C++阶段01笔记汇总【C++软件安装、C++初识、数据类型、运算符、程序流程结构、数组、函数、指针、结构体】

其他 2021-04-01 16:52:32 阅读次数: 0

C++| 匠心之作 从0到1入门学编程【视频+课件+笔记+源码】

目录

C++课程安排

1 C++初识

1.1 第一个C++程序

1.1.1 创建项目

1.1.2 创建文件

1.1.3 编写代码

1.1.4 运行程序

1.2 注释

1.3 变量

1.4 常量

#define 宏常量

const修饰的变量

常量演示代码

1.5 关键字

1.6 标识符命名规则

2 数据类型

2.1 整型

2.2 sizeof关键字

2.3 实型（浮点型）

2.4 字符型

2.5 转义字符

2.6 字符串型

2.7 布尔类型 bool

2.8 数据的输入

3 运算符

3.1 算术运算符

示例1

示例2

示例3

3.2 赋值运算符

示例

3.3 比较运算符

示例

3.4 逻辑运算符

示例1：逻辑非

示例2：逻辑与

示例3：逻辑或

4 程序流程结构

4.1 选择结构

4.1.1 if语句

——①单行格式if语句

——②多行格式if语句

——③多条件的if语句

——④嵌套if语句

4.1.2 三目运算符

4.1.3 switch语句

4.2 循环结构

4.2.1 while循环语句

——while循环 练习案例：猜数字

4.2.2 do...while循环语句

——do...while循环 练习案例：水仙花数

4.2.3 for循环语句

——for循环 练习案例：敲桌子

4.2.4 嵌套循环

——for循环嵌套 练习案例：乘法口诀表

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

——示例

4.3.2 continue语句

——示例

4.3.3 goto语句

——示例

5 数组

5.1 概述

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

——示例

5.2.2 一维数组数组名

——示例

——练习案例1：五只小猪称体重

——练习案例2：数组元素逆置

5.2.3 冒泡排序

5.3 二维数组

5.3.1 二维数组定义方式

——示例

5.3.2 二维数组数组名

——示例

5.3.3 二维数组应用案例

6 函数

6.1 概述

6.2 函数的定义

函数的语法

示例：加法函数

6.3 函数的调用

示例

6.4 值传递

示例

6.5 函数的常见样式

示例

6.6 函数的声明

示例

6.7 函数的分文件编写

示例

1、swap.h头文件

2、swap.cpp

3、main函数源文件

总结！函数的分文件编写

7 指针

7.1 指针的基本概念

7.2 指针变量的定义和使用

示例

7.3 指针所占内存空间

示例

7.4 空指针和野指针

示例1：空指针

示例2：野指针

总结

7.5 const修饰指针

1、const修饰指针——常量指针

2、const修饰常量——指针常量

3、const既修饰指针，又修饰常量

示例

7.6 指针和数组

示例

7.7 指针和函数

示例

7.8 指针、数组、函数

示例

8 结构体

8.1 结构体基本概念

8.2 结构体定义和使用

示例

8.3 结构体数组

示例

8.4 结构体指针

示例

8.5 结构体嵌套结构体

示例

8.6 结构体做函数参数

示例

8.7 结构体中const使用场景

示例

8.8 结构体案例

8.8.1 案例1

8.8.2 案例2

C++课程安排

  • 明确C++课程学习阶段以及课程内容

阶段 内容 目标 案例
第一阶段 C++基础语法入门 对C++有初步了解，能够有基础编程能力 通讯录管理系统
第二阶段 C++核心编程 介绍C++面向对象编程，为大型项目做铺垫 职工管理系统
第三阶段 C++提高编程 介绍C++泛型编程思想，以及STL的基本使用 演讲比赛系统

  • 综合大案例：机房预约系统

1 C++初识

1.1 第一个C++程序

编写一个C++程序总共分为4个步骤：

  1. 创建项目

  2. 创建文件

  3. 编写代码

  4. 运行程序

1.1.1 创建项目

Visual Studio是我们用来编写C++程序的主要工具，我们先将它打开。

1.1.2 创建文件

右键源文件，选择添加->新建项：

给C++文件起个名称，然后点击添加即可。

1.1.3 编写代码

#include <iostream>
using namespace std;

int main1()
{
	cout << "Hello world ！" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

1.1.4 运行程序

1.2 注释

作用：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码。

两种格式

  • 单行注释：// 描述信息
    • 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，对该行代码说明。
  • 多行注释： /* 描述信息 */
    • 通常放在一段代码的上方，对该段代码做整体说明。

提示：编译器在编译代码时，会忽略注释的内容。

 

1.3 变量

作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存。

语法：数据类型 变量名 = 初始值;

示例：

注意：C++在创建变量时，必须给变量一个初始值，否则会报错！

1.4 常量

作用：用于记录程序中不可更改的数据。

C++定义常量两种方式：

  • #define 宏常量： #define 常量名 常量值

    • 通常在文件上方定义，表示一个常量。

  • const修饰的变量：const 数据类型 常量名 = 常量值

    • 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量，不可修改。

#define 宏常量

示例：

const修饰的变量

 

常量演示代码

/*
作用：用于记录程序中不可更改的数据。

C++定义常量两种方式
1.#define 宏常量：#define 常量名 常量值
   通常在文件上方定义，表示一个常量

2.const 修饰的变量 :const 数据类型 常量名 = 常量值
   通常在变量定义前加关键字，修饰该变量为常量，不可修改
*/

#include <iostream>
using namespace std;

//1、宏常量
#define Day 7

int main4()
{
	//day = 14;  //报错（错误），Day是常量，宏常量day不可以修改，一旦修改就会报错！
	cout << "一周里总共有 " << Day << " 天" << endl;

	//2、const修饰变量
	const int month = 12;
	//month = 24; //报错（错误），常量是不可以修改的。const修饰的变量也称为常量！
	cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

1.5 关键字

作用：关键字是C++中预先保留的单词（标识符）。

  • 在定义变量或者常量时候，不要用关键字。

C++关键字，如下：

asm do if return typedef
auto double inline short typeid
bool dynamic_cast int signed typename
break else long sizeof union
case enum mutable static unsigned
catch explicit namespace static_cast using
char export new struct virtual
class extern operator switch void
const false private template volatile
const_cast float protected this wchar_t
continue for public throw while
default friend register true  
delete goto reinterpret_cast try  

提示：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。

1.6 标识符命名规则

作用：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则。

  • 标识符不能是关键字。

  • 标识符只能由字母、数字、下划线组成。

  • 第一个字符必须为字母或下划线。

  • 标识符中字母区分大小写。

建议：给标识符命名时，争取做到见名知意的效果，方便自己和他人的阅读。

  

 

#include <iostream>
using namespace std;

//标识符命名规则
//1、标识符不可以是关键字
//2、标识符是由字母、数字、下划线构成
//3、标识符第一个字符只能是字母或下划线
//4、标识符是区分大小写的

int main()
{
	//1、标识符不可以是关键字
	//int int = 10; // 报错

	//2、标识符是由字母、数字、下划线构成
	int abc = 10;
	int _abc = 20;
	int _123abc = 30;

	//3、标识符第一个字符只能是字母或下划线
	//int 123abc = 40; // 报错

	//4、标识符是区分大小写的
	int aaa = 100;
	//cout << AAA << endl; // AAA和aaa不是同一个名称

	//建议：给变量起名的时候，最好能够做到见名知意。
	int num1 = 10;
	int num2 = 20;
	int sum = num1 + num2;
	cout << sum << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

2 数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存。

2.1 整型

作用：整型变量表示的是整数类型的数据。

C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：

数据类型 占用空间 取值范围
short(短整型) 2字节 (-2^15 ~ 2^15-1)
int(整型) 4字节 (-2^31 ~ 2^31-1)
long(长整形) Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) (-2^31 ~ 2^31-1)
long long(长长整形) 8字节 (-2^63 ~ 2^63-1)

 

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	//整型
	//1、短整型 2^15==32768（-32768~32767）
	short num1 = 32768;

	//2、整型
	int num2 = 32768;

	//3、长整型
	long num3 = 10;

	//4、长长整型
	long long num4 = 10;

	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;
	cout << "num3 = " << num3 << endl;
	cout << "num4 = " << num4 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

2.2 sizeof关键字

作用：利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小。

语法： sizeof( 数据类型 / 变量)

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    //整型：short（2字节）int（4字节）long（4字节）long long（8字节）
    //可以利用sizeof关键字求出数据类型占用内存大小
    //语法：sizeof(数据类型 / 变量)
    short num1 = 10;
    cout << "short类型占用内存空间为：" << sizeof(short) << endl;
    cout << "short类型占用内存空间为：" << sizeof(num1) << endl;

    cout << "short 类型所占内存空间为：" << sizeof(short) << endl;
    cout << "int 类型所占内存空间为：" << sizeof(int) << endl;
    cout << "long 类型所占内存空间为：" << sizeof(long) << endl;
    cout << "long long 类型所占内存空间为：" << sizeof(long long) << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

