C++ Primer 第一章 学习笔记及习题答案

知识点

函数定义

• 一个程序包含一个或多个函数（有且只有一个main函数）；一个函数定义包含四部分：返回类型、函数名、形参列表、函数体。如下代码为一个最简单的main函数，int为其返回类型，main为函数名，括号()括起来的为形参列表（可为空），花括号{}括起来的内容为函数体。

  int main()
  {
      return 0;
  }

输入输出

• C++使用标准库来提供IO机制，通常用到iostream库，需要在程序首部引入头文件#include <iostream>，
• endl为操纵符，效果：结束当行，将与设备关联的缓冲区中内容刷到设备中，保证目前程序所产生的输出都真正写入到输出流中。

Tips：需要通过命名空间才可使用标准库中的一个名字，即必须显式说明我们想使用来自命名空间std中的名字。有两种实现方式：
1 使用作用域运算符::：如std::cin、std::cout；
2 在程序首部声明命名空间using namespace std;，使用后即可不用作用域运算符进行前缀，直接写cin、cout即可。

注释

• 单行注释：//
• 多行注释：/ /

Tips：多行注释不可嵌套，在调试时尽量使用单行注释注释整个代码段的每一行。
VS 2017中多行注释方法：1 选定代码段；2 按下CTRL+K；3 按下CTRL+C。

       取消多行注释方法：1 选定代码段；2 按下CTRL+K；3 按下CTRL+U。

while和for控制流

• while

  while语句形式：

  while (condition)
      statement

  while语句持续交替检测condition和执行statement，直到condition为假为止。
  while可用来读取数量不定的输入数据，代码如下：

  int val=0;
  while(std::cin>>val) //一直输入，直到遇到无效输入就退出循环

• for

  for(init-statement;condition;expression)
  example:for(int i=0;i<10;++i)

  例子中总体执行过程如下：
  1 创建变量i，初始化为0；
  2 检测i是否小于10，如果满足条件，则进入for循环体，如果不满足条件，则推出循环体；
  3 将i的值加1；
  4 重复步骤2，若满足条件这继续执行剩余步骤直到步骤2不满足条件退出循环。

类(看完后续补充)

· C++中，通过一个类来定义自己的数据结构。
· 类的作者定义了类对象可以执行的所有动作。

练习题

1.1节练习

• 练习1.1：查阅你使用的编译器文档，确定它所使用的文件命名约定。编译并运行第二页的main程序。
  运行结果如下：
  
• 练习1.2：改写程序，让他返回-1。返回值-1通常被当作程序错误的标识。重新编译并运行你的程序，观察你的系统如何处理main返回的错误标识。
  运行结果如下：
  
  总结：在大多数系统中，main的返回值被用来指示状态。返回0表明成功，非0的返回值通常用来指出错误类型。

1.2节练习

• 练习1.3：编写程序，在标准输出上打印Hello,World。

  int main()
  {
      std::cout << "Hello, world!" << endl;
      return 0;
  }

• 练习1.4：我们的程序使用加法运算符+来将两个数相加。编写程序使用乘法运算符*，来打印两个数的积。

  int main()
  {
      int  a, b; 
      std::cout << "输入两个整数：" ;
      std::cin >> a >> b;
      int sum = a * b;
      std::cout << "它们的乘积为："<< sum << std::endl;
      return 0;
  }

• 练习1.5：我们将所有输出操作放在一条很长的语句中。重写程序，将每个运算对象的打印操作放在一条独立的语句中。

  std::cout<<"abc"<<"xyz"<<std::endl;
  等价于如下代码段:
  std::cout<<"abc";
  std::cout<<"xyz";
  std::cout<<endl;

• 练习1.6：解释下面程序片段是否合法。

  std::cout << "The sum of "<< v1;
                 << " and " << v2;
                 << " is " << v1 + v2 << std::endl;

  不合法，输出运算符<< 必须接受两个运算对象 ，左侧的运算对象必须是一个ostream对象，右侧的运算对象是要打印的值。题中第2/3行代码的输出运算符左侧为空，故不合法。

1.3节练习

• 练习1.7：编译一个包含不正确的嵌套注释的程序，观察编译器返回的错误信息。

  int main()
  {
      std::cout <</* /* */*/<<endl;
      return 0;
  }

  运行结果：
  

• 练习1.8：指出下列哪些输出语句是合法的（如果有的话）：

  std::cout << " /* ";
  std::cout << " */ ";
  std::cout << /* "*/" */;
  std::cout << /* "*/" /* "/*" */;

  1、2合法，3、4不合法。
  3、4发生了多行注释的嵌套使用。

1.4节练习

1.4.1节练习

• 练习1.9：编写程序，使用while循环将50到100的整数相加。

  int main()
  {
      int i = 50, sum = 0;
      while (i <= 100) {
          sum += i;
          ++i;
      }
      std::cout << "50到100依次相加的值为：" << sum << endl;
      return 0;
  }

• 练习1.10：除了++运算符将运算对象的值增加1之外，还有一个递减运算符（--）实现将值减少1。编写程序，使用递减运算符在循环中按递减顺序打印出10到0之间的整数。

  int main()
  {
      int i = 10;
      std::cout << "从10到0依次为：";
      while (i >= 0) {
          std::cout <<i <<" ";
          --i;
      }
      return 0;

• 练习1.11：编写程序，提示用户输入两个整数，打印出这两个整数所指定的范围内的所有整数。

  int main()
  {
      int a, b;
      std::cout << "请输入两个数:";
      std::cin >> a >> b;
      std::cout << "这两个整数范围内的数为：";
      if (a <= b) {
          while (a <= b) {
              std::cout << a << " ";
              ++a;
          }
      }
      else {
          while (a >= b) {
              std::cout << a << " ";
              --a;
          }    
      }    
      return 0;
  }

