第1章　Hello World

本章，我們將從最簡單的實例開始學習程序的基本結構。

幾乎所有的編程語言都喜歡將“Hello World”作為第一個實例，那么我們也先從這里開始。

例1.1　輸出文字“Hello World!”

任務描述

在輸出窗口中顯示一行文字：“Hello World!”。

我們先來看程序代碼。

Python

源程序

程序只有一句，但是這一句的格式不能寫錯，既不能寫成print 'Hello World!'，也不能寫成print(Hello World!)，更不能隨意增減標點符號。

計算機語言首先要求的就是嚴格，馬馬虎虎可是不行的！

程序注解

·　print( )：是Python中的輸出函數，其功能是將( )中的參數值輸出到Shell窗口中。

本例中，其參數是一個字符串：'Hello World!'。注意，單引號'不可以省略，否則會顯示程序出錯。

在Python中，也可以用雙引號（" "）來代替單引號（' '），但必須成對使用。如果字符串中含有雙引號（" "），則外面就用單引號（' '）來引示，反之亦然。

·　#：表示此后為注釋內容，這一部分文字程序運行時會自動忽略。

運行結果

     Hello World!

C/C++

源程序

程序比Python多出好幾行，但核心的執行語句也只有一行，其他都是C語言的固定格式。同樣需要注意，格式不能寫錯。

程序注解

·　main( ){ }：主函數，是C/C++程序的入口。

程序所執行的是main()函數后{ }中的語句，在此之外的語句，只有被main中的語句調用才會執行。

·　printf( )：格式輸出函數，此處將字符串"Hello World!"輸出到輸出窗口。

注意：printf()函數比Python中的print()函數名結尾多了一個f。

雙引號（"）不可省略，也不可以用單引號（'）代替，這一點與Python不同。

C/C++中的語句以分號（;）結尾，且不可省略。

·　注釋：

C語言中的注釋用/*……*/包括起來，可跨越多行。在C/C++語法中，可使用雙斜杠（//）表示本行此后的內容均為注釋，程序編譯及運行時將自動忽略。

·　#include <cstdio>：表示本程序要引用stdio（標準輸入輸出）庫函數。

因為printf()函數是在stdio函數庫中定義的，程序開頭必須寫上這一句，否則會在編譯時顯示“printf標識符未定義”。

運行結果

與Python相同。

Dev C++和VS都會將運行結果輸出到Windows操作系統的DOS窗口，這是從20世紀的DOS時代延續下來的。

     C++

在C++中，還有另一種輸出方法。

源程序

程序注解

·　cout： 為C++中的輸出命令，此處將字符串"Hello World!"輸出到輸出窗口。

·　<<：此處為輸出運算符，該符號在別的地方還有別的含義。

·　#include <iostream>：表示cout命令在iostream庫中定義。

·　using namespace std ：使用std命名空間。

因為cout命令在std命名空間中定義，所以，如果此處不聲明這一句，程序中就需要寫成std::cout。

運行結果

與Python相同。

例1.2　求和

任務描述

在程序中設定a=5、b=3，在窗口中輸出a+b的值。

程序代碼如下。

Python

源程序

     a=5
     b=3
     c=a+b
     print('a+b=',c)

程序注解

·　a=5：含義是將常量5賦值給變量a。

=稱為賦值運算符，與數學中的等式含義不同。在計算機程序中，它代表執行這一句之后，a的值變為5，而不代表之前的數值。

大家看懂上面這句話了嗎？如果暫時看不懂也沒有關系，只需先記住它與數學中的等式不同就行了。

·　print('a+b=',c)：輸出字符串'a+b='和變量c的數值。

很多小朋友往往搞不清print('a')和print(a)的區別，在要求輸出a的時候直接寫上print(a)，這樣當然不會得到想要的結果。

這里再重申一下，'a'表示一個字符串，它會作為數據存儲在內存中。

而a在這里代表一個變量名，這只是為了方便編程人員操作而已，只在源代碼中存在。在程序編譯并執行的時候，它會轉化為內存中的一個存儲地址，而這個變量名本身已經不存在了。

而你想要輸出字母a，就必須在數據中有這個字母才行，因此只能寫成print('a')。

運行結果

     a+b= 8

在上面的運行結果中，在=和8之間有一個空格，因為print()函數默認使用空格來隔開各輸出項。如果想取消這個空格，可將輸出語句改成：

     print('a+b=',c,sep='')

