c++学习笔记-第一部分基础部分

作者: 大旺旺的弟弟小旺旺 | 来源:发表于2023-07-09 14:43 被阅读0次

c++学习笔记，不一定每一个都写案例，主要是补充和留下印象吧。

第一个c++程序

//引入头文件
#include <iostream>
//入口
int main()
{
    //输出一句话
    /**
    1.std::cout 向控制台输出内容
    2.<<        输出运算符
    3.""        输出内容
    4.hello world 
    5.\n        回车
    6.;         结束
    */
    std::cout << "Hello World!\n";
}

C++输出数据

std::cout << "Hello World!\n";

使用变量

int a;
a = 10;

注释

1.//
2./**/

常量

const int a = 10;

数据分类

（1）数字：0-9
（2）字符：单引号括起来的 ''
（3）字符串：双引号括起来的 ""

输出数据步骤

（1）Std::cout可以输出各种类型的数据
（2）操作符拼接多个数据项
（3）Std::endl换行使用
（4）Using namespace std;缺省命名空间

程序的注释

(1) 程序添加说明文字，
①单行注释
②多行注释

使用变量

(1) 变量是存储内存变量的简称，用于存放临时数据的。
(2) 属于之前需要先声明
语法：数据类型变量名
(3)常用的数据类型有：int、float、double、char、string、bool
(4)代码

#include <iostream>

int main()
{
    char c = 'A';
    int num = 10;
    std::string name = "垃圾";
    bool sex = false; //ture为1  false为0
    std::cout << c << "  " << num << "   " << name << "  " << sex;
    std::cout << "Hello World!\n";
}

标识符命名

C++输入数据

(1)C++输出类型
①控制台节目输入
②文件中读取
③数据库中读取
④网络中读取
⑤输入方式
(2) 输出案例

Std::cin >>变量名

(3)注意

bool只能填入0和非0
输入数据和变量数据类型不匹配，导致结果不确定
代码

string name;
cin >> name;
std::cout << "Hello World!\n"<<name;

算术运算

基本运算

(1) 算术运算包含了：+ - * / %
(2) 只适用于整数和浮点数
(3) 取模只能使用于整数

自增和自减运算

(1) ++变量名、变量名++、--变量名、变量名--

赋值运算

1.+=
2.-=

c++11初始化赋值

old

int a = 100;
int b(100);
int c = (100);

