C++跑步入门笔记2- 运算符、流程控制语法

作者: 布拉德澈 | 来源:发表于2023-03-14 17:26 被阅读0次

附录：cin获取键盘输入

1.cin与cout对应的用于输入的对象（标准输入对象），通常对应的设备是键盘。
2.cin可以将键盘的一系列字符（即输入）转换为接收信息的变量能够接收的形式。
3.输入可以是字符串、整数、浮点数值，也可以是其他类型。cin对象根据接收值的变量类型，使用方法将键盘输入的字符序列转为所需类型。

使用方法： cin >> value_holder。value_holder为储存输入的内存单元，可以是变量、引用等等。

int main(){
    cout << "请输入一个整数：" << endl;
    int num = 0;
    cin >> num;
    cout << "你输入的数字是：" << num << endl;
    return 0;
}

一、运算符

作用：用于执行代码的运算

运算符类型	作用
算术运算符	用于处理四则运算
赋值运算符	用于将表达式的值赋给变量
比较运算符	用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
逻辑运算符	用于根据表达式的值返回真值或假值

1.1 算术运算符

作用：用于处理四则运算
算术运算符包括以下符号：

运算符	术语	示例	结果
+	正号	+3	3
-	负号	-3	-3
+	加	10 + 5	15
-	减	10 - 5	5
*	乘	10 * 5	50
/	除	10 / 5	2
%	取模(取余)	10 % 3	1
++	前置递增	a=2; b=++a;	a=3; b=3;
++	后置递增	a=2; b=a++;	a=3; b=2;
--	前置递减	a=2; b=--a;	a=1; b=1;
--	后置递减	a=2; b=a--;	a=1; b=2;

示例1：

//加减乘除
int main() {
    int a1 = 10;
    int b1 = 3;
    cout << a1 + b1 << endl;
    cout << a1 - b1 << endl;
    cout << a1 * b1 << endl;
    cout << a1 / b1 << endl;  //两个整数相除结果依然是整数
    int a2 = 10;
    int b2 = 20;
    cout << a2 / b2 << endl; 
    int a3 = 10;
    int b3 = 0;
    //cout << a3 / b3 << endl; //报错，除数不可以为0

    //两个小数可以相除
    double d1 = 0.5;
    double d2 = 0.25;
    cout << d1 / d2 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

总结：在除法运算中，除数不能为0

示例2：

//取模
int main() {

    int a1 = 10;
    int b1 = 3;
    cout << 10 % 3 << endl;

    int a2 = 10;
    int b2 = 20;
    cout << a2 % b2 << endl;

    int a3 = 10;
    int b3 = 0;
    //cout << a3 % b3 << endl; //取模运算时，除数也不能为0

    //两个小数不可以取模
    double d1 = 3.14;
    double d2 = 1.1;
    //cout << d1 % d2 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

总结：只有整型变量可以进行取模运算

示例3：

//递增
int main() {
    //后置递增
    int a = 10;
    a++; //等价于a = a + 1
    cout << a << endl; // 11

    //前置递增
    int b = 10;
    ++b;
    cout << b << endl; // 11

    //区别
    //前置递增先对变量进行++，再计算表达式
    int a2 = 10;
    int b2 = ++a2 * 10;
    cout << b2 << endl;

    //后置递增先计算表达式，后对变量进行++
    int a3 = 10;
    int b3 = a3++ * 10;
    cout << b3 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

总结：前置递增先对变量进行++，再计算表达式，后置递增相反

1.2 赋值运算符

作用：用于将表达式的值赋给变量
赋值运算符包括以下几个符号：

运算符	术语	示例	结果
=	赋值	a=2; b=3;	a=2; b=3;
+=	加等于	a=0; a+=2;	a=2;
-=	减等于	a=5; a-=3;	a=2;
*=	乘等于	a=2; a*=2;	a=4;
/=	除等于	a=4; a/=2;	a=2;
%=	模等于	a=3; a%2;	a=1;

示例：

int main() {
    //赋值运算符
    // =
    int a = 10;
    a = 100;
    cout << "a = " << a << endl;

    // +=
    a = 10;
    a += 2; // a = a + 2;
    cout << "a = " << a << endl;

    // -=
    a = 10;
    a -= 2; // a = a - 2
    cout << "a = " << a << endl;

    // *=
    a = 10;
    a *= 2; // a = a * 2
    cout << "a = " << a << endl;

    // /=
    a = 10;
    a /= 2;  // a = a / 2;
    cout << "a = " << a << endl;

    // %=
    a = 10;
    a %= 2;  // a = a % 2;
    cout << "a = " << a << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