整型结论：short < int <= long <= long long

2.3 实型（浮点型）

作用：用于表示小数。

浮点型变量分为两种：

  1. 单精度 float

  2. 双精度 double

两者的区别在于表示的有效数字范围不同。

数据类型 占用空间 有效数字范围
float 4字节 7位有效数字
double 8字节 15～16位有效数字

编译器默认把一个小数当作双精度数据！数据后面不加“f”，编译器会自动做一个转换，将双精度转换为单精度！多做一个转换！

通常会在float数据类型后面加一个“f”，告诉编译器这是一个float类型的数据。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    float f1 = 3.1415926f; //1、单精度 float
    double d1 = 3.1415926; //2、双精度 double

    //默认情况下，输出一个小数，会显示出6位有效数字
    cout << f1 << endl; //小数，最多6位有效数字
    cout << d1 << endl;

    //统计float和double占用内存空间
    cout << "float占用内存空间为：" << sizeof(float) << endl;   //4字节
    cout << "double占用内存空间为：" << sizeof(double) << endl; //8字节
    cout << "float  sizeof = " << sizeof(f1) << endl;
    cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl;

    //科学计数法
    float f2 = 3e2; // 3 * 10 ^ 2
    cout << "f2 = " << f2 << endl;

    float f3 = 3e-2; // 3 * 0.1 ^ 2
    cout << "f3 = " << f3 << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

2.4 字符型

作用：字符型变量用于显示单个字符。

语法：char ch = 'a';

注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号。

注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串。

  • C和C++中字符型变量只占用1个字节。

  • 字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、字符型变量创建方式
	char ch = 'a';
	cout << ch << endl; //a

	//2、字符型变量所占内存大小
	cout << "char字符型变量所占内存：" << sizeof(char) << endl; //1

	//3、字符型变量常见错误
	//ch = "abcde"; //错误，不可以用双引号
	//ch = 'abcde'; //错误，单引号内只能引用一个字符

	//4、字符型变量对应的ASCII编码 a-97；A-65
	cout << (int)ch << endl; //查看字符a对应的ASCII码 (int)ch：将字符型强转为整型 97
	ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值
	cout << ch << endl;	//a

	system("pause");

	return 0;
}

ASCII码 表格：

ASCII值 控制字符 ASCII值 字符 ASCII值 字符 ASCII值 字符
0 NUT 32 (space) 64 @ 96 、
1 SOH 33 ! 65 A 97 a
2 STX 34 " 66 B 98 b
3 ETX 35 # 67 C 99 c
4 EOT 36 $ 68 D 100 d
5 ENQ 37 % 69 E 101 e
6 ACK 38 & 70 F 102 f
7 BEL 39 , 71 G 103 g
8 BS 40 ( 72 H 104 h
9 HT 41 ) 73 I 105 i
10 LF 42 * 74 J 106 j
11 VT 43 + 75 K 107 k
12 FF 44 , 76 L 108 l
13 CR 45 - 77 M 109 m
14 SO 46 . 78 N 110 n
15 SI 47 / 79 O 111 o
16 DLE 48 0 80 P 112 p
17 DCI 49 1 81 Q 113 q
18 DC2 50 2 82 R 114 r
19 DC3 51 3 83 S 115 s
20 DC4 52 4 84 T 116 t
21 NAK 53 5 85 U 117 u
22 SYN 54 6 86 V 118 v
23 TB 55 7 87 W 119 w
24 CAN 56 8 88 X 120 x
25 EM 57 9 89 Y 121 y
26 SUB 58 : 90 Z 122 z
27 ESC 59 ; 91 [ 123 {
28 FS 60 < 92 / 124 |
29 GS 61 = 93 ] 125 }
30 RS 62 > 94 ^ 126 `
31 US 63 ? 95 _ 127 DEL

ASCII 码大致由以下两部分组成：

  • ASCII 非打印控制字符：ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。

  • ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。

2.5 转义字符

作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符。

现阶段我们常用的转义字符有：\n、\\、\t。

转义字符 含义 ASCII码值（十进制）
\a 警报 007
\b 退格(BS) ，将当前位置移到前一列 008
\f 换页(FF)，将当前位置移到下页开头 012
\n 换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头 010
\r 回车(CR) ，将当前位置移到本行开头 013
\t 水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置） 009
\v 垂直制表(VT) 011
\\ 代表一个反斜线字符"" 092
' 代表一个单引号（撇号）字符 039
" 代表一个双引号字符 034
\? 代表一个问号 063
\0 数字0 000
\ddd 8进制转义字符，d范围0~7 3位8进制
\xhh 16进制转义字符，h范围09，af，A~F 3位16进制

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "\\" << endl; //第一个“\”告诉编译器，使用者要输出一个特殊符号！
    cout << "\tHello" << endl;
    cout << "\n"
         << endl;

    //换行符“\n”
    cout << "hello world~\n";

    //反斜杠“\\”
    cout << "\\" << endl;

    //水平制表符“\t”，作用：可以整齐地输出数据
    cout << "aaaa\thello world！" << endl; //“\t”占用8个空格，空格有多长取决于a占用多少字符
    cout << "aa\thello world！" << endl;//“aaa”占用3个空格，“aaaa”占用4个空格
    cout << "aaaaa\thello world！" << endl;//水平制表符作用：输出时候的对其效果

    cout << "aaaa hello world！" << endl;
    cout << "aa  hello world！" << endl;
    cout << "aaaaa hello world！" << endl;


    system("pause");

    return 0;
}

2.6 字符串型

作用：用于表示一串字符。

两种风格

  1. C风格字符串：char 变量名[] = "字符串值";【注意：C风格的字符串要用双引号括起来。】
  2. C++风格字符串：string 变量名 = "字符串值";【注意：C++风格字符串，需要加入 头文件 #include<string> 。】

示例：

#include <iostream>
#include <string> // 用C++风格字符串时，要包含这个头文件
using namespace std;

int main()
{
   //1.C风格字符串：char 变量名[] = "字符串值";
   //注意事项1：char 字符串名 []
   //注意事项2：等号后面，要用双引号包裹字符串
   char str1[] = "hello world！";
   cout << str1 << endl; //hello world！

   //2.C++风格字符串：string 变量名 = "字符串值";
   //注意事项1：包含一个头文件#include <string>
   string str2 = "hello world！";
   cout << str2 << endl; //hello world！

   return 0;
}

2.7 布尔类型 bool

作用：布尔数据类型代表真或假的值。

bool类型只有两个值：

  1. true --- 真（本质是1）

  2. false --- 假（本质是0）

bool类型占1个字节大小。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、创建bool数据类型
	bool flag = true;	  //true代表真
	cout << flag << endl; // 1

	flag = false;		  //false代表假
	cout << flag << endl; // 0
	//bool本质上，1代表真、0代表假

	//2、查看bool数据类型所占内存空间
	cout << "bool类型所占内存空间：" << sizeof(bool) << endl; //1
	cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl;		  //1

	system("pause");

	return 0;
}

2.8 数据的输入

作用：用于从键盘获取数据。

关键字：cin

语法： cin >> 变量

示例：

#include <iostream>
#include <string> //string头文件
using namespace std;

int main()
{
	//1、整型 输入
	int a = 0;
	cout << "请给整型变量a赋值：" << endl; //请输入整型变量
	cin >> a;
	cout << "整型变量a = " << a << endl;

	//2、浮点型 输入
	double d = 0;
	cout << "请给浮点型变量d赋值：" << endl; //请输入浮点型变量
	cin >> d; // “>>”右移运算符
	cout << "浮点型变量d = " << d << endl;

	float f = 3.14f;
	cout << "请给浮点型变量f赋值：" << endl; //请输入浮点型变量
	cin >> f;
	cout << "浮点型变量f = " << f << endl;

	//3、字符型 输入
	char ch = 0;
	cout << "请给字符型变量ch赋值：" << endl; //请输入字符型变量
	cin >> ch;
	cout << "字符型变量ch = " << ch << endl;

	//4、字符串型 输入
	string str;
	cout << "请给字符串型变量str赋值：" << endl; //请输入字符串型变量
	cin >> str;
	cout << "字符串型变量str = " << str << endl;

	//5、布尔类型 输入
	bool flag = true;
	cout << "请给布尔型变量flag赋值：" << endl; //请输入布尔型变量
	cin >> flag; //bool类型：只要是非0的值，都代表真
	cout << "布尔型变量flag = " << flag << endl;

	return EXIT_SUCCESS;
}

3 运算符

作用：用于执行代码的运算。

本章我们主要讲解以下几类运算符：

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

3.1 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

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a1 = 10;
	int b1 = 3;

	cout << a1 + b1 << endl; // 13
	cout << a1 - b1 << endl; // 7
	cout << a1 * b1 << endl; // 30
	cout << a1 / b1 << endl; // 3 两个整数相除,结果依然是整数,将小数部分去除

	int a2 = 10;
	int b2 = 20;
	cout << a2 / b2 << endl; // 0

	int a3 = 10;
	int b3 = 0;
	//错误！两个数相除，除数不可以为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; // 2 运算结果可以是整数

	d1 = 0.5;
	d2 = 0.22;
	cout << d1 / d2 << endl; // 2.27273 运算结果可以是小数

	system("pause");

	return 0;
}

总结：在除法运算中，除数不能为0。

示例2

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a1 = 10;
	int b1 = 3;
	cout << a1 % b1 << endl; // 1