new


```c++
int a = 100;
int b{100};
int c = {100};

函数

函数的位置

(1) 在main上面定义，下来写内容
(2) 在main的上面写内容
(3) 函数可以多次声明，但是实现只有一个
(4) 函数的声明也可以写main函数中，必须放在使用之前，否则会报错。

函数参数的传递

(1) 函数调用，调用这将参数传递给函数的参数
① 实参：可以是常量变量表达式
② 形参：函数调用的参数
(2) 函数中修改形参的值不会影响实参。
(3) 代码

#include <iostream>
int max(int a, int b);
int min(int a, int b);
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 11;
    std::cout << "max:" << max(a,b) << std::endl;
    std::cout << "Hello World!\n";
}

int max(int a, int b) {
    return a > b ? a : b;
}

int min(int a, int b) {
    return a < b ? a : b;
}

函数分文件编写

(1) 使用头文件和源文件在编写代码
(2) 在使用的时候通过#将头文件加进去
(3) 可以写到头文件中的东西：头文件、命名空间、全局变量、函数声明，数据结构和类的声明等
(4) 源文件：函数的定义、类的定义。

Sizeof运算符

(1) Sizeof(数据类型) 得到数据类型或者变量占用的内存空间
(2) 32位和64为可能结果不一样
(3) String不是基本数据类型，sizeof(string)没意义
(4) 代码

cout << sizeof(int) << endl;
cout << sizeof(a) << endl;

C++的基本数据类型

(1) int float double char bool string(不是基本数据类型，但是比较重要)

int类型

整型的基本概念

(1) C++使用int关键字声明变量，实际是integer的简写
(2) 声明的时候可以在int关键字之前加signed、unsigned、short、long四种修饰符

① Signed：有符号的，可以表示正数和负数

② Unsigned：无符号的

③ Short：短的

④ Long：长的

(3) C++中没有整数的取值范围，取值返回根据组合来计算得到

整数的书写

(1) 二进制：书写必须以0b（B）开头

(2) 八进制:
① 必须以0开头
② 0-7
(3) 十进制
(4) 十六进制：
① 0x开头

整数的坑

(1) 书写十进制不要在前面加上0，会被认为是八进制

longlong类型

vs中long是4个字节
liunx中long是8个字节
long long 类型的整数，至少是8个字节，并且与long的长度一样长

浮点型

浮点型包括float 、double、long double
字符数据类型；
a) 内存占用一个字节，使用单引号
b) 不存放字符本身，只存放编码
c) 内存中存储都是二进制
ASCII：33个控制字符 95个可显示字符
字符的本质
a) 字符本质是整数，取值范围是0-127
b) 书写的时候使用单引号，也可以使用整数
c) 显示的时候可以是整数，也可以是整数
d) 可以和整数进行运算

原始字面量

是不需要转义，直接使用他的直接含义

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    string path = "c:\\user";
string path = R"(c:\user)";
//前后必须一致  否则会报错
string path1 = R"aaa(c:\user;)aaa";
    cout << "Hello World!\n";
}

字符串

(1) C++风格：string var = “字符串”; 类
(2) C风格：char[] ch = “字符串”; 字符数组

数据类型的转换

（1）计算机进行运算的时候，要求操作数类型相同的大小和存储方式
（2）转换方式：
i. 自动转换
ii. 强制转换

数据类型的别名

1.别名的目的
i.创建别名，方便书写和记忆
ii. 创建与平台无关的数据类型，提高程序的兼容性
2.兼容性的写法

typedef long int lint;判断使用的机器

3.别名可以原原本本的代替原名
4.语法

typedef 数据类型名  别名

指针

（1） C++通过&得到变量的其实地址
（2）语法

i.  &变量名  取得数据的地址

（3）指针用于存放变量的地址（起始地址）
（4）函数中使用

void printInfo(int* a) {
    cout << *a << endl;
    *a = -1;
}
int main()
{
    int a = 0;
    printInfo(&a);
    cout << a << endl;
}

（5）优点：可以提升性能，较少数据的copy

（6）没有指定值的指针，值是乱七八糟的

（7）指针存储的是地址，所有指针的变量名存储的是地址

（8）*对指针进行解引用

指针用于函数的参数

（1）指针是指向的地址的，如果函数使用指针作为参数，那么使用地址传参

（2）既然是指针，那么在使用的使用的时候，通过解引用得到值。

（3）如果在函数中是通过解引用改变值，那么也会改变原来的值

（4）好处

函数中修改实参的值
减少拷贝，提升性能

值传递和地址传递

使用常量

常量是程序中固定不变的数据

（1）const修饰
（2）在程序的任何地方都可以的