1.3 比较运算符

作用：用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
比较运算符有以下符号：

运算符	术语	示例	结果
==	相等于	4 == 3	0
!=	不等于	4 != 3	1
<	小于	4 < 3	0
>	大于	4 > 3	1
<=	小于等于	4 <= 3	0
>=	大于等于	4 >= 1	1

示例：

int main() {

    int a = 10;
    int b = 20;
    cout << (a == b) << endl; // 0 
    cout << (a != b) << endl; // 1
    cout << (a > b) << endl; // 0
    cout << (a < b) << endl; // 1
    cout << (a >= b) << endl; // 0
    cout << (a <= b) << endl; // 1

    system("pause");
    return 0;
}

注意：C和C++ 语言的比较运算中，“真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。

1.4 逻辑运算符

作用：用于根据表达式的值返回真值或假值
逻辑运算符有以下符号：

运算符	术语	示例	结果
!	非	!a	如果a为假，则!a为真；如果a为真，则!a为假。
&&	与	a && b	如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。
\|\|	或	a \|\| b	如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。

示例1：逻辑非

//逻辑运算符  --- 非
int main() {
    int a = 10;
    cout << !a << endl; // 0
    cout << !!a << endl; // 1
    system("pause");
    return 0;
}

总结：真变假，假变真

示例2：逻辑与

//逻辑运算符  --- 与
int main() {
    int a = 10;
    int b = 10;
    cout << (a && b) << endl;// 1
    a = 10;
    b = 0;
    cout << (a && b) << endl;// 0 
    a = 0;
    b = 0;
    cout << (a && b) << endl;// 0

    system("pause");
    return 0;
}

总结：逻辑与运算符总结：同真为真，其余为假

示例3：逻辑或

//逻辑运算符  --- 或
int main() {

    int a = 10;
    int b = 10;
    cout << (a || b) << endl;// 1

    a = 10;
    b = 0;
    cout << (a || b) << endl;// 1 

    a = 0;
    b = 0;
    cout << (a || b) << endl;// 0

    system("pause");
    return 0;
}

逻辑或运算符总结：同假为假，其余为真

二、程序流程结构

C/C++支持最基本的三种程序运行结构：==顺序结构、选择结构、循环结构==

顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码

2.1 选择结构

2.1.1 if语句

作用：执行满足条件的语句
if语句的三种形式

单行格式if语句
多行格式if语句
多条件的if语句

单行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }

条件判断.png
示例：

int main() {
 //选择结构-单行if语句
 //输入一个分数，如果分数大于600分，超过重点大学分数线
 int score = 0;
 cout << "请输入一个分数：" << endl;
 cin >> score;
 cout << "您输入的分数为： " << score << endl;
 //if语句
 //注意事项，在if判断语句后面，不要加分号
 if (score > 600){
     cout << "恭喜你，达到重点大学分数线！！！" << endl;
 }
 system("pause");
 return 0;
}

注意：if条件表达式后不要加分号

多行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };

clip_image002-1541662519170.png
多条件的if语句：if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}

clip_image002-1541662566808.png

示例：

    int main() {
    int score = 0;
    cout << "请输入考试分数：" << endl;
    cin >> score;
    if (score > 90){
        cout << "很优秀" << endl;
    }else if (score > 80){
        cout << "良好" << endl;
    }else if (score > 60){
        cout << "及格" << endl;
    }else{
        cout << "未及格" << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

嵌套if语句：在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断

练习案例： 三只小猪称体重
有三只小猪ABC，请分别输入三只小猪的体重，并且判断哪只小猪最重？

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    //三只小猪称体重
    int pig1 = 0;
    int pig2 = 0;
    int pig3 = 0;

    cout << "请输入1号小猪的体重" << endl;
    cin >> pig1;
    cout << "请输入2号小猪的体重" << endl;
    cin >> pig2;
    cout << "请输入3号小猪的体重" << endl;
    cin >> pig3;

    cout << "1号小猪的体重" << pig1 << endl;
    cout << "2号小猪的体重" << pig2 << endl;
    cout << "3号小猪的体重" << pig3 << endl;

    if ((pig1 > pig2)&&(pig1 > pig3)) {
        cout << " 1号小猪最重！" << endl;
    }
    else if (pig2 > pig3) {
        cout << " 2号小猪最重！" << endl;
    }
    else {
        cout << " 3号小猪最重！" << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