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

	int a3 = 10;
	int b3 = 0;
	//两个数相除，除数不可以为0，所以做不了取模运算
	// cout << a3 % b3 << endl; // 报错。取模运算时，除数不能为0！

	//两个小数是不可以做取模运算的
	double d1 = 3.14;
	double d2 = 1.1;
	// cout << d1 % d2 << endl; // 报错

	system("pause");

	return 0;
}

总结：只有整型变量可以进行取模运算。

示例3

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //递增
{
	//1、前置递增
	int a = 10;
	++a;						 //让变量+1
	cout << "a = " << a << endl; // 11

	//2、后置递增
	int b = 10;
	b++;			   //让变量+1,等价于b = b + 1
	cout << b << endl; // 11

	//3、前值和后置的区别
	//前置递增：先对变量进行++，再计算表达式
	int a2 = 10;
	int b2 = ++a2 * 10;
	cout << "a2 = " << a2 << endl; // 11
	cout << "b2 = " << b2 << endl; // 11 * 10 -> 110

	//后置递增：先计算表达式，后对变量进行++
	int a3 = 10;
	int b3 = a3++ * 10;
	cout << "a3 = " << a3 << endl; // 11
	cout << "b3 = " << b3 << endl; // 100

	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。

3.2 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

#include <iostream>
using namespace std;

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

	// +=
	a = 10;
	a += 2; // a = a + 2;
	cout << "a = " << a << endl; // a = 12

	// -=
	a = 10;
	a -= 2; // a = a - 2
	cout << "a = " << a << endl; // a = 8

	// *=
	a = 10;
	a *= 2; // a = a * 2
	cout << "a = " << a << endl; // a = 20

	// /=
	a = 10;
	a /= 2; // a = a / 2;
	cout << "a = " << a << endl; // a = 5

	// %=
	a = 10;
	a %= 2; // a = a % 2;
	cout << "a = " << a << endl; // a = 0

	return 0;
}

3.3 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

#include <iostream>
using namespace std;

int main() // 比较运算符
{
	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

	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。

3.4 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

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//逻辑运算符 --- 逻辑非
	int a = 10;
	//在C++中，除了0都为真
	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

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//逻辑运算符 --- 逻辑与 &&
	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

	//同真为真，其余为假！
	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

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//逻辑运算符 --- 逻辑或
	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

	//逻辑或运算符总结：同假为假，其余为真！
	system("pause");

	return 0;
}

逻辑或运算符总结：同假为假，其余为真。

4 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。

4.1 选择结构

4.1.1 if语句

作用：执行满足条件的语句。

if语句的三种形式

  1. 单行格式if语句

  2. 多行格式if语句

  3. 多条件的if语句

——①单行格式if语句

单行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//选择结构-单行if语句
	//用户输入一个分数，如果分数大于600分，视为考上一本大学，并在屏幕上打印（输出）

	//1、用户输入分数
	int score = 0;
	cout << "请输入一个分数：" << endl;
	cin >> score;

	//2、打印用户输入的分数
	cout << "您输入的分数为： " << score << endl;

	//3、判断分数是否大于600，如果大于600，则输出...
	//if语句
	//注意事项，在if判断语句后面，不要加分号
	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学！！！" << endl;
	}

	return 0;
}

注意：if条件表达式后不要加分号。

——②多行格式if语句

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 };

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//选择结构-多行if语句
	//输入考试分数，如果分数大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
	//如果没考上一本大学，打印"未考上一本大学"

	//1、输入考试分数
	int score = 0;
	cout << "请输入考试分数：" << endl;
	cin >> score;

	//2、提示用户输入的分数
	cout << "您输入的分数为：" << score << endl;

	//3、判断如果大于600，打印“考上一本”，否则打印"未考上一本"
	if (score > 600) //大于600分执行下面大括号中的内容
	{
		cout << "我考上了一本大学！" << endl;
	}
	else//不大于600分，执行else后大括号中的内容
	{
		cout << "我未考上一本大学！" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

——③多条件的if语句

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}

示例：

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//选择结构-多行if语句
	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学！" << endl;
	}
	else if (score > 500)
	{
		cout << "我考上了二本大学！" << endl;
	}
	else if (score > 400)
	{
		cout << "我考上了三本大学！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "我未考上本科！" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

——④嵌套if语句

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。

案例需求：

  • 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断

  • 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；

  • 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。

示例：

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int score = 0;
    cout << "请输入考试分数：" << endl;
    cin >> score;

    if (score > 600)
    {
        cout << "我考上了一本大学!" << endl;
        if (score > 700)
        {
            cout << "我考上了北大!" << endl;
        }
        else if (score > 650)
        {
            cout << "我考上了清华!" << endl;
        }
        else
        {
            cout << "我考上了人大!" << endl;
        }
    }
    else if (score > 500)
    {
        cout << "我考上了二本大学!" << endl;
    }
    else if (score > 400)
    {
        cout << "我考上了三本大学!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "我未考上本科!" << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

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()
{
    //三个小猪称体重，判断哪只小猪最重

    //1、创建三只小猪的体重变量
    int A = 0;
    int B = 0;
    int C = 0;

    //2、让用户输入三只小猪的体重
    cout << "\n请输入小猪A的体重：" << endl;
    cin >> A;

    cout << "\n请输入小猪B的体重：" << endl;
    cin >> B;

    cout << "\n请输入小猪C的体重：" << endl;
    cin >> C;

    cout << "\n小猪A的体重为：" << A << endl;
    cout << "小猪B的体重为：" << B << endl;
    cout << "小猪C的体重为：" << C << endl;

    //3、判断三只哪只小猪最重
    //先判断A和B重量
    if (A > B) //A比B重
    {
        if (A > C)
        {
            cout << "\n小猪A最重！\n" << endl;
        }
        else
        {
            cout << "\n小猪C最重！\n" << endl;
        }
    }
    else //B比A重
    {
        if (B > C)
        {
            cout << "\n小猪B最重！\n" << endl;
        }
        else
        {
            cout << "\n小猪C最重！\n" << endl;
        }
    }

    system("pause");

    return 0;
}

4.1.2 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：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//三目运算符
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;

	c = a > b ? a : b;
	cout << "c = " << c << endl; //c = 20
	c = (a > b ? a : b);
	cout << "c = " << c << endl; //c = 20

	//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; //a = 10
	cout << "b = " << b << endl; //b = 100
	cout << "c = " << c << endl; //c = 20

	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。

4.1.3 switch语句

作用：执行多条件分支语句。

语法：

switch (表达式) //【switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型】

{

    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：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //switch语句
{
	//请给电影进行评分
	// 10 ~ 9   经典
	// 8 ~ 7   非常好
	// 6 ~ 5   一般
	// 5分以下 烂片

	//1、提示用户给电影评分
	cout << "请给电影打分：" << endl;

	//2、用户开始进行打分
	int score = 0;
	cin >> score;
	cout << "您打的分数为：" << score << endl;

	//3、根据用户输入的分数来提示用户最后的结果
	switch (score)
	{
	case 10:
		// cout << "您认为是经典电影！" << endl;
		// break; //退出当前分支
	case 9:
		cout << "您认为是经典电影！" << endl;
		break; //退出当前分支
	case 8:
		// cout << "您认为电影非常好！" << endl;
		// break;
	case 7:
		cout << "您认为电影非常好！" << endl;
		break;
	case 6:
	case 5:
		cout << "您认为电影一般！" << endl;
		break;
	default:
		cout << "您认为是烂片！" << endl;
		break;
	}

	//if和switch区别?
	//switch缺点：判断时候只能是整型或者字符型，不可以是一个区间！
	//switch优点：结构清晰，执行效率高！

	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。

4.2 循环结构

4.2.1 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。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//while循环
	//在屏幕上打印 0 ~ 9 这10个数字
	int num = 0;
	//while()中填入循环条件
	//注意事项：在写循环时，一定要避免死循环的出现。while (1)死循环
	while (num < 10)
	{ // 循环代码
		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

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。

#include <ctime> // time系统时间头文件

//添加随机数种子，作用：利用当前系统时间生成随机数，防止每次随机数都是一样。

srand((unsigned int)time(NULL));

#include <iostream>
#include <ctime> // time系统时间头文件
using namespace std;

int main()
{
	//添加随机数种子，作用：利用当前系统时间生成随机数，防止每次随机数都是一样。
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//1、系统生成随机数【rand() % 100：生成0~99的随机数】
	int num = rand() % 100 + 1; //rand()%100+1 生成 0+1 ~ 99+1 的随机数
	cout << "系统生成随机数(0~99)：" << num << endl;

