C++语言程序设计第二章.pptx

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1、1C+语言的产生C+是从C语言发展演变而来的，首先是一个更好的C引入了类的机制，最初的C+被称为“带类的C”1983年正式取名为C+从1989年开始C+语言的标准化工作于1994年制定了ANSI C+标准草案于1998年11月被国际标准化组织（ISO）批准为国际标准，成为目前的C+C+语言概述第2页/共89页第1页/共89页2C+的特点全面兼容C它保持了C的简洁、高效和接近汇编语言等特点对C的类型系统进行了改革和扩充C+也支持面向过程的程序设计，不是一个纯正的面向对象的语言支持面向对象的方法C+语言概述第3页/共89页第2页/共89页3C+程序实例例2-1/2_1.cpp#include us

2、ing namespace std;int main()coutHello!n;coutWelcome to c+!n;运行结果：Hello!Welcome to c+！C+语言概述第4页/共89页第3页/共89页4C+字符集大小写的英文字母：AZ，az数字字符：09特殊字符：空格!#%&*_ _(下划线)+=-/;.,()()C+语言概述第5页/共89页第4页/共89页5词法记号关键字C+预定义的单词标识符程序员声明的单词，它命名程序正文中的一些实体文字在程序中直接使用符号表示的数据操作符用于实现各种运算的符号分隔符(),:;用于分隔各个词法记号或程序正文空白符空格、制表符（TAB键产生的字

3、符）、换行符（Enter键所产生的字符）和注释的总称C+语言概述第6页/共89页第5页/共89页6标识符的构成规则以大写字母、小写字母或下划线(_)开始。可以由以大写字母、小写字母、下划线(_)或数字09组成。大写字母和小写字母代表不同的标识符。C+语言概述第7页/共89页第6页/共89页7 数据类型数据类型 常量与变量#include using namespace std;int main()const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotal endl;r=2.5;h=3.2;v=3.1

4、4159*r*r*h;coutvendl;常量变量变量先声明后使用符号常量基本数据类型和表达式第8页/共89页第7页/共89页8#include using namespace std;int main()const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotal endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutv endl;数据类型数据类型 整型数据整型常量shortunsigned short 2字节intunsigned int 4字节longunsigned lon

5、g 4字节整型变量整型变量声明基本数据类型和表达式第9页/共89页第8页/共89页9数据类型数据类型 整型数据及取值范围类型说明符 位数数值范围短整short16-3276832767基本 int32 -231(231-1)长整long32-231(231-1)无符号unsigned short16065535 unsigned int320(232-1)unsigned long320(232-1)基本数据类型和表达式第10页/共89页第9页/共89页10#include using namespace std;int main()const int PRICE=30;int num,tot

6、al;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotalendl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutvendl;数据类型数据类型 实型数据实型常量float 4float 4字节字节精度：3.41038 7位有效数字double 8double 8字节字节精度：1.710308 15位有效数字long double long double 8 8字节字节精度：1.710308 15位有效数字实型变量默认为double型后缀 F（或 f）为 float型后缀 L（或 l）为 long double型基本数据类型和表达式第11页/

7、共89页第10页/共89页11 数据类型数据类型 字符型数据（一）字符常量单引号括起来的一个字符，如：a,D,?,$字符变量用来存放字符常量例：char c1,c2;c1=a;c2=A;字符数据在内存中的存储形式以ASCII码存储，占1字节，用7个二进制位基本数据类型和表达式第12页/共89页第11页/共89页12字符数据的使用方法字符数据和整型数据之间可以运算。字符数据与整型数据可以互相赋值。字符串常量例:CHINA a a所以：char c;c=a;C H I N A 0a 0aPage 12 数据类型数据类型 字符型数据（二）基本数据类型和表达式第13页/共89页第12页/共89页13