2.1.2 三目运算符

作用： 通过三目运算符实现简单的判断
语法：表达式1 ? 表达式2 ：表达式3
解释：
如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；
如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。
示例：

int main() {

    int a = 10;
    int b = 20;
    int c = 0;
    c = a > b ? a : b;
    cout << "c = " << c << endl;
    //C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值
    (a > b ? a : b) = 100;
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰

2.1.3 switch语句

作用：执行多条件分支语句
语法：

switch(表达式)
{
    case 结果1：执行语句;break;
    case 结果2：执行语句;break;
    ...
    default:执行语句;break;
}

示例：

int main() {
    //请给电影评分 :10 ~ 9 经典   , 8 ~ 7 非常好,6 ~ 5 一般,5分以下 烂片.
    int movieScore = 0;
    cout << "请给这部电影打分" << endl;
    cin >> movieScore;
    switch(movieScore) {
        case 10:
        case 9:
            cout << "经典" << endl;
            break;
        case 8:
        case 7:
            cout << "非常好" << endl;
            break;
        case 6:
        case 5:
            cout << "一般" << endl;
            break;
        default:
            cout << "烂片" << endl;
            break;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行
总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间

2.2 循环结构

2.2.1 while循环语句

作用：满足循环条件，执行循环语句
语法：while(循环条件){ 循环语句 }
解释： 只要循环条件的结果为真，就执行循环语句

while循环.png
示例：

int main() {
    int num = 0;
    while (num < 10)
    {
        cout << "num = " << num << endl;
        num++;
    }   
    system("pause");
    return 0;
}

注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环

while循环练习案例： 猜数字

案例描述：系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。

//猜数字
int main(){
    srand((unsigned int)time(NULL));
    int num = rand()%100+1;
    int playNum = 0;
    cout << "请玩家输入一个数" << endl;
    while (1) {
        cin >> playNum;
        if (playNum > num) {
            cout << "大了！" << endl;
        }
        else if (playNum < num) {
            cout << "小了！" << endl;
        }
        else {
            cout << "恭喜你，猜对了！" << endl;
            break;
        }
    }
    system("pause");
    return 0;
}

2.2.2 do...while循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句
语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);
注意：与while的区别在于do...while会先执行一次循环语句，再判断循环条件

do...while.png

示例：

int main() {
    int num = 0;
    do
    {
        cout << num << endl;
        num++;
    } while (num < 10);
    system("pause");
    return 0;
}

总结：与while循环区别在于，do...while先执行一次循环语句，再判断循环条件

练习案例：水仙花数
案例描述：水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身
例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153

int main(){
    int num = 100;
    do {
        int ud = 0;   //个位
        int td = 0;   //十位
        int hd = 0;   //百位

        ud = num % 10;
        td = num / 10 % 10;
        hd = num / 100;
        if (ud*ud*ud + td*td*td + hd*hd*hd == num) {
            cout << num << endl;         
        }
        num ++;
    }while(num <1000);
    system("pause");
    return 0;
}

2.2.3 for循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句
语法：for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }

示例：

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; i++){
        cout << i << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔
总结：while , do...while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用

2.2.4 嵌套循环

作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题

示例：

int main() {
    //外层循环执行1次，内层循环执行1轮
    for (int i = 0; i < 10; i++){
        for (int j = 0; j < 10; j++){
            cout << "*" << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

练习案例：乘法口诀表

int main(){
    //乘法口诀表
    for (int i = 1; i <= 9; i++) {
        for (int j = 1; j <= i; j++) {
            cout << i << "X" << j << "=" << i * j<< " ";
        }
        cout << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

2.3 跳转语句

2.3.1 break语句

作用: 用于跳出【选择结构】或者【循环结构】
break使用的时机：

出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

2.3.2 continue语句

作用：在【循环语句】中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环

2.3.3 goto语句

作用：可以无条件跳转语句
语法： goto 标记;
解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置

示例：

int main() {

    cout << "1" << endl;
    goto FLAG;
    cout << "2" << endl;
    cout << "3" << endl;
    cout << "4" << endl;
    FLAG:
    cout << "5" << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱

C++跑步入门笔记2- 运算符、流程控制语法

附录：cin获取键盘输入

一、运算符

1.1 算术运算符

1.2 赋值运算符

1.3 比较运算符

1.4 逻辑运算符

二、程序流程结构

2.1 选择结构

2.1.1 if语句

2.1.2 三目运算符

2.1.3 switch语句

2.2 循环结构

2.2.1 while循环语句

2.2.2 do...while循环语句

2.2.3 for循环语句

2.2.4 嵌套循环

2.3 跳转语句

2.3.1 break语句

2.3.2 continue语句

2.3.3 goto语句

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