參數sep=' '表示以一個空字符串來隔開各輸出項。

運行結果

     a+b=8

C++

源程序

程序注解

·　int a,b,c：設置a、b、c為整型變量，即均為整數。

在C/C++中，變量必須先聲明數據類型后才能使用，這一點與Python不同。

·　a=5：將常量5賦值給變量a。

參考本例Python源程序后的說明。

運行結果

     a+b=8

如果數值為小數，則需要設置變量為浮點型（float）。

可以在定義變量的同時，給變量賦初始值，相應語句如下：

運行結果

     a+b=8.7

變量的定義

Python和C/C++的變量都遵循“先定義后引用”的原則，但在Python和C/C++中，變量定義的概念有所不同。

Python的變量定義在賦值時完成，如果變量未賦值就引用，在執行時編程環境會提示：程序出錯，該變量未定義。

C/C++的變量定義是在聲明變量數據類型時完成的，如果變量未聲明數據類型就賦值或引用，在編譯時會提示出錯：該變量未定義。如果變量已聲明數據類型但未賦值，在編譯時會提出警示，但程序仍然可以執行。

學到這里，大家可能會問：寫這么一大段程序來算這么簡單的一道題，有意義嗎？有那個工夫，按兩下計算器不就解決了嗎？其實，我在初學計算機編程的時候也有這個疑問，編程究竟能做什么？

請不要著急，讓我們逐個例子看下去。

以上的示例程序都是只有輸出，沒有輸入的。而在實際的軟件應用中，多數都要針對一定的輸入進行處理。

例1.3　對輸入求和

任務描述

在窗口中輸出“請輸入a：”并輸入a值，

輸出“請輸入b：”并輸入b值，

輸出a+b的值。

先看程序代碼。

Python

源程序

程序注解

·　a=input('提示語')：是Python中的輸入語句，功能是顯示提示語并等待用戶輸入一段字符（按Enter鍵結束），并將輸入值賦給變量a。

運行結果（粗斜體字為輸入）

     請輸入a:12
     請輸入b:13
     a+b=1213

大家看一下這個結果是不是有什么地方不對？12+13怎么能得1213呢？

這是因為Python 3默認input()函數的返回值數據類型是字符串，而在Python中，字符串之間是可以“相加”的，就是將字符串合并在一起。

字符串不僅可以“相加”，字符串和整數還可以“相乘”，請看下面的語句：

     print('abc'*3)

運行結果

     abcabcabc

如果想將輸入數據轉換為數值，則需要數據類型轉換函數。如果想轉換為整型數，則使用int()函數，如要想轉換為浮點數（小數），則使用float()。

源程序修改如下：

運行結果（粗斜體字為輸入）

     請輸入a:12
     請輸入b:13
     a+b=25.0

結果中的25.0代表結果為浮點數。

C/C++

源程序

程序注解

·　scanf("%f",&a)：C/C++中的格式輸入函數。%f為格式符號，表示從輸入中掃描一個浮點數賦值給下一個參數a。

&a表示變量a的存儲地址（第12章詳解），&不可省略。

scanf()函數不能輸出提示語，所以提示語需要提前用printf()函數輸出。

·　printf("a+b=%f",c)：輸出a+b=（c的值），%f為格式符號，表示將下一個參數c的值轉換成浮點數輸出。

%f代表輸入／輸出格式為浮點數，格式符號與變量的對應關系見下表。

數據類型

運行結果（粗斜體字為輸入）

     請輸入a:12
     請輸入b:13
     a+b=25.000000

如果將%f換成%g，使用VS C++輸出則不會顯示后面多余的0，使用Dev C++輸出沒有什么不同。

既然%已經被用作格式輸出符號，那么，如果想輸出一個%該怎么辦？例如90%，該怎么寫？

其實好辦，多寫一個%，寫成90%%就可以了。

C++

源程序

程序注解

·　cin>>a：C++中的輸入命令，此處輸入一個數值賦值給變量a。

·　>>：此處為輸入運算符，注意與輸出運算符方向相反。

該符號僅在此處用于輸入、輸出，在別處有其他含義。

運行結果（粗斜體字為輸入）

     請輸入a:12
     請輸入b:13
     a+b=25

本章要點

·　本章學習了Python和C/C++基本的輸入／輸出函數和語句，其使用方法對比如下表所示。

·　Python 中的變量必須先賦值后再引用；C/C++中的變量必須先聲明數據類型后再引用。

練習1　簡單人機對話（1）

任務描述

在窗口中輸出“請問你今年多少歲？”

輸入一個數。

輸出“再問一下，你媽媽今年多少歲？”

輸入一個數。

輸出“哦！我知道了，你媽媽比你大（輸出差值）歲。”