8、数据类型数据类型 布尔型数据布尔型变量的说明：例：bool flag;布尔型数据的取值：只有 false 和 true 两个值基本数据类型和表达式第14页/共89页第13页/共89页14 数据类型数据类型 变量初始化例：int a=3;double f=3.56;char c=a;int c(5);Page 14基本数据类型和表达式第15页/共89页第14页/共89页c o n s t 数 据 类 型 说 明 符 常 量 名=常 量 值；或 者数 据 类 型 说 明 符 c o n s t 常 量 名=常 量 值；声 明 一 个 代 表 圆 周 率 符 号 常 量c o n s t f l o

9、 a t p i=3.1 4 1 5 9 2 6；P S：在 C 语 言 中，可 以 使 用#d e f i n e 去 定 义 符 号 常 量，但 是 在 C+中，尽 量 采 用 c o n s t ，因 为 c o n s t 可 以 设 置符号常量第16页/共89页第15页/共89页16数据类型数据类型 混合运算时的类型转换不同类型数据进行混合运算时，C+编译器会自动进行类型转换。为了避免不同的数据类型在运算中出现类型问题，应尽量使用同种类型数据。可以采用强制类型转换：例如：float c;int a,b;c=float(a)/float(b);或 c=(float)a/(float)b

10、;基本数据类型和表达式第17页/共89页第16页/共89页17变量的存储类型auto属于一时性存储，其存储空间可以被若干变量多次覆盖使用。register存放在通用寄存器中。extern在所有函数和程序段中都可引用。static在内存中是以固定地址存放的，在整个程序运行期间都有效。基本数据类型和表达式第18页/共89页第17页/共89页18算术运算符与算术表达式算术运算符与算术表达式基本算术运算符 +-*/(若整数相除，结果取整)%（取余，操作数为整数）优先级与结合性先乘除，后加减，同级自左至右+,-（自增、自减）例：i+;-j;Page 18基本数据类型和表达式第19页/共89页第18页/共

11、89页19赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 简单的赋值运算符=举例n=n+5表达式的类型等号左边对象的类型表达式的值等号左边对象被赋值后的值Page 19基本数据类型和表达式第20页/共89页第19页/共89页20赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 复合的赋值运算符有10种复合运算符：+=,-=,*=,/=,%=,=,&=,=,|=例a+=3 等价于 a=a+3x*=y+8 等价于 x=x*(y+8)基本数据类型和表达式第21页/共89页第20页/共89页21赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 赋值表达式举例a=5表达式值为5a=b=c=5表达式值为5，a,b,

12、c均为5a=5+(c=6)表达式值为11，a为11，c为6a=(b=4)+(c=6)表达式值为10，a为10，b为4，c为6a=(b=10)/(c=2)表达式值为5，a为5，b为10，c为2a+=a-=a*a 相当于 a=a+(a=a-a*a)Page 21基本数据类型和表达式第22页/共89页第21页/共89页22逗号运算和逗号表达式逗号运算和逗号表达式格式表达式1，表达式2求解顺序及结果先求解1，再求解2，最终结果为表达式2的值例a=3*5,a*4 最终结果为60Page 22基本数据类型和表达式第23页/共89页第22页/共89页23关系运算与关系表达式关系运算是比较简单的一种逻辑运算，

13、优先次序为：=!=优先级相同（高）优先级相同（低）关系表达式是一种最简单的逻辑表达式其结果类型为 bool，值只能为 true 或 false。例如：ab，cb)&(xy)其结果类型为 bool，值只能为 true 或 false基本数据类型和表达式第25页/共89页第24页/共89页25条件运算符与条件表达式条件运算符与条件表达式一般形式表达式1？表达式2：表达式3表达式1 必须是 bool 类型执行顺序先求解表达式1，若表达式1的值为true，则求解表达式2，表达式2的值为最终结果若表达式1的值为false，则求解表达式3，表达式3的值为最终结果例：x=ab?a:b;基本数据类型和表达式第