（3）使用它修饰指针

常量指针

（1）语法：const 数据类型变量名
i. 不可以使用解指针的方法设置值
ii. 注意
（2）指向的变量可以改变，值不可以改变（p =xx值不可以改变）
（3）一般用于修饰函数的形参，表示不希望改变值
（4）如果用于型参，虽然指向对象可以改变，但是没意义

指针常量

(1)语法：数据类型 *const 变量名
(2)指向的变量对象不可以改变
(3)注意
i. 定义的时候必须初始化，否则没意义
ii. 可以通过解引用方法修改地址中的值
iii. 代码

Int* const p = &a;
*p = 13;初始化必须设置值   并且值可以修改

常指针常量

(1)语法：const int *const int

(2)宏常量

i. 一般在main函数之上声明的，使用大写字母

ii. 语法：

#define NAME C++;

void关键字

(1)C++中，void表示无类型

(2)作用：
i.函数返回值void
ii.参数设置为void,表示不需要参数
iii.void*作为函数参数，表示可以使用任意类型的参数

(3)注意：

i. 不能使用void声明变量，不可以代表一个真实的变量

ii. 不能对void*指针直接解引用

iii. 把其它类型的指针赋值给void*指针不需要转换

iv. 把void*指针赋值给其他类型的需要转换

内存空间

内核空间栈空间堆空间常量代码

堆和栈的区别

（1）管理方式不同：栈是自己回收的，出作用域就会自己回收，堆需要自己释放

(2)空间大小不同：堆是物理空间决定的，栈一般只有8M

(3)分配方式不同

(4)是否存在碎片

动态分配内存new和delete

（1）使用堆内存的步骤

i. 声明指针

ii. 使用new向系统申请一个内存，让指针指向这块内存

iii. 通过解引用的方法，使用这一块内存

（2）语法：new 数据类型（初始值）

（3）申请成功分配一块地址，如果申请失败，就是一块空地址

（4）释放delete 地址

（5）注意

i. 动态分配内存没有变量名，只能通过指针来操作内存中的数据

ii. 如果动态分配内存不使用了，必须要释放

iii. 动态分配的内存生命周期与程序相同

iv. 指针作用域失效，指向的内存也不会释放

v. 指针跟踪分配内存的时候，不可以跟丢。

二级指针

空指针

（2）在c或者是c++中，都可以使用0或者NULL表示空指针，在没有赋值之前给它设置空，代表没有指向任何地址

（3）使用空指针的后果

i. 程序崩溃

ii. 对空指针执行delete，系统会忽略该操作，不会出现异常，内存释放后，也应该设置为null。

（4）为什么指向空指针会崩溃

i. Null指针分配的分区，范围是0x0000-0x0000ffff这个区域是空闲的，没有任何物理存储与之对应，任何读写都会发生异常

（5） C++11的nullptr

i. 使用0或者NULL会产生歧义，所以建议使用（void*)0

野指针

（1）野指针就是一个没有指向一个有效合法的地址

（2）如果访问野指针就会发生崩溃

（3）出现野指针的情况

i. 指针定义的时候没有初始化，值是不确定的

ii. 使用了动态分配的内存，内存释放了，指针不会置空，但是指向已经失效

iii. 指针指向变量已经超过了作用域

（4）规避方法

i. 指针在定义的时候，如果无指向，就指向nullptr

函数指针

（1）函数的二进制代码存放在内存四区中代码段，函数的地址是它在内存中的起始地址，如果将函数地址作为参数传给函数，就可以灵活的调用其他函数

（2）使用函数指针的步骤

i. 声明函数指针

ii. 让函数指针指向函数的地址

iii. 通过函数指针调用函数

（3）代码演示

i.声明函数指针

int max(int a,int b);
int (*maxa)(int,int);  可以和上面一样，也可以直接这么写就完事了
int max(int a,int b){
    return a > b ? a : b;
}

int a = 10;
int b = 20;

//使用函数指针名
void (*pmax)(int,int);
pmax = max; //函数名字就是函数的地址
pmax(a,b)  //c++写法
（*pmax(a,b)）；//c的写法
max(a,b);

（4）函数指针有什么作用

我也解释不清楚，直接一个案例把

void log(){
}

void printLog(void (*plog)()){
    logpre();
    log
    logend();
}

2.必须提供指针类型（返回值和函数列表）

数组

数组：一维数组二维数组多维数组

创建数组

（1）声明数组：数据类型数组名[数字长度]

数组的长度必须是整数常熟表达式

int bh[3];
string name[3];

数组的赋值

bh[0] = 1;

占用空间

sizeof(bh); 类型 * 长度

sizeof只适用于基本数据类型，其他的没有意义

初始化

声明的时候初始化

类型 nameArr[length] = {v1,v2,……};  指定值
类型 nameArr[] = {v1,v2,……};  
类型 nameArr[] = {0}

数组清零

memset函数将数组清零

void *memset(void *s,int v,int size)

memset(bh,0,sizeof(bh));

数组复制

memcpy()将数组中的全部元素复制到另一个相同的数组


## 引用

### 引用概念以及作用

1.引用是c++新增的复合类型

2.它是已定义变量的别名

3.主要用途是函数的形参和返回值。

4.语法
```c++
数据类型 &引用名 = 原变量名