	//2、玩家进行猜数
	int val = 0; //玩家输入数据

	while (1) //死循环
	{
		cin >> val;

		//3、判断玩家的猜测
		//猜错：提示猜的结果 过大或过小，重新返回第二步
		if (val > num)
		{
			cout << "猜测过大！\n"
				 << endl;
		}
		else if (val < num)
		{
			cout << "猜测过小！\n"
				 << endl;
		}
		else
		{
			cout << "猜测正确！\n"
				 << endl;
			//猜对：退出游戏
			break; //break, 可以利用该关键字退出当前循环。
		}
	}

	system("pause");

	return 0;
}

4.2.2 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。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//do...while循环语句
	//在屏幕中输出0~9这10个数字
	int num = 0;
	do
	{
		cout << num << endl;
		num++;
	} while (num < 10);

	num = 0;
	do
	{
		cout << num << endl;
		num++;
	} while (num); // 死循环！！！

	num = 0;
	//while (num < 10 ) // 输出0~9
	while (num) //不执行任何代码
	{
		cout << num << endl;
		num++;
	}

	//do...while和while循环区别在于do...while会先执行一次循环语句

	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。

——do...while循环 练习案例：水仙花数

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

请利用do...while语句，求出所有3位数中的水仙花数。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、先打印所有的三位数
	int num = 100;

	do
	{
		//2、从所有的三位数字中找到水仙花数
		int a = 0; //个位
		int b = 0; //十位
		int c = 0; //百位

		a = num % 10;	   //获取数字的个位
		b = num / 10 % 10; //获取数字的十位
		c = num / 100;	   //获取数字的百位

		if (a * a * a + b * b * b + c * c * c == num) //如果是水仙花数，才打印
		{
			cout << num << endl;
		}
		num++;

	} while (num < 1000);

	system("pause");

	return 0;
}

4.2.3 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：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//for循环
	//打印数字0~9
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << i << endl;
	}

	//同义拆分
	int i = 0;
	for (;;)
	{
		if (i >= 10)
		{
			break;
		}
		cout << i << endl;
		i++;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

详解：

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。

——for循环 练习案例：敲桌子

练习案例：敲桌子

案例描述：从1开始数到数字100， 如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印敲桌子，其余数字直接打印输出。

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、先输出1~100数字
	for (int i = 1; i <= 100; i++)
	{
		//2、从100个数中找到特殊的数字，打印“敲桌子！”
		//如果是7的倍数、个位是7、十位是7，打印“敲桌子！”
		if (i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i / 10 == 7) //如果是特殊数字，打印“敲桌子！”
		{
			cout << "敲桌子！" << endl;
		}
		else //如果不是特殊数字，打印数字
		{
			cout << i << endl;
		}
	}

	system("pause");

	return 0;
}

4.2.4 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。

例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环。

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//利用嵌套循环实现星图
	//外层循环执行1次，内层循环执行1轮（1周）
	for (int i = 0; i < 10; i++) //外层循环：打印一行星图
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++) //内层循环：打印一行*
		{
			cout << "*"
				 << " "; //*加空格
		}
		cout << endl; //换行
	}
	return 0;
}

——for循环嵌套 练习案例：乘法口诀表

练习案例：乘法口诀表

案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表。

#include <iostream>
using namespace std;

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

4.3 跳转语句

4.3.1 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。

——示例

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //break的使用时机
{
	//1、在switch语句中使用break
	cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl;
	cout << "1、普通！" << endl;
	cout << "2、中等！" << endl;
	cout << "3、困难！" << endl;
	int num = 0; //创建选择结果的变量
	cin >> num;	 //等待用户输入
	switch (num)
	{
	case 1:
		cout << "您选择的是普通难度！" << endl;
		break; //退出switch语句
	case 2:
		cout << "您选择的是中等难度！" << endl;
		break;
	case 3:
		cout << "您选择的是困难难度！" << endl;
		break;
	}

	//2、在循环语句中用break
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		if (i == 5) //如果i等于5，退出循环，不再打印
		{
			break; // 跳出循环语句
		}
		cout << i << endl;
	}

	//3、在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环【出现在嵌套循环语句中】
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			if (j == 5)
			{
				break; //退出内层循环
			}
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	return 0;
}

4.3.2 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。

——示例

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//continue语句
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		if (i % 2 == 0) //奇数输出，偶数不输出，0 2 4 6 8 10
		{
			continue; //作用：可以筛选条件，执行到此就不再向下执行；执行下一次循环
					  //break会退出循环，而continue不会
		}
		cout << i << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环。

4.3.3 goto语句

作用：可以无条件跳转语句。

语法： goto 标记; 如： goto FLAG;【一般用纯大写单词！】

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

  

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //goto语句
{
	cout << "1、xxx" << endl;
	cout << "2、xxx" << endl;

	goto FLAG;

	cout << "3、xxx" << endl;
	cout << "4、xxx" << endl;

FLAG:

	cout << "5、xxx" << 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。

5 数组

5.1 概述

所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素。

特点1：数组中的每个数据元素都是相同的数据类型。

特点2：数组是由连续的内存位置组成的。

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

一维数组定义的三种方式：

  1. 数据类型 数组名[ 数组长度 ]; int score[10];

  2. 数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...}; int score2[6] = {3, 2, 1}; //如果{}内不足6个数据，剩余数据用0补全

  3. 数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...}; int score3[] = {30, 20, 10};

——示例

#include <iostream>
using namespace std;
/*
一维数组定义的三种方式：
1. 数据类型 数组名[ 数组长度 ]; 
2. 数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
3. 数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
*/
int main() //数组
{
	//定义方式1：数据类型 数组名[元素个数];
	int score[10];
	//利用下标给数组中的元素进行赋值
	//数组元素的下标是从0开始索引的
	score[0] = 100;
	score[1] = 99;
	score[2] = 85;
	//利用下标输出 访问数据元素
	cout << score[0] << endl;
	cout << score[1] << endl;
	cout << score[2] << endl;
	cout << "\n" << endl;

	//定义方式2：数据类型 数组名[元素个数] = {值1，值2 ，值3 ...};
	//如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全
	//如果在初始化数据时候，没有全部填写完，会用0来填补剩佘数据
	int score2[10] = {100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10};
	//逐个输出
	//cout << score2[0] << endl;
	//cout << score2[1] << endl;
	//一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出
	for (int i = 0; i < 10; i++) //利用循环输出数组中的元素
	{
		cout << score2[i] << endl;
	}
	cout << "\n" << endl;

	//定义方式3：数据类型 数组名[] = {值1，值2 ，值3 ...};
	//定义数组的时候，必须有初始长度
	int score3[] = {100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10};
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << score3[i] << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名。

总结2：数组中下标是从0开始索引。

5.2.2 一维数组数组名

一维数组名称的用途：

  1. 可以统计整个数组在内存中的长度。

  2. 可以获取数组在内存中的首地址。

——示例

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //数组名用途
{
	//1、可以通过数组名统计整个数组占用内存大小 可以获取整个数组占用内存空间大小
	int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

	cout << "整个数组所占内存空间为：" << sizeof(arr) << endl;
	cout << "每个元素所占内存空间为：" << sizeof(arr[0]) << endl;
	cout << "数组的元素个数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;

	//2、可以通过数组名获取到数组首地址 可以通过数组名查看数组首地址
	cout << "数组首地址为：" << arr << endl; //数组首地址为：0x61fdf0 一般用十六进制数来表示首地址
	cout << "数组首地址为：" << (int)arr << endl; //将十六进制数强转为十进制数
	cout << "数组首地址为：" << (long)arr << endl;
	//数组中第一个元素地址 与 数组的首地址 是 重合的！&：取地址符
	cout << "数组中第一个元素地址为：" << &arr[0] << endl; //&：查看一个元素的首地址 十六进制表示地址
	cout << "数组中第一个元素地址为：" << (int)&arr[0] << endl; //&：查看一个元素的首地址 转为十进制的地址表示
	cout << "数组中第二个元素地址为：" << &arr[1] << endl;
	cout << "数组中第二个元素地址为：" << (int)&arr[1] << endl;

	//arr = 100; // 错误！数组名是常量，因此不可以进行赋值操作。

	return 0;
}

注意：数组名是常量，不可以赋值。

总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址。

总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小。

——练习案例1：五只小猪称体重

练习案例1：五只小猪称体重

案例描述：

在一个数组中记录了五只小猪的体重，如：int arr[5] = {300,350,200,400,250};

找出并打印最重的小猪体重。

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、创建5只小猪的体重数组
	int arr[5] = {300, 350, 200, 400, 250};

	//2、从数组中找到最大值
	int max = 0; //先认定一个最大值为0
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
		//如果访问的数组中的元素比我认定的最大值还要大，更新最大值
		if (arr[i] > max)
		{
			max = arr[i];
		}
	}

	//3、打印最大值
	cout << "最重的小猪体重为：" << max << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

——练习案例2：数组元素逆置

练习案例2：数组元素逆置

案例描述：请声明一个5个元素的数组，并且将元素逆置.