14、26页/共89页第25页/共89页26条件运算符与条件表达式条件运算符与条件表达式注意：条件运算符优先级高于赋值运算符，低于逻辑运算符表达式2、3的类型可以不同，条件表达式的最终类型为 2 和 3 中较高的类型。例：x=ab?a:b;基本数据类型和表达式第27页/共89页第26页/共89页27sizeof 运算符语法形式sizeof(类型名)或 sizeof(表达式)结果值：“类型名”所指定的类型或“表达式”的结果类型所占的字节数。例：sizeof(short)sizeof(x)基本数据类型和表达式第28页/共89页第27页/共89页28位运算位运算按位与（按位与（&）运算规则将两个运算量的每

15、一个位进行逻辑与操作举例：计算 3&5 3：0 0 0 0 0 0 1 1 5：(&)0 0 0 0 0 1 0 13&5:0 0 0 0 0 0 0 1用途：将某一位置0，其他位不变。例如：将char型变量a的最低位置0:a=a&0376;取指定位。例如：有char c;int a;取出a的低字节，置于c中：c=a&0377;基本数据类型和表达式第29页/共89页第28页/共89页29位运算位运算按位或（按位或（|）运算规则将两个运算量的每一个位进行逻辑或操作举例：计算 3|5 3：0 0 0 0 0 0 1 1 5：(|)0 0 0 0 0 1 0 13|5:0 0 0 0 0 1 1 1

16、用途：将某些位置1，其他位不变。例如：将 int 型变量 a 的低字节置 1：a=a|0 xff;基本数据类型和表达式第30页/共89页第29页/共89页30位运算位运算按位异或（）运算规则两个操作数进行异或：若对应位相同，则结果该位为 0，若对应位不同，则结果该位为 1，举例：计算 071052 071:0 0 1 1 1 0 0 1 052：()0 0 1 0 1 0 1 0 071052:0 0 0 1 0 0 1 1基本数据类型和表达式第31页/共89页第30页/共89页31位运算位运算按位异或（）用途：使特定位翻转（与0异或保持原值，与1异或取反）例如：要使 01111010 低四位

17、翻转：0 1 1 1 1 0 1 0 ()0 0 0 0 1 1 1 10 1 1 1 0 1 0 1基本数据类型和表达式第32页/共89页第31页/共89页32位运算位运算取反()()单目运算符，对一个二进制数按位取反。例：025：0000000000010101 025：1111111111101010基本数据类型和表达式第33页/共89页第32页/共89页33位运算位运算移位左移运算（）右移后，低位：舍弃高位：无符号数：补0 有符号数：补“符号位”基本数据类型和表达式第34页/共89页第33页/共89页34运算符优先级+，-，sizeof*,/,%+,-=,!=位运算&|?:赋值运算逗号

18、运算低高基本数据类型和表达式第35页/共89页第34页/共89页35混合运算时数据类型的转换 隐含转换一些二元运算符（算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符）要求两个操作数的类型一致。在算术运算和关系运算中如果参与运算的操作数类型不一致，编译系统会自动对数据进行转换（即隐含转换），基本原则是将低类型数据转换为高类型数据。char,short,int,unsigned,long,unsigned long,float,double低 高基本数据类型和表达式第36页/共89页第35页/共89页36混合运算时数据类型的转换 隐含转换当参与运算的操作数必须是bool型时，如果操作数是

19、其它类型，编译系统会自动将非0数据转换为true，0转换为false。位运算的操作数必须是整数，当二元位运算的操作数是不同类型的整数时，也会自动进行类型转换，赋值运算要求左值与右值的类型相同，若类型不同，编译系统会自动将右值转换为左值的类型。基本数据类型和表达式第37页/共89页第36页/共89页37混合运算时数据类型的转换 强制类型转换语法形式：类型说明符(表达式)或(类型说明符)表达式强制类型转换的作用是将表达式的结果类型转换为类型说明符所指定的类型。基本数据类型和表达式第38页/共89页第37页/共89页38语句声明语句表达式语句选择语句循环语句跳转语句复合语句标号语句 第39页/共89