5.引用取值

int a = 3;
int &ra = a;

cout<<"a地址：" <<&a << "a的值：" << a <<endl;
cout<<"ra地址：" <<&ra << "a的值：" << ra <<endl;

数组和指针

地址+1,一般加的是地址+数据类型大小，所以数组+1是下一个数据的值。

输出地址的方法
cout<< (long long)&a[0] <<endl;
cout<< (long long)&a[1] <<endl;
cout<< (long long)&a[2] <<endl;
cout<< (long long)&a[3] <<endl;
int *p = a;
cout<< (long long)p <<endl;
cout<< (long long)p+1 <<endl;
cout<< (long long)p+2 <<endl;
cout<< (long long)p+3 <<endl;

数组的越界

合法的数组下标

一维数组用于函数参数

数组下标取值解释为首地址+下标解引用取值

地址加下标 p[1] 当前地址开始向后一个 p[2]当前地址向后两个

数组操作：

char a[20];
int *p = int(*)a;  //char类型变为了int类型  操作不超过20，就不会存在问题

数组用于函数

传递的数组，在函数中是指针，使用sizeof得不到数组的长度

new创建数组

普通数组在栈上分配，更多的在堆上

数组类型 *指针= new 数据类型[size];

释放：
delete[] 指针；

遍历指针

*（arr+i）遍历数组   指针解引用

注意

动态创建的，不可以使用sizeof运算符
可以使用数组和指针的方法操作数组
必须使用delete释放
栈上分配空间，如果内存超出会异常
大量数据需要在堆上分配

new分配可以堆超出的，给出一个空地址

int *a = new(nothrow)int[maxsize];

if(a == nullptr){

}else{

}

c风格字符串

c++字符串是string，可以自动扩展，不需要担心内存
string封装了c的字符串
c风格的更加方便/高效

c风格的字符串

如果char数组末尾包含了\0，那么就是一个字符串。所以使用c字符的时候，需要多留一个存放\0

char name[20];
cout<<name<<endl;  会显示遇到0结束（c/c++都是）

清空字符串就是将所有的数据都设置为0

方法一：
char name[10] =  {0}; //清空
方法二：
memset(name,0,sizeof(name));
方法三：
将第一个设置为0

字符串赋值或复制

strcpy(name,"hello");
strncpy(name,"hello",3);//指定个数小于字符长度没有问题，但是小于就会存在问题

毕竟字符出结尾是\0，所以建议每次最好清零

字符串拼接

strcat(dst，src);

结构体

定义结构体就是告诉编译器，定义了一个新的数据类型，每个成员是什么类型

结构体声明变量

struct People{
    string name;
    int age;
}

//声明变量  c中必须struct c++中可以不写
struct People p;

访问成员
p.name = "wk";
p.name = 10;

cout << "name :" << p.name;

注意:

结构体名是标识符
结构体成员可以是任意类型的数据
定义结构体可以放在代码的任何地方，一般放在main的上面或者头文件中
结构体一般放在使用之前
结构体成员可以使用c++的类，但是不提倡
结构体中可以有函数，但是不提倡（c++）
结构体可以给初始值（c++11）

结构体的细节

创建的时候可以设置值

People p = {v1,v2,……};
Poeple p1 = {0};

创建结构体的时候，创建结构体变量

struct People {
    char name[20] = "kw";
    int age = 100;
} p;

还可以初始化

struct People {
    char name[20] = "kw";
    int age = 100;
} p = {"cs",100};

1.占用内存的情况

使用ziseof可以计算结构体的大小。但是结构体占用内存不一定等于全部成员占用的内存大小，因为需要内存对齐

内存对齐，

2.清空结构体

创建结构体没有初始化，成员变量中存在垃圾值，使用memset清楚数据中的值，只使用于c++中的数据类型

memset(&strp,0,sizeof(strp))

