C++语言程序设计基础课程笔记02

刚开始掌握一门语言时，会使用一些基本的类型，进行一些常见的运算，而如果要写一些算法，比如数字累加和，计算面积，还需要使用到一些循环语句和条件判断，C++ 都提供了详细的规范。

类型

类型系统是语言的基石，C++ 的类型系统包括基本类型和混合类型。严格来说，课程中介绍了基本算术类型（arithmetic type），包括浮点类型，整数类型，布尔类型和字符类型。

整型细分有很多种，int 是最常用的整型，根据长度还分为 int, short int, long int, long long int, 根据是否有符号，又可以划分未 signed int unsigned int 等，因此共计8种类型, 有一些写法是等价的。

浮点类型，主要为float，double 和 long double，浮点都有符号。

布尔类型，就是bool

字符类型，主要为char，根据是否有符号，分为signed char和 unsigned char ，常用的共计两种，实际上还有宽字符。

通常，这些类型的长度在规范里没有规定，用 sizeof（类型）可以计算出来，且满足如下条件：

1 == sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= sizeof(long) <= sizeof(long long)

变量

常量 和 变量 有了数据类型之后，就可以参与运算。变量是可以发生变化的值，常量是不可以变化的值。

变量需要通过类型 变量名进行声明，然后 最好进行初始化。例如 :

int a;
a = 3;

常量 是直接表示的值，不可以改变，比如

10,0xaa,077  //可以用多种进制的方式表示证书常量 
3.14 ，0.1E+2  //表示浮点数
true，false //表示bool
'a' 'b' '\n' //表示字符
“abcd" // c风格的字符串常量，隐含'\0'结尾，不推荐

常量也可以用符号常量来表示，就是给常量一个名称，方便使用

const double Pi = 3.1415926535;

运算

有了类型和变量，可以用一些运算符 进行运算，构成表达式或者语句。

和其他语言基本没有区别，常见算术运算是加减乘除取余和赋值，需要注意优先级，记不住优先级有歧义的时候就加括号。

逗号运算，就是把两个表达式，放在一条语句里执行，结果是第二个表达式。

a= 1+1,a*3 整个表达式的结果为6

关系运算，就是比较，逻辑运算，就是 与或非

sizeof运算，是表示某个类型所占的字节数：

sizeof(int)

运算的时候要注意优先级，和其他语言差不多。

类型转换，c++中两个不同类型的变量进行运算时，通常会进行隐式类型的转换，需要注意副作用。而如果进行显示类型的转换，通常有如下写法:

long b = 10l;
int a = (int) b
int a = int(b)
int a = static_cast<int> b

输入和输出

通常了解一门新语言，都要学标准输入和标准输出。写一个helloworld。标准输出可以用于调试，标准输入实践中不太常用。C++ 的输入和输出是面向对象的设计，把输入和输出的来源和目标设计为对象，通过流 对象传输数据。其中内置了标准输入流对象 cin，和标准输出的流对象 cout ，类似于System.out, System.in 。并且这两个对象提供了插入操作符<< >>, 输出对象，而且可以进行链式操作。

cout << “Hello" << "world";
int a, b;
cin >> a >> b

等价于

System.out.print("Hello");
System.out.print("world");
int a, b;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
a = scanner.nextInt();
b = scanner.nextInt();

条件与循环

if 和 switch 时最常用的条件语句

if ( a > b) {
    cout << a << endl;
}

switch(a) {
case 1: cout << "1"; break;
case 2: cout << "a"; break;
default:
    cout << "default";
}

常用的循环有三种while do while for

int i = 1;
while(i<=10) {
    cout << i << " ";
    i = i + 1;
}

int i = 1;
do {
    cout << i << " ";
    i = i + 1;
} while (i <= 10)

for (int i = 1 ; i <= 10; i++) {
    cout << i << " ";
}

这些循环和判断之间可以互相嵌套，通过continue 和 break 可以控制是否跳出或者继续循环

类型自定义

使用 typedef 或 using 可以自定义类型名称

typedef int MyInt;
using MyInt = int; 
MyInt a = 10;
MyInt a = MyInt(10);

可以定义枚举类型 enum，这个和c 或者 go的从差不多，枚举中的每个变量的值是int，会有一个名称，转字符串需要手动实现。还有一种限定作用范围的枚举（class enum）

enum Weekday {SUN=7,MON=1,TUE,WEB,THU,FRI,SAT};
enum Weekday a = TUE;
cout <<  int(a) << endl;

// 限定作用范围,使用枚举的时候要带上枚举类的名称
class enum Weekday {SUN=7,MON=1,TUE,WEB,THU,FRI,SAT};
enum Weekday a = Weekday::TUE;
cout <<  int(a) << endl;

auto 和 decltype 用于支持类型推导，通常我们说c++是强类型，赋值的时候不能像python一样自动推导，auto 就可以根据上下文自动推导类型。而decltype 可以根据变量类型进行推导。

int a = 1;
int b = 2;
auto  c = a + b; // 那么c的类型自动为 int

decltype(c) d; // 那么d的类型和c一样
 

综上所述，C++ 的基本类型有整型、浮点、布尔和字符，判断语句if,switch, 循环语句for,while,do while，并且支持枚举，自动类型（auto），并且可以使用内置的cin，cout 进行输入和输出。