20、页第38页/共89页39表达式语句表达式语句格式：表达式；表达式语句与表达式的区别：表达式可以包含在其他表达式中，而语句不可。例如：if(a=b)0)t=a;不可写为：if(a=b;)0)t=a;语 句第40页/共89页第39页/共89页40复合语句将多个语句用一对大括号包围，便构成一个复合语句例如sum=sum+i;i+;语 句第41页/共89页第40页/共89页41简单的输入、输出向标准输出设备（显示器）输出例：int x;coutx=x;第42页/共89页第41页/共89页42顺序结构分支结构循环结构算法的基本控制结构第43页/共89页第42页/共89页43如何解决分支问题?例2-2输入

21、一个年份，判断是否闰年。算法的基本控制结构第44页/共89页第43页/共89页#include using namespace std;int main()int year;bool IsLeapYear;coutyear;IsLeapYear=(year%4=0&year%100!=0)|(year%400=0);if(IsLeapYear)coutyear is a leap yearendl;else coutyear is not a leap yeary)couty)coutx;else couty;if(表达式1)语句1else if(表达式2)语句2else if(表达式3)语句

22、3 else 语句 n if if if if 语句语句 三种形式算法的基本控制结构第47页/共89页第46页/共89页47如何解决多分问题?例2-3 输入两个整数，比较两个数的大小。算法的基本控制结构第48页/共89页第47页/共89页#includeusing namespace std;int main()int x,y;coutxy;if(x!=y)if(xy)coutyendl;else coutxyendl;else coutx=yendl;48第49页/共89页第48页/共89页运行结果1：Enter x and y:5 8xy49第50页/共89页第49页/共89页50一般形式

23、if()if()语句 1 else 语句 2else if()语句 3 else 语句 4注意语句 1、2、3、4 可以是复合语句，每层的 if 与 else 配对，或用 来确定层次关系。if if 语句 嵌套算法的基本控制结构第51页/共89页第50页/共89页51特殊的多分支结构例2-4输入一个06的整数，转换成星期输出。算法的基本控制结构第52页/共89页第51页/共89页#include using namespace std;int main()int day;cin day;switch(day)case 0:coutSundayendl;break;case 1:coutMond

24、ayendl;break;case 2:coutTuesdayendl;break;case 3:coutWednesdayendl;break;case 4:coutThursdayendl;break;case 5:coutFridayendl;break;case 6:coutSaturdayendl;break;default:coutDay out of range Sunday.Saturday endl;break;52第53页/共89页第52页/共89页53一般形式switch (表达式)case 常量表达式 1：语句1 case 常量表达式 2：语句2 case 常量表达式

25、n：语句n default:语句n+1 switch switch switch switch 语句语句l执行顺序执行顺序以case中的常量表达式值为入口标号，由此开始顺序执行。因此，每个case分支最后应该加break语句。每个常量表达式的值不能相同，次序不影响执行结果。可以是多个语句，但不必用。可以是整型、字符型、枚举型算法的基本控制结构第54页/共89页第53页/共89页54使用switchswitch语句应注意的问题case分支可包含多个语句，且不用。表达式、判断值都是int型或char型。若干分支执行内容相同可共用一组语句。算法的基本控制结构第55页/共89页第54页/共89页55如

26、何有效地完成重复工作例2-5求自然数110之和分析：本题需要用累加算法，累加过程是一个循环过程，可以用while语句实现。算法的基本控制结构第56页/共89页第55页/共89页#includeusing namespace std;int main()int i(1),sum(0);while(i=10)sum+=i;/相当于sum=sum+i;i+;coutsum=sumendl;运行结果：sum=5556第57页/共89页第56页/共89页57while while while while 语句语句形式while (表达式)语句可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语句。l执行顺序

27、执行顺序先判断表达式的值，若为 true 时，执行语句。算法的基本控制结构第58页/共89页第57页/共89页58先执行循环体，后判断条件的情况例2-6 输入一个整数，将各位数字反转后输出。算法的基本控制结构第59页/共89页第58页/共89页#include using namespace std;int main()int n,right_digit,newnum=0;cout n;cout The number in reverse order is ;doright_digit=n%10;cout right_digit;n/=10;/相当于n=n/10 while(n!=0);cou