1.4.2节练习

• 练习1.12：下面的for循环完成了什么功能？sum的终值是多少？

  int sum=0;
  for(int i=-100; i<=100; ++i)
      sum += i;

  for循环实现了从-100到100的累加功能，sum的终值为0。

• 练习1.13：使用for循环重做1.4.1节中的所有练习。

  //累加50到100的整数
  int main()
  {
      int sum = 0;
      for (int i = 50; i <= 100; i++)
          sum += i;
      std::cout <<"50到100的累加和为："<< sum;
      return 0;
  }

  //递减打印10到0之间整数
  int main()
  {
      std::cout << "递减输出依次为：";
      for (int i = 10; i >= 0; --i)
          std::cout<<i << " ";
      return 0;
  }

  //输入两个整数，打印出这两个整数所指定的范围内的所有整数
  int main()
  {
      std::cout << "请输入两个整数：" ;
      int a=0, b=0;
      std::cin >> a >> b;
      std::cout << "这两个整数范围内的数为：";
      if (a <=b) {
          for (int i = a; i <= b; ++i)
              std::cout << i << " ";
      }
      else {
          for (int i = a; i >= b; --i)
              std::cout << i << " ";
      }    
      return 0;
  }

• 练习1.14：对比for循环和while循环，两种形式的优缺点各是什么？

  while循环	for循环
  需求未明确循环次数	需求明确循环次数
  使用循环后还想访问循环语句去控制该变量	局部变量在栈内存中存在，当for循环结束变量会及时释放，不浪费空间

• 练习1.15：编写程序，包含第14页“再探编译”中讨论的常见错误。熟悉编译器生成的错误信息。

自己看书，略。

1.4.3节练习

• 练习1.16：编写程序，从cin读取一组数，输出其和。

  int main()
  {
      int sum = 0, val = 0;
      std::cout << "请输入一组数：";
      while (std::cin >> val)
          sum += val;
      std::cout <<"输入的数和为："<< sum << endl;
      return 0;
  }

1.4.4节练习

• 1.17-1.18代码：

  int main()
  {
      int currVal = 0, val = 0;
      if (std:: cin >> currVal) {
          int cnt = 1;
          while (std::cin >> val) {
              if (val == currVal)
                  ++cnt;
              else {
                  std::cout << currVal << " occurs " << cnt << " times" << endl;
                  currVal = val;
                  cnt = 1;
              }
          }
          std::cout << currVal << " occurs " << cnt << " times" << endl;
      }
      return 0;
  }

• 练习1.17：如果输入的所有值都是相等的，本节的程序会输出什么？如果没有重复值，输出又会是怎样的？

所有值都相等的情况，程序输出该值出现次数；没有重复值的情况，输出每一个值及各出现一次。

• 练习1.18：编译并运行本节的程序，给它输入全都相等的值。再次运行程序，输入没有重复的值。

所有值相等，输出结果：

42 42 42 42 endl
42 occurs 4 times

没有重复值，输出结果：
```
40 41 42 43 endl
40 occurs 1 times
41 occurs 1 times
42 occurs 1 times
43 occurs 1 times
```

• 练习1.19：修改你为1.4.1节练习1.10所编写的程序（打印一个范围内的数），使其能处理用户输入的第一个数比第二个数小的情况。

之前代码已经考虑过这个情况，见上。

1.5节练习

1.5.1节练习

• 练习1.20：在网站http://www.informit.com/title/0321714113上，第1章的代码目录中包含了头文件Sales_item.h。将它拷贝到你自己的工作目录中。用它编写一个程序，读取一组书籍销售记录，将每条记录打印到标准输出上。

//需先下载头文件，并在项目中导入
int main()
{
    Sales_item book;
    cout << "请输入一条书籍销售记录：";
    std::cin >> book;
    std::cout <<"记录如下："<< book << endl;
    return 0;
}

• 练习1.21：编写程序，读取两个ISBN相同的Sales_item对象，输出他们的和。

int main()
{
    Sales_item item1, item2;
    cout << "请输入两条ISBN相同的记录：";
    std::cin >> item1 >> item2;
    std::cout <<"这两条记录的和为："<< item1 + item2 << endl;
    return 0;
}

• 练习1.22：编写程序，读取多个具有相同ISBN的销售记录，输出所有记录的和。

//要先输入一个值，再循环输入
    int main()
{
    Sales_item item, sum;
    if (std::cin >> sum) {
        while (std::cin >> item)
            sum += item;
    }
    std::cout << sum << endl;
    return 0;
}

1.5.2节练习

• 练习1.23：编写程序，读取多条销售记录，并统计每个ISBN（每本书）有几条销售记录。

//与练习1.17-1.18类似，要先输入一个值，再循环输入
int main()
{
    Sales_item currVal, val;
    int num = 1;
    std::cout << "请输入多条相同ISBN的销售记录：";
    if (cin >> val) {
        while (cin >> currVal) {
            if (val.isbn() == currVal.isbn()) {
                ++num;
            }
            else {
                cout << val.isbn() << "共有" << num << "条销售记录" << endl;
                num = 1;
                val = currVal;
            }
        }
        cout << val.isbn() << "共有" << num << "条销售记录" << endl;
    }
    return 0;
}

• 练习1.24：输入表示多个ISBN的多条销售记录来测试上一个程序，每个ISBN的记录应该聚在一起。
  用练习1.23代码测试即可。

1.6节练习

• 练习1.25：借助网站上的Sales_item.h头文件，编译并运行本节所给出的书店程序。

（还未做）