程控制語句。

C++語言的基本語句有聲明語句、表達式語句、空語句、復合語句等。在C++語言中使用分號表示一條語句結束。

數據的輸入/輸出在程序設計中是必不可少的。在C++中，數據的輸入/輸出都由預定義的庫函數或對象來完成。C++標準類iostream包含標準輸入流對象cin和標準輸出流對象cout，分別用來實現從鍵盤上讀取數據，以及將數據在屏幕上輸出，該類在頭文件iostream中被定義。

2.1.5 運算符與表達式

1. 運算符

運算符除了具有相應的含義外，還要考慮其優先級、結合性以及操作數的類型等。

自增、自減運算要注意前置和后置之分。前置是指操作數先自增（自減）后，其值參與當前表達式的運算；后置是指先取操作數參與當前表達式的運算，然后再使操作數自增（自減）。

一般運算符作運算時的操作數既可以是變量、常量，也可以是一個表達式。

2. 類型轉換

（1）在雙目運算中，如果兩個操作數的類型不一致，則自動進行類型轉換。

（2）賦值運算時，若左右兩邊操作數的類型不一致，則將右邊操作數轉換成左邊變量的類型。

除了自動類型轉換外，有時需要作強制類型轉換。例如，由于兩個整數相除的結果為整數，此時若希望結果為實型，則可將其中之一先強制轉換為實型。強制類型轉換的一般格式為：

（數據類型名）表達式

或

數據類型名（表達式）。

3. 表達式

用變量、常量、運算符、函數調用、圓括號等按一定規則連接起來的式子稱為表達式。單個的常量、變量、函數調用等都是表達式。表達式通常有算術表達式、賦值表達式、關系表達式、邏輯表達式等，計算時需要考慮結果的類型。

2.1.6 程序的基本控制結構

一般情況下，程序是依照語句在程序中的次序依次執行，控制語句起到控制程序走向的作用。C++有順序結構、選擇結構和循環結構3種基本控制結構。

1. 順序結構

順序結構指程序執行時，按語句塊編寫順序依次執行的結構。

2. 選擇結構

選擇結構有if語句、if…else語句和switch語句。其中if語句用于根據條件選擇執行或不執行，if…else語句用于對兩組語句進行二選一，switch語句一般用于多組語句選擇一組或多組執行，每條case后面的break語句保證實現多選一。

3. 循環結構

若要對某些語句重復執行時，需要用循環結構。循環語句分為當型循環和直到型循環。當型循環先判斷條件，再執行循環體，因而循環體有可能一次也不執行；而直到型循環先執行循環體，再判斷條件，因而循環體至少執行一次。

for括號內必須含3個部分，其中每個部分間用分號分隔，并且都可以是空表達式。當循環體不止一條語句時，必須用花括號{}將語句組括起來。

選擇語句、循環語句均可以自己嵌套，并且可以相互嵌套。嵌套時可以層層嵌套，但不可以交叉嵌套。

當需要改變正常語句執行的次序時，可使用控制執行順序的語句。

break語句只能用在switch語句和循環語句中，其作用是跳出switch或循環，執行switch或循環后面的語句。

continue語句只能用在循環語句中，其作用是結束本次循環，繼續執行下次循環。