28、tendl;59第60页/共89页第59页/共89页运行结果：Enter the number:365The number in reverse order is 56360第61页/共89页第60页/共89页61do-while do-while do-while do-while 语句语句一般形式do 语句while(表达式)可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语句。l执行顺序执行顺序先执行循环体语句，后判断条件。表达式为 true 时，继续执行循环体l与与while while 语句的比较：语句的比较：While 语句执行顺序 先判断表达式的值，为true 时，再执行语句算法的

29、基本控制结构第62页/共89页第61页/共89页对比下列程序：程序1：#includeusing namespace std;int main()int i,sum(0);cini;while(i=10)sum+=i;i+;coutsum=sum endl;算法的基本控制结构程序2：#includeusing namespace std;int main()int i,sum(0);cini;do sum+=i;i+;while(i=10)；coutsum=sum endl;62第63页/共89页第62页/共89页63for for for for 语句语句语法形式for (表达式1；表达式2

30、；表达式3)语句 循环前先求解为true时执行循环体每次执行完循环体后求解算法的基本控制结构第64页/共89页第63页/共89页64例2-8输入一个整数，求出它的所有因子。算法的基本控制结构第65页/共89页第64页/共89页#include using namespace std;int main()int n,k;cout n;cout Number n Factors ;for(k=1;k=n;k+)if(n%k=0)cout k ;cout endl;65第66页/共89页第65页/共89页运行结果1：Enter a positive integer:36Number 36 Facto

31、rs 1 2 3 4 6 9 12 18 36 运行结果2：Enter a positive integer:7Number 7 Factors 1 7 66第67页/共89页第66页/共89页67例2-9 编写程序输出以下图案 *算法的基本控制结构第68页/共89页第67页/共89页#includeusing namespace std;int main()int i,j,n=4;for(i=1;i=n;i+)/输出前4行图案 for(j=1;j=30;j+)cout;/在图案左侧空30列 for(j=1;j=8-2*i;j+)cout;for(j=1;j=2*i-1;j+)cout*;co

32、utendl;68第69页/共89页第68页/共89页 for(i=1;i=n-1;i+)/输出后3行图案 for(j=1;j=30;j+)cout;/在图案左侧空30列 for(j=1;j=7-2*i;j+)cout*;coutendl;69第70页/共89页第69页/共89页70循环结构与选择结构相互嵌套#includeusing namespace std;int main()int n；for(n=100;n=200;n+)if(n%3!=0)coutn;算法的基本控制结构第71页/共89页第70页/共89页71例例2-102-102-102-10读入一系列整数，统计出正整数个数i和负

33、整数个数j,读入0则结束。分析：需要读入一系列整数，但是整数个数不定，要在每次读入之后进行判断，因此使用while循环最为合适。循环控制条件应该是n!=0。由于要判断数的正负并分别进行统计，所以需要在循环内部嵌入选择结构。算法的基本控制结构第72页/共89页第71页/共89页#includeusing namespace std;int main()int i=0,j=0,n;coutn;while(n!=0)if(n0)i+;if(nn ;cout正整数个数：i 负整数个数：jendl;72第73页/共89页第72页/共89页73break break break break 和和 cont

34、inue continue continue continue 语句语句break语句使程序从循环体和switch语句内跳出，继续执行逻辑上的下一条语句。不宜用在别处。continue 语句结束本次循环，接着判断是否执行下一次循环。算法的基本控制结构第74页/共89页第73页/共89页74typedef语句为一个已有的数据类型另外命名语法形式typedef 已有类型名 新类型名表;例如typedef double area,volume;typedef int natural;natural i1,i2;area a;volume v;自定义数据类型第75页/共89页第74页/共89页75枚举