(如原数组元素为：1,3,2,5,4;逆置后输出结果为:4,5,2,3,1);

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //实现数组元素逆置
{
	//1、创建一个数组
	int arr[5] = {1, 3, 5, 7, 9};
	cout << "数组逆置前：" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << "  ";
	}

	//2、实现逆置
	//2.1、记录起始下标的位置
	//2.2、记录结束下标的位置
	//2.3、起始下标与结束下标的元素互换
	//2.4、起始位置++ ；结束位置--
	//2.5、循环执行2.1操作，直到起始位置>=结束位置
	int start = 0;								//起始下标
	int end = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1; //结束下标

	while (start < end)
	{
		//实现元素互换
		int temp = arr[start];
		arr[start] = arr[end];
		arr[end] = temp;

		//下标更新
		start++;
		end--;
	}

	//3.打印逆置后的数组
	cout << "\n数组逆置后：" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arr[i] << "  ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

5.2.3 冒泡排序

作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序。

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

  2. 对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。

  3. 重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较。

示例：将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //利用冒泡排序实现升序序列
{
	int arr[9] = {4, 2, 8, 0, 5, 7, 1, 3, 9};

	//打印排序前的数字
	cout << "排序前：" << endl;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << "  ";
	}
	cout << endl;

	//开始冒泡排序
	//总共排序轮次 = 元素个数 — 1
	for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
	{
		//内层循环对比：次数 = 元素个数 - 当前轮次 - 1
		for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
		{
			//如果第一个数字比第二个数字大，交换数字
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j]; //实现两个元素的交换
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}

	//打印排序后的结果
	cout << "排序后：" << endl;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << "  ";
	}
	cout << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

5.3 二维数组

二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。

5.3.1 二维数组定义方式

二维数组定义的四种方式：

  1. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];

  2. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };

  3. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};

  4. 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};

建议：以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性。

——示例

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //二维数组的定义方式
{
	//方式1：数组类型 数组名 [行数][列数]
	int arr[2][3];
	arr[0][0] = 1;
	arr[0][1] = 2;
	arr[0][2] = 3;
	arr[1][0] = 4;
	arr[1][1] = 5;
	arr[1][2] = 6;
	cout << arr[0][0] << endl;
	cout << arr[0][1] << endl;
	cout << arr[0][2] << endl;
	cout << arr[1][0] << endl;
	cout << arr[1][1] << endl;
	cout << arr[1][2] << endl;
	//外层循环打印行数，内层循环打印列数
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << "---" << endl;

	//方式2：数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
	int arr2[2][3] = {
		{1, 2, 3},
		{4, 5, 6}
	};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr2[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << "---" << endl;

	//方式3：数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1, 数据2, 数据3, 数据4 };
	int arr3[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr3[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << "---" << endl;

	//方式4：数据类型 数组名[][列数] = { 数据1, 数据2, 数据3, 数据4 };
	int arr4[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr4[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数。

5.3.2 二维数组数组名

  • 查看二维数组所占内存空间。

  • 获取二维数组首地址。

——示例


三个地址是重合的：

  1. 二维数组的首地址
  2. 第一行数据的首地址
  3. 第一个数据的首地址（第一行第一个元素的首地址）
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//二维数组数组名
	int arr[2][3] = {
   
   {1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

	//1、可以查看占用内存空间大小
	cout << "二维数组（占用内存空间）大小为：" << sizeof(arr) << endl;				   //24
	cout << "二维数组第一行（占用内存空间）大小为：" << sizeof(arr[0]) << endl;		   //12
	cout << "二维数组第一个元素（占用内存空间）大小为：" << sizeof(arr[0][0]) << endl; //4

	cout << "二维数组行数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;		  //2
	cout << "二维数组列数为：" << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl; //3

	//2、可以查看二维数组的首地址
	cout << "二维数组首地址为：" << arr << endl; //0x61fe00
	cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl; //第一二行相差3个数据
	cout << "二维数组首地址：" << (int)arr << endl;
	cout << "二维数组第一行地址：" <<(int) arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行地址：" << (int)arr[1] << endl;
	cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl; //访问具体元素的地址，要加&
	cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;
	cout << "二维数组第一个元素地址：" <<(int) &arr[0][0] << endl;
	cout << "二维数组第二个元素地址：" <<(int) &arr[0][1] << endl;

	// system("pause");
	return 0;
}

总结1：二维数组名就是这个数组的首地址。

总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小。

5.3.3 二维数组应用案例

考试成绩统计：

案例描述：有三名同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，请分别输出三名同学的总成绩。

姓名 语文 数学 英语
张三 100 100 100
李四 90 50 100
王五 60 70 80

参考答案：

 

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() //二维数组案例-考试成绩统计
{
	//1、创建二维数组
	int scores[3][3] = {
		{100, 100, 100}, //张三
		{90, 50, 100},	 //李四
		{60, 70, 80}	 //王五
	};
	//存放姓名的字符串一维数组
	string names[3] = {"张三", "李四", "王五"};

	//2、统计每个人的总和分数
	for (int i = 0; i < 3; i++) //行
	{
		int sum = 0;				//统计分数总和
		for (int j = 0; j < 3; j++) //列
		{
			sum += scores[i][j];
			// cout << scores[i][j] << " ";
		}
		// cout << endl;
		// cout << "第" << i + 1 << "个人的总分为：" << sum << " ！" << endl;
		cout << names[i] << "的总分为：" << sum << " ！" << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

6 函数

6.1 概述

作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码。

一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。

6.2 函数的定义

函数的定义一般主要有5个步骤：

  1. 返回值类型
  2. 函数名
  3. 参数表列
  4. 函数体语句
  5. return 表达式

函数的语法

返回值类型 函数名 (参数列表)
{
       函数体语句
       return表达式
}

  • 返回值类型：一个函数可以返回一个值。（在函数定义中）

  • 函数名：给函数起个名称。

  • 参数列表：使用该函数时，传入的数据。

  • 函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句。

  • return表达式：和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据。

示例：加法函数

示例：定义一个加法函数，实现两个数相加。

 

#include <iostream>
using namespace std;

//函数的定义
//语法：返回值类型 函数名 (参数列表){ 函数体语句 return表达式}

//加法函数，实现两个整型相加，并且将相加的结果进行返回
int add(int num1, int num2) //定义中的num1,num2称为形式参数，简称形参
{
       int sum = num1 + num2;
       return sum;
}

int main() //程序入口函数
{
       system("pause");
       return 0;
}

6.3 函数的调用

功能：使用定义好的函数。

语法：函数名（参数）

示例

  

#include <iostream>
using namespace std;

//函数定义：定义加法函数
//函数定义的时候，num1和num2并没有真实数据，它只是一个形式上的参数，简称形参
int add(int num1, int num2) //参数列表（形参列表）定义中的num1,num2称为形式参数，简称形参
{
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
}

int main()
{
	//mian函数中调用add函数
	int a = 10;
	int b = 10;
	//函数调用语法：函数名称(参数) 当调用函数的时候，实参的值会传递给形参
	int sum = add(a, b); //调用时的a、b称为实际参数，简称实参
	cout << "sum = " << sum << endl;

	a = 100;
	b = 100;
	sum = add(a, b);
	cout << "sum = " << sum << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结：函数定义里小括号内称为形参，函数调用时传入的参数称为实参。

6.4 值传递

  • 所谓值传递，就是函数调用时 实参将数值传入给形参。

  • 值传递时，如果形参发生，并不会影响实参。

示例

  

#include <iostream>
using namespace std;
//值传递
//定义函数，实现两个数字进行交换的函数

//如果函数不需要返回值，声明的时候可以写void
void swap(int num1, int num2)
{
	cout << "交换前：" << endl;
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;

	int temp = num1; //数据交换
	num1 = num2;
	num2 = temp;

	cout << "交换后：" << endl;
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;
	//return ; 当函数声明时候，返回值不需要的时候，可以不写return
}

int main()
{
	int a = 10; //创建变量a的时候，在内存中开辟4个字节给变量a
	int b = 20;

	cout << "mian中的 a = " << a << endl;
	cout << "mian中的 b = " << b << endl;

	//当我们做值传递的时候，函数的形参发生改变，并不会影响实参！
	swap(a, b); //调用函数体时，需要分配空间给num1、num2，与a、b不是同一个东西

	cout << "mian中的 a = " << a << endl;
	cout << "mian中的 b = " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结： 值传递时，形参是修饰不了实参的。

6.5 函数的常见样式

常见的函数样式有4种：

  1. 无参无返

  2. 有参无返

  3. 无参有返

  4. 有参有返

示例

  

#include <iostream>
using namespace std;

//函数常见样式

//1、无参无返
void test01()
{
	//void a = 10; //无类型不可以创建变量,原因是无法分配内存
	cout << "this is test01 ！" << endl;
	//test01(); 函数调用
}

//2、有参无返
void test02(int a)
{
	cout << "this is test02 ！a = " << a << endl;
	// cout << "this is test02 ！" << endl;
	// cout << "a = " << a << endl;
}