3.结构体的复制

memcpy()将结构体中的成员复制到另一个相同类型的结构体中
也可以使用==

结构体指针

结构体是一种自定义的数据类型，使用结构体可以创建变量

（1）基本语法

struct People p; //声明结构体变量
struct People *pst = &p; // 结构体指针

（2）访问成员

指针名里面是地址，解引用是结构体，结构体.
(*指针名).成员名

指针名-> 成员变量

（3）用处：
作为函数参数，用于动态分配内存

枚举

enum 枚举名{v1,v2}

enum colors {
    red,vv,ss
};
//值为012
colors f = red; //对
colors xx = 0; //x

值虽然是0123，但是不可以直接设置

（2）注意事项和细节

枚举创建变量只能在枚举范围内
枚举和变量作用域一样
可以显示枚举的值
给枚举指定值
整数强制转换为枚举枚举类型（整数）

引用

引用是c++新增的符合类型，是已经定义变量的别名，主要用途是函数形参以及返回值

1.声明语法：

数据类型 &引用名 = 原变量名 
int a = 0;
int &ra = a;

2.注意事项

引用的数据类型与变量名一致 int int
引用名和原变量名可以互换

cout<< "a的地址"<< &a << "a的值："<< a << endl;
cout<< "ra的地址"<< &ra << "ra的值："<< ra << endl;

两个输出都是相同的

ra = 9;
他们的值都发生了改变

必须在声明的时候初始化

引用初始化后值是不变的
int a = 10;
int ra = &10;

int b = 3;
ra = b; // a = 3

c/c++使用&符号来指示/取变量的地址

引用的本质

指针常量的伪装

int a = 3;
int &b = a;
int * const rb  = &a;

引用用于函数参数

将函数形参声明为引用，调用的时候，形参为实参的别名，这个叫引用传递，引用的本质是指针，传递的是地址，形参会影响到实参

优点：

传引用代码简洁
不需要传递二级指针
引用的属性和特别之处

指针：用于函数参数和动态分配内存

传值案例

//值传递 f(1,2)
int f (int a ,int b){
    a = 10;
    b = 0;
    return a;
}
//指针传递 f(&a,&b)
int f (int* a ,int* b){
    *a = 10;
    *b = 0;
    return a;
}
//引用传递 f(a,b)
int f(int &no,int &ss){
    a ,b
}

引用用于返回值

函数返回值引用语法

int *fun(){

}

调用
int &d = fun();

注意：

如果返回值是局部的,那就是野指针
可以返回
- 引用参数
- 类的成员
- 全局变量
- 静态变量

注意事项

1.引用数据类型与原来的数据类型相同

2.引用与原变量名可以互换，值与内存单元相同

3.必须在声明之前初始化，初始化后不可变

引用的本质

他是指针常量的伪装

c++学习笔记-第一部分 基础部分

第一个c++程序

C++输出数据

使用变量

注释

常量

数据分类

输出数据步骤

程序的注释

使用变量

标识符命名

C++输入数据

算术运算

基本运算

自增和自减运算

赋值运算

c++11初始化赋值

函数

函数的位置

函数参数的传递

函数分文件编写

Sizeof运算符

C++的基本数据类型

int类型

整型的基本概念

整数的书写

整数的坑

longlong类型

浮点型

原始字面量

字符串

数据类型的转换

数据类型的别名

指针

指针用于函数的参数

值传递和地址传递

使用常量

常量指针

指针常量

常指针常量

void关键字

内存空间

堆和栈的区别

动态分配内存new和delete

二级指针

空指针

野指针

函数指针

数组

创建数组

数组的赋值

占用空间

初始化

数组清零

数组复制

数组和指针

数组的越界

一维数组用于函数参数

数组用于函数

new创建数组

c风格字符串

c风格的字符串

结构体

结构体声明变量

结构体的细节

结构体指针

枚举

引用

引用的本质

引用用于函数参数

引用用于返回值

注意事项

引用的本质

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