35、类型enum只要将需要的变量值一一列举出来，便构成了一个枚举类型。枚举类型的声明形式如下：enum 枚举类型名 变量值列表;例如：enum weekdaysun,mon,tue,wed,thu,fri,sat;自定义数据类型第76页/共89页第75页/共89页76枚举类型enum枚举类型应用说明：对枚举元素按常量处理，不能对它们赋值。例如，不能写：sun=0;枚举元素具有默认值，它们依次为：0,1,2,.。也可以在声明时另行指定枚举元素的值，如：enum weekdaysun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat;枚举值可以进行关系运算。整数值不能直接赋给枚举变量，如需要将整

36、数赋值给枚举变量，应进行强制类型转换。自定义数据类型第77页/共89页第76页/共89页77例2-11 设某次体育比赛的结果有四种可能：胜（win）、负（lose）、平局（tie）、比赛取消（cancel），编写程序顺序输出这四种情况。分析：由于比赛结果只有四种可能，所以可以声明一个枚举类型，声明一个枚举类型的变量来存放比赛结果。自定义数据类型第78页/共89页第77页/共89页#include using namespace std;enum game_result WIN,LOSE,TIE,CANCEL;int main()game_result result;enum game_resu

37、lt omit=CANCEL;int count;for(count=WIN;count=CANCEL;count+)result=(game_result)count;if(result=omit)cout The game was cancelledn;else cout The game was played;if(result=WIN)cout and we won!;if(result=LOSE)cout and we lost.;cout n;return 0;78第79页/共89页第78页/共89页运行结果 The game was played and we won!The g

38、ame was played and we lost.The game was played The game was cancelled79第80页/共89页第79页/共89页80结构体结构的声明结构的概念结构是由不同数据类型的数据组成的集合体。声明结构类型 struct 结构名 数据类型 成员名 1；数据类型 成员名 2；：数据类型 成员名 n；;自定义数据类型第81页/共89页第80页/共89页81结构体结构的声明举例：struct student /学生信息结构体 int num;/学号 char name20;/姓名 char gender;/性别 int age;/年龄 float

39、 score;/成绩 char addr30;/住址自定义数据类型第82页/共89页第81页/共89页82结构体结构变量说明变量说明形式结构名 结构变量名；注意：结构变量的存储类型概念、它的寿命、可见性及使用范围与普通变量完全一致。结构变量说明在结构类型声明之后，二者也可同时进行。结构变量占内存大小可用 sizeof 运算求出：sizeof(运算量)自定义数据类型第83页/共89页第82页/共89页83结构体结构变量的初始化和使用初始化说明结构变量的同时可以直接设置初值。使用结构体成员的引用形式：结构变量名.成员名自定义数据类型第84页/共89页第83页/共89页84例2-12结构体变量的初始

40、化和使用#include#include using namespace std;struct student/学生信息结构体 int num;/学号 char name20;/姓名 char gender;/性别 int age;/年龄stu=97001,Lin Lin,F,19;int main()coutsetw(7)stu.numsetw(20)stu.name setw(3)stu.sexsetw(3)stu.age;自定义数据类型运行结果运行结果:97001 Lin Lin F 19 97001 Lin Lin F 19第85页/共89页第84页/共89页85联合体声明形式：uni

41、on 联合名 数据类型 成员名 1；数据类型 成员名 2；：数据类型 成员名 n；;联合体类型变量说明的语法形式联合名 联合变量名；引用形式：联合名.成员名自定义数据类型第86页/共89页第85页/共89页86例：union uarea char c_data;short s_data;long l_data;uareac_datal_datas_data联合体自定义数据类型第87页/共89页第86页/共89页87无名联合无名联合没有标记名，只是声明一个成员项的集合，这些成员项具有相同的内存地址，可以由成员项的名字直接访问。例：union int i;float f;在程序中可以这样使用：i=10;f=2.2;自定义数据类型第88页/共89页第87页/共89页88小结与复习建议主要内容C+语言概述、基本数据类型和表达式、数据的输入与输出、算法的基本控制结构、自定义数据类型达到的目标掌握C+语言的基本概念和基本语句，能够编写简单的程序段。实验任务实验二第89页/共89页第88页/共89页89感谢您的观赏！第89页/共89页