//3、无参有返
int test03()
{
	cout << "this is test03 ！" << endl;
	return 10;
}

//4、有参有返
// int test04(int a)
int test04(int a, int b)
{
	cout << "this is test04 ！" << endl;
	int sum = a + b;
	return sum;
	// cout << "this is test04 ！a = " << a << endl;
	// return a;
}

int main()
{
	//1、无参无返函数调用
	test01();

	//2、有参无返函数调用
	test02(100);

	//3、无参有返函数调用
	int num1 = test03();
	cout << "num1 = " << num1 << endl;

	//4、有参有返函数调用
	// int num2 = test04(10000);
	int num2 = test04(3, 6);
	cout << "num2 = " << num2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

6.6 函数的声明

作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。

  • 函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次。

示例

#include <iostream>
using namespace std;

//提前告诉编译器函数的存在（可以利用函数的声明）
//函数的声明（无具体的代码实现）
//声明可以写多次，但是定义只能有一次
int max(int a, int b);
int max(int a, int b);
int max(int a, int b);

int main()
{
	int a = 100;
	int b = 200;

	cout << max(a, b) << endl; // 200

	system("pause");
	return 0;
}

//定义（函数的声明）
//比较函数，实现两个整型数字进行比较，返回较大的值
int max(int a, int b)
{
	return a > b ? a : b;
}
// 下面是错的，定义只能有一次！
// int max(int a, int b)
// {
// 	return a > b ? a : b;
// }

6.7 函数的分文件编写

作用：让代码结构更加清晰。代码量越来越大，结构可能不会很清晰！

函数分文件编写一般有4个步骤：

  1. 创建后缀名为.h的头文件

  2. 创建后缀名为.cpp的源文件

  3. 在头文件中写函数的声明

  4. 在源文件中写函数的定义

示例

#include <iostream>
using namespace std;

//函数的分文件编写
//实现两个数字进行交换的函数

//函数的声明
void swap(int a, int b);

//函数的定义
void swap(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
}

//1、创建.h后缀名的头文件
//2、创建.cpp后缀名的源文件
//3、在头文件中写函数的声明
//4、在源文件中写函数的定义

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;

	swap(a, b);

	system("pause");
	return 0;
}

1、swap.h头文件

//swap.h头文件
#include <iostream>
using namespace std;

//实现两个数字交换的函数声明
void swap(int a, int b);

2、swap.cpp

//swap.h头文件
#include "swap.h"

//函数的定义
void swap(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}

3、main函数源文件

//main函数源文件
#include "swap.h"

int main()
{
	int a = 100;
	int b = 200;
	swap(a, b);

	system("pause");
	return 0;
}

总结！函数的分文件编写

7 指针

7.1 指针的基本概念

指针的作用： 可以通过指针间接访问内存。

  • 内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示。

  • 可以利用指针变量保存地址。

内存都是有地址编号的，从0开始记录，一般用十六进制数字来表示编号，可以利用指针来记录地址编号。

int a = 10; // 4字节空间大小

每创建一个变量，都要去记录地址编号，不太方便去使用这个数据，所以才会有这个变量。

知道地址编号，也可以拿到数据。指针就是一个地址，记录地址编号！

7.2 指针变量的定义和使用

指针变量定义语法：数据类型 * 变量名；

示例

指针变量和普通变量的区别：

  • 普通变量存放的是数据，指针变量存放的是地址。

  • 指针变量可以通过 “ * ” 操作符，操作指针变量指向的内存空间，这个过程称为解引用。

 通过p可以找到内存，通过*p可以修改内存。

指针的作用（用途）：可以间接地访问内存，并且对其进行读和写的操作（修改、访问）！

  

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//1、指针的定义
	int a = 10; //定义整型变量a

	//指针定义的语法：数据类型 * 指针变量名 ;
	int *p; // point代表指针

	//指针变量赋值 让指针记录变量a的地址
	p = &a;	//指针p指向（等于）变量a的地址【取地址符号& 取变量a的地址】建立变量与指针之间的关系
	cout << "a的地址为：" << &a << endl; //打印数据a的地址：0x61fe14
	// cout << "a的地址为：" << (int)&a << endl; //十六进制转整型
	cout << "指针p为：" << p << endl; //打印指针变量p：0x61fe14【指针就是一个地址，记录地址编号！】

	//2、指针的使用
	//可以通过“解引用”的方式来找到指针指向的内存
	//指针前加一个* 代表 解引用，找到指针指向的内存中的数据
	//通过*操作指针变量指向的内存
	cout << "*p = " << *p << endl; // 10

	*p = 1000; //解引用 通过指针间接地找到了a的内存 通过解引用拿到p指向的内存中的数据（进行 修改、读取）
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "*p = " << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结1： 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址。

总结2：利用指针可以记录地址。

总结3：对指针变量解引用，可以操作指针指向的内存。

7.3 指针所占内存空间

提问：指针也是种数据类型，那么这种数据类型占用多少内存空间？

总结：所有指针类型在32位操作系统下是4个字节，在64位操作系统下是8字节。

示例

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //指针所占内存空间
{
	int a = 10;

	// int *p;
	// p = &a; //指针指向数据a的数据地址
	int *p = &a; //建立关系

	//在32位操作系统下，指针是占4个字节空间大小（不管是什么数据类型）
	//在64位操作系统下，指针是占4个字节空间大小（不管是什么数据类型）
	cout << *p << endl;										   //10 * 解引用
	cout << "sizeof(p) = " << sizeof(p) << endl;			   //8 查看变量（数据类型）占用的内存空间
	cout << "sizeof(int *) = " << sizeof(int *) << endl;	   //8
	cout << "sizeof(float *) = " << sizeof(float *) << endl;   //8
	cout << "sizeof(double *) = " << sizeof(double *) << endl; //8
	cout << "sizeof(char *) = " << sizeof(char *) << endl;	   //8
	system("pause");
	return 0;
}

7.4 空指针和野指针

空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间。内存条，都有自己的编号，从0开始递增。指向编号为0的指针，称为“空指针”！

用途：初始化指针变量。指针一开始不知道指向哪里好，就指向内存中编号为0的空间。

注意：空指针指向的内存是不可以访问的。无权利访问空指针指向的内存。0~255之间的这块内存，是系统占用的，一旦访问，就会出错！

示例1：空指针

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //空指针
{
	//1、空指针用于给指针变量进行初始化
	// int * p;//指针指向哪？未知！所以，一般会让指针指向NULL（空）
	int *p = NULL; //指针变量p指向内存地址编号为0的空间

	//2、空指针是不可以进行访问的
	//0~255之间的内存编号是系统占用的，因此不可以访问
	*p = 100; //直接引用 操作内存
	//访问空指针报错
	//内存编号0 ~255为系统占用内存，不允许用户访问
	cout << *p << endl;

	//system("pause");
	return 0;
}

示例2：野指针

野指针：指针变量指向非法的内存空间。非法的内存空间：不是使用者申请的内存空间。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() //野指针 在程序中，尽量避免出现野指针
{
	// int *p = NULL;
	//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间【0x1100：十六进制数字】
	int *p = (int *)0x1100; //变为地址：(int *)强转为指针类型
	//0x1100随便在内存中指向了这样一个编号，这个编号中的数 无权利操作！没有申请，无权利操作！
	//举例：花钱买房间A（int a = 10; int *p = &a;），没有权利去房间B（房间B->野指针）

	cout << *p << endl; //访问野指针报错

	system("pause");
	return 0;
}

总结

总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。

7.5 const修饰指针

const修饰指针有3种情况：

  1. const 修饰指针 —— 常量指针        const int *p1 = &a;

  2. const 修饰常量 —— 指针常量        int *const p2 = &a;

  3. const 既修饰指针，又修饰常量

1、const修饰指针——常量指针

红框：被限定，不可以修改；黑线：可以修改。

2、const修饰常量——指针常量

红线：被限定，不可以修改；黑框：可以修改。

3、const既修饰指针，又修饰常量

示例

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 10;
	//int *p0 = &a; //普通写法

	//1、常量指针(记法：const在前 先常量 后指针)
	//const修饰的是指针，指针的指向可以更改，指针指向的值不可以更改(可以理解为const 修饰的是解引用 int*，所以指针指向的值不可以更改)
	const int *p1 = &a;
	p1 = &b; //正确
	// *p1 = 20; //错误

	//2、指针常量(记法：int* 在前 先指针 后常量)
	//const修饰的是常量，指针的指向不可以更改，指针指向的值可以更改(可以理解为const修饰的是指针本身，所以指针指向的值不可以修改)
	int *const p2 = &a;
	*p2 = 100; //正确
	//p2 = &b; //错误，指针常量 指针的指向不可以更改

