从C语言的使用转换到C++（上篇）——刷题、竞赛篇

news2024/9/21 16:48:31

文章目录

一、C++的基础语法详解

1、1 输入、输出流

1、2 C++中头文件的使用

1、3 C++中变量的声明

1、4 C++中的string类

1、5 C++中的引用&

二、C++中常见函数使用详解

2、1 排序sort函数详解

2、2 cctype头文件中的函数

三、总结

标题：从C语言的使用转换到C++（上篇）——刷题、竞赛篇

作者：@Ggggggtm

寄语：与其忙着诉苦，不如低头赶路，奋路前行，终将遇到一番好风景

本文章讲述的内容是放弃C语言使用C++进行刷题。当熟练掌握C语言时，转换到C++是很简单的，并不需要花费太大的精力。为什么要使用C++进行刷题呢？首先，C++拥有丰富的STL标准模版库，这也是PAT甲级、LeetCode等题目中经常需要用到的，早纯使用C语言解决问题会比C++的STL解决该问题麻烦很多。其次，C++的string十分好用。比c语言里面的char数组好用多啦。C++可以在某一变量使用前随时定义该变量，非常方便。同时，C++向下兼容c，c语言里面的语法完全可以在C++文件中运行，所以字习C++对刷身法时漏在后司的表达能力进行扩充有益无害，例如c语言的输入输出（ scanf和 printf ）比C++快，那么就可以在使用C++刷算法同时使用scanf和printf 提高代码运行效率。具体细节我们都会介绍到。由于内容细节较多，所以我们分为两篇来详细介绍。本篇文章我们会讲述到基础语法和常用的一些函数。

一、C++的基础语法详解

1、1 输入、输出流

什么是输入输出流呢？我们先来看一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() 
{
    int n;
    cin >> n;
    cout << "hello, liuchuo" << n + 1 << endl;
    return 0;
}

就如同scanf和printf 在 stdio.h头文件中一样，cin和 cout在头文件 iostream里面，看名字就知道, io是输入输出 input和output的首字母,stream是流，所以这个iostream头文件里包含的方法就是管理一些输入输出流的。cin和cout比较方便，不用像C语言里的 scanf 、 printf 那样写得那样繁琐， cin >> n;和scanf(%d", &n)一样的意思（而且用cin再也不用担心像scanf 一样忘记写取地址符&了)，注意cin是向右的箭头，表示将内容输入到n 中。同样, cout << n和 printf("%d", n)一样的意思，此时cout是向左的两个箭头，注意和cin区分开来。而且不管n是double还是 int或者是char类型，只用写cin >> n和cout <<n这样简单的语句就好，不用像c语言中需要根据n的类型对应地写%lf 、%d 、%c。

我们看到上术代码中有using namespace std。这句话是使用"std”这个名称空间（ namespace )的意思。因为有的时候不同厂商定义的函数名称彼此之间可能会重复，为了避免冲突，就给所有的函数都封装在各自的名称空间里面，使用这个函数的时候就在main函数前面写明用了什么名称空间，几乎在C++中使用到的一些方法如cin .cout 都是在std名称空间里面的，所以可以看到using namespace std这句话几乎成了我每段C++代码的标配，就和return 0一样必须有。

1、2 C++中头文件的使用

C++的头文件一般是没有像c语言的.h这样的扩展后缀的，一般情况下c语言里面的头文件去掉.h然后在前面加个c就可以继续在C++文件中使用c语言头文件中的函数。比如:

#include <cmath>  //相当于C语言里面的#include <math.h>
#include <cctype>)  //相当于C语言里面的#include <ctype.h>
#include <cstring>  //相当于C语言里面的#include <string.h>
#include <cstdio>  //相当于C语言里面的#include <stdio.h>

1、3 C++中变量的声明

C语言的变量声明一般都在函数的开头，但是C++在首次使用变量之前声明即可。（当然也可以都放在函数的开头)，而且一般C语言里面会在 for 循环的外面定义变量，但是C++里面可以在 for 循环内部定义。而且在 for 循环里面定义的局部变量，在循环外面就失效了(就是脱离这个局部作用域就会查无此变量的意思)，所以一个main函数里面可以定义好多次局部变量i，不用担心写的循环太多变量名i、j 、k不够用。我们看如下代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() 
{
    int n;
    cin >> n;
    cout << "hello, liuchuo" << n + 1 << endl;
    int m;
    cin >> m;
    for (int i = 0; i < n; i++) 
    { 
        cout << i;
    }
    for (int i = 0; i < m; i++)
    { 
        cout << i + 2;
    }
    return 0;
}

1、4 C++中的string类

以前用char[]的方式处理字符串很繁琐，现在有了string类，定义、拼接、输出、处理都更加简单。不过string只能用cin和cout处理，无法用scanf和printf 处理。我们看如下代码：

string s = "hello world"; //赋值字符串
string s2 = s;
string s3 = s + s2; // 字符串拼接直接用+
string s4;
cin >> s4; // 输入字符串
cout << s; // 输出字符串

用cin读入的字符串是以空格为分隔符的，要想