	//3、const既修饰指针又修饰常量
	const int *const p3 = &a;
	//指针的指向和指针指向的值都不可以改
	//*p3 = 100; //错误
	//p3 = &b; //错误

	system("pause");
	return 0;
}

技巧：看const右侧紧跟着的是指针还是常量，是指针就是常量指针，是常量就是指针常量。

7.6 指针和数组

作用：利用指针访问数组中元素。数组：一段连续的空间中，存放了相同类型的数据元素。

示例

  

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//指针和数组
	//让（利用）指针也能访问数组中的每一个元素
	int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
	cout << "第一个元素为：" << arr[0] << endl;

	int *p = arr; //指向数组的指针 数组是整型的，所以创建整型指针，指向数组的地址 arr数组名就是数组的首地址
	//指针指向数组首地址，对指针进行解引用的操作，就可以解出数组中的第一个元素
	cout << "利用指针访问第一个元素：" << *p << endl; //*p解引用

	p++; //指向数组中的第二个元素，让指针向后偏移（移动）4个字节（整型指针）
	cout << "利用指针访问第二个元素：" << *p << endl; //*p解引用

	cout << "利用指针遍历数组：" << endl;
	int *p2 = arr;
	for (int i = 0; i < 10; i++) //利用指针遍历数组
	{
		// cout << arr[i] << endl;
		cout << *p2 << endl;
		p2++;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

7.7 指针和函数

作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值。

示例

 

指针保存的是地址。传递地址，可以间接地改变实参数据。

#include <iostream>
using namespace std;

//1、值传递：实现两个数字进行交换
void swap01(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	cout << "swap01中 a = " << a << endl;
	cout << "swap01中 b = " << b << endl;
}

//2、地址传递
void swap02(int *p1, int *p2)
{
	int temp = *p1; //解出内存 解引用
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
	cout << "swap02中 *p1 = " << *p1 << endl;
	cout << "swap02中 *p2 = " << *p2 << endl;
}

int main() //指针和函数
{
	int a = 10;
	int b = 20;

	//1、值传递不会改变实参
	swap01(a, b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	//2、地址传递会改变实参
	//将a、b变量地址传入函数体中，用指针接受地址【如果是地址传递，可以修饰实参】
	swap02(&a, &b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递。

7.8 指针、数组、函数

案例描述：封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序。

例如数组：int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };

示例

#include <iostream>
using namespace std;

//冒泡排序函数【参数1：数组首地址；参数2：数组长度】
void bubbleSort(int *arr, int len) //int * arr 也可以写为int arr[]
{
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1]) //如果j > j + 1的值，交换数字
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

//打印数组函数
void printArray(int arr[], int len) //void printArray(int *arr, int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		// cout << arr[i] << endl;
		cout << arr[i] << "、";
	}
}

int main()
{
	//1、创建一个数组
	int arr[10] = {4, 3, 6, 9, 1, 2, 10, 8, 7, 5};
	//数组长度
	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);

	//2、创建一个函数实现冒泡排序
	bubbleSort(arr, len); //传递数组地址arr：数组名就是数组的首地址

	//3、打印排序后的数组
	printArray(arr, len); //传递数组地址arr

	system("pause");

	return 0;
}

总结：当数组名传入到函数作为参数时，被退化为指向首元素的指针。

8 结构体

8.1 结构体基本概念

结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型。

C++内置数据类型：int、float、double、string、char ...

8.2 结构体定义和使用

语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 }；

通过结构体创建变量的方式有3种：

  1. struct 结构体名 变量名

  2. struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值...}

  3. 定义结构体时，顺便创建变量

示例

  

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//1、创建学生数据类型：学生包括(姓名、年龄、分数)
//自定义数据类型，一些数据类型集合组成的一个类型(其实就是内置数据类型的集合)。
//语法：struct 类型名称 { 成员列表 }

//结构体定义
struct student //结构体名称-见名知意
{
	//成员列表---学生属性
	string name; //姓名
	int age;	 //年龄
	int score;	 //分数
} stu3;	//结构体变量创建方式3

//2、通过学生类型创建具体学生（共有3种方式）

//2.1、struct student s1; // s1就是变量名
//2.2、struct student s2 = {...}; // 创建变量的同时赋初值
//2.3、在定义结构体时顺便创建结构体变量

int main()
{
	//【结构体变量创建方式1】2.1、struct student s1;
	struct student stu1; //创建结构体时，struct关键字可以省略
	//给stu1属性赋值，通过“.”访问结构体变量中的属性
	stu1.name = "张三";
	stu1.age = 18;
	stu1.score = 100;
	//方式1打印输出
	cout << "姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << " 分数：" << stu1.score << endl;

	//【结构体变量创建方式2】2.2、struct student s2 = {...};
	struct student stu2 = {"李四", 19, 60};
	//方式2打印输出
	cout << "姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << " 分数：" << stu2.score << endl;

	//【结构体变量创建方式3】在定义结构体时顺便创建结构体变量，不建议使用
	stu3.name = "王五";
	stu3.age = 18;
	stu3.score = 80;
	//方式3打印输出
	cout << "姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << " 分数：" << stu3.score << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
  • 总结1：定义结构体时的关键字是struct，不可省略。
  • 总结2：创建结构体变量时，关键字struct可以省略。
  • 总结3：结构体变量利用操作符 ''.'' 访问成员。

8.3 结构体数组

作用：将自定义的结构体放入到数组中方便维护。

语法：struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }

示例

 

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//结构体数组

//1、定义结构体
struct student
{
	//成员列表
	string name; //姓名
	int age;	 //年龄
	int score;	 //分数
};

int main()
{
	//2、创建结构体数组
	struct student stuArray[3] =
	{
		{"张三", 18, 88},
		{"李四", 28, 99},
		{"王五", 38, 66}
	};

	//3、给结构体数组中的元素赋值
	stuArray[2].name = "赵六";
	stuArray[2].age = 66;
	stuArray[2].score = 99;

	//4、遍历结构体数组
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		cout << "姓名：" << stuArray[i].name
			 << "\t年龄：" << stuArray[i].age
			 << "\t分数：" << stuArray[i].score << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

8.4 结构体指针

作用：通过指针访问结构体中的成员。// 利用结构体指针操作结构体成员。

  • 利用操作符 ->可以通过结构体指针访问结构体属性。

示例

 &s：取s的地址，返回s对应的数据类型的指针。

 

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//结构体指针

//1、定义学生结构体
struct student
{ //成员列表
	string name; //姓名
	int age;	 //年龄
	int score;	 //分数
};

int main()
{
	//2、创建学生结构体变量
	// struct student stu = {"张三", 25, 100}; //struct可以省略
	student stu = {"张三", 25, 99}; //struct可以省略

	//3、通过指针指向结构体变量
	// struct student *p = &stu; //struct可以省略
	student *p = &stu; //struct可以省略

	//结构体变量，可以直接通过.来访问
	cout << "姓名：" << stu.name << "\t年龄：" << stu.age << "\t分数：" << stu.score << endl;

	//4、通过指针访问结构体变量中的数据
	p->score = 66; //指针通过 -> 操作符可以访问成员

	//通过结构体指针访问结构体中的属性，需要利用“->”
	cout << "姓名：" << p->name << "\t年龄：" << p->age << "\t分数：" << p->score << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
  • 总结：结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员。

8.5 结构体嵌套结构体

作用： 结构体中的成员可以是另一个结构体。

例如：每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体。

示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 结构体嵌套结构体

//定义学生结构体
struct student
{
	//成员列表
	string name; //姓名
	int age;	 //年龄
	int score;	 //分数
};

//定义教师结构体
struct teacher
{
	//成员列表
	int id;				//教师编号
	string name;		//教师姓名
	int age;			//教师年龄
	struct student stu; //教师辅导的学生 子结构体
};

int main()
{
	//创建教师结构体变量
	struct teacher t1;
	t1.id = 333;
	t1.name = "老王";
	t1.age = 50;

	t1.stu.name = "张三";
	t1.stu.age = 18;
	t1.stu.score = 99;

	cout << "教师编号：" << t1.id
		 << "\t教师姓名：" << t1.name
		 << "\t教师年龄：" << t1.age
		 << "\t教师辅导的学生姓名：" << t1.stu.name
		 << endl;

	cout << "学生姓名：" << t1.stu.name
		 << "\t学生年龄：" << t1.stu.age
		 << "\t学生考试分数：" << t1.stu.score
		 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结：在结构体中可以定义另一个结构体作为成员，用来解决实际问题。

8.6 结构体做函数参数

作用：将结构体作为参数向函数中传递。

传递方式有2种：

  1. 值传递

  2. 地址传递

示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//定义学生结构体
struct student
{
	//成员列表
	string name; //姓名
	int age;	 //年龄
	int score;	 //分数
};

//打印学生信息函数
//1、值传递
void printStudent1(struct student stu) //(student stu)
{
	stu.age = 28; //修改属性
	cout << "1子函数中\t姓名：" << stu.name << "\t年龄：" << stu.age << "\t分数：" << stu.score << endl;
}

//2、地址传递
void printStudent2(struct student *stu) //用指针*stu接收地址
{
	stu->age = 28;
	cout << "2子函数中\t姓名：" << stu->name << "\t年龄：" << stu->age << "\t分数：" << stu->score << endl;
}

int main()
{
	//结构体作函数参数
	//将学生传入到一个参数中，打印学生身上的所有信息

	//创建结构体变量
	student stu = {"张三", 18, 100};
	stu.name = "李四";
	stu.age = 20;
	stu.score = 85;

	//1、值传递
	printStudent1(stu);
	cout << "1主函数中\t姓名：" << stu.name << "\t年龄：" << stu.age << "\t分数：" << stu.score << endl;

	cout << endl;

	//2、地址传递
	printStudent2(&stu);
	cout << "2主函数中\t姓名：" << stu.name << "\t年龄：" << stu.age << "\t分数：" << stu.score << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结：如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递。

8.7 结构体中const使用场景

作用：用const来防止误操作。

示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//学生结构体定义
struct student
{
	//成员列表
	string name; //姓名
	int age;	 //年龄
	int score;	 //分数
};

/*
 * 值传递
 * stu.age = 150;//mian中的stu变量不会改变
 * 会将实参中的数据拷贝一份，放在形参s上
 * 无论形参如何改变，都不会影响实参
 * 1、实参有很多属性，每个属性都拷贝一份，拷贝的数据量很大
 * 2、假设一个学校有成千上万个人，每个人都调用printStudent函数，拷贝成千上万份数据，
 *    这样数据量就会非常大，占用内存空间大
 */
void printStudent1(student stu) // (struct student stu) 省略struct
{
	stu.age = 150; //mian中的stu变量不会改变
	cout << "姓名：" << stu.name << "\t年龄：" << stu.age << "\t分数：" << stu.score << endl;
}

// void printStudent3(const student stu) // (struct student stu) 省略struct
// {
// 	stu.age = 150; //mian中的stu变量不会改变
// 	cout << "姓名：" << stu.name << "\t年龄：" << stu.age << "\t分数：" << stu.score << endl;
// }

//将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间的使用，而且不会复制新的副本出来（值传递会复制整个结构体元素）
//const使用场景
void printStudent2(const student *stu) //加const防止函数体中的误操作 指针*stu节省空间，一个指针占4个字节内存
{
	//stu->age = 100; //操作失败,因为加了const修饰,常量指针无法修改指针指向的值,只能读不能写。防止age的值会被修改
	//加入const之后，一旦有修改的操作就会报错，可以防止我们的误操作（加“const”防止误操作）
	cout << "姓名：" << stu->name << "\t年龄：" << stu->age << "\t分数：" << stu->score << endl;
}

int main()
{
	//创建结构体变量
	student stu = {"张三", 18, 100};

	printStudent1(stu); //值传递

	//通过函数打印结构体变量信息
	printStudent2(&stu); //传入地址，在函数中指针接收地址

	cout << "main()中 张三的年龄为：" << stu.age << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8.8 结构体案例

8.8.1 案例1

案例描述：

学校正在做毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有3名老师，需求如下：

  • 设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员；
  • 学生的成员有姓名、考试分数，创建数组存放3名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值；
  • 最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。

#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>
using namespace std;

//学生结构体
struct Student
{
    string sName; //姓名
    int score;    //分数
};

//老师结构体
struct Teacher
{
    string tName;             //姓名
    struct Student sArray[5]; //学生数组
};

//创建数据——给老师和学生赋值的函数
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len) //struct可以省略
{
    string tName = "老师"; // Teacher_
    string sName = "学生";
    string nameSeed = "ABCDE";
    //给老师进行赋值
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        tArray[i].tName = tName + nameSeed[i]; //老师姓名
        //通过循环给每名老师所带的学生进行赋值
        for (int j = 0; j < 5; j++)
        {
            tArray[i].sArray[j].sName = sName + nameSeed[j];
            tArray[i].sArray[j].score = rand() % 61 + 40; // 0~60 40~100
            // rand() % 60：0~59
        }
    }
}

//打印数据——打印所有信息
void printTeachers(struct Teacher tArray[], int len) //struct可以省略
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << "老师的姓名：" << tArray[i].tName << endl;
        for (int j = 0; j < 5; j++)
        {
            cout << "\t学生姓名：" << tArray[i].sArray[j].sName << "；考试分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
        }
    }
}

int main()
{
    //利用系统时间，产生随机数
    srand((unsigned int)time(NULL)); //随机数种子 头文件 #include <ctime>

    //1、创建3名老师的数组
    struct Teacher tArray[3]; //老师数组 struct可以省略

    //2、通过函数给3名老师的信息赋值，并给老师带的学生信息赋值
    cout << "string类型所占内存空间为：" << sizeof(string) << endl; //string类型所占内存空间为：32
    cout << "int类型所占内存空间为：" << sizeof(int) << endl; //int类型所占内存空间为：4
    cout << "sizeof(tArray)：" << sizeof(tArray) << endl;            //sizeof(tArray)：696
    cout << "sizeof(Teacher)：" << sizeof(Teacher) << endl;          //sizeof(Teacher)：232
    cout << "sizeof(Student)：" << sizeof(Student) << endl;          //sizeof(Student)：40
    cout << "sizeof(tArray[0])：" << sizeof(tArray[0]) << endl;      //sizeof(tArray[0])：232
    int len1 = sizeof(tArray) / sizeof(Teacher);                     //计算数组长度
    cout << "len1：" << len1 << endl;                                //len1：3
    int len2 = sizeof(tArray) / sizeof(tArray[0]);                   //计算数组长度
    cout << "len2：" << len2 << endl;                                //len2：3
    allocateSpace(tArray, len2);                                     //创建数据

    //3、打印所有老师及所带的学生信息
    printTeachers(tArray, len2); //打印数据

    system("pause");
    return 0;
}

8.8.2 案例2

案例描述：

设计一个英雄的结构体，包括成员姓名、年龄、性别；创建结构体数组，数组中存放5名英雄。

通过冒泡排序的算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。

五名英雄信息如下：

{"刘备", 23, "男"},
{"关羽", 22, "男"},
{"张飞", 20, "男"},
{"赵云", 21, "男"},
{"貂蝉", 19, "女"},

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//1、设计英雄结构体
//英雄结构体
struct hero
{
    string name; //姓名
    int age;     //年龄
    string sex;  //性别
};

//冒泡排序——实现年龄升序排列
void bubbleSort(struct hero arr[], int len) //struct可省
{
    for (int i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
        {
            //如果j下标的元素年龄大于j+1下标的元素的年龄，交换两个元素
            if (arr[j].age > arr[j + 1].age)
            {
                struct hero temp = arr[j]; //临时数据
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

//打印数组——打印排序后数组中的信息
void printHeros(struct hero arr[], int len) //struct可省
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << "姓名：" << arr[i].name << "\t性别：" << arr[i].sex << "\t年龄：" << arr[i].age << endl;
    }
}

//1、设计英雄结构体
//2、创建数组存放5名英雄
//3、对数组进行排序，按照年龄进行升序排序
//4、将排序后的结果打印输出
int main()
{
    //2、创建数组存放5名英雄
    struct hero heroArray[5] =
        {
            {"刘备", 23, "男"},
            {"关羽", 22, "男"},
            {"张飞", 20, "男"},
            {"赵云", 21, "男"},
            {"貂蝉", 19, "女"}};

    cout << "string类型所占内存空间为：" << sizeof(string) << endl;   //string类型所占内存空间为：32
    cout << "int类型所占内存空间为：" << sizeof(int) << endl;         //int类型所占内存空间为：4
    cout << "sizeof(heroArray)：" << sizeof(heroArray) << endl;       //sizeof(heroArray)：360
    cout << "sizeof(heroArray[0])：" << sizeof(heroArray[0]) << endl; //sizeof(heroArray[0])：72
    cout << "sizeof(hero)：" << sizeof(hero) << endl;                 //sizeof(hero)：72

    int len1 = sizeof(heroArray) / sizeof(heroArray[0]); //整体所占空间大小/单个元素所占空间大小
    cout << "len1：" << len1 << endl;                    //len1：5
    int len2 = sizeof(heroArray) / sizeof(hero);         //获取数组元素个数
    cout << "len2：" << len2 << endl;                    //len1：5

    cout << "排序前，数组打印：" << endl;
    for (int i = 0; i < len1; i++)
    {
        cout << "姓名：" << heroArray[i].name << "\t性别：" << heroArray[i].sex << "\t年龄：" << heroArray[i].age << endl;
    }

    //3、对数组进行排序，按照年龄进行升序排序
    bubbleSort(heroArray, len1); //排序

    cout << "排序后，数组打印：" << endl;

    //4、将排序后的结果打印输出
    printHeros(heroArray, len1); //打印

    system("pause");
    return 0;
}

此案例锻炼的3点：

  1. 结构体数组的写法
  2. 冒泡排序 // 使用“冒泡排序”对结构体数组进行排序
  3. 结构体传入函数的写法、操作结构体的写法

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转载自blog.csdn.net/weixin_44949135/article/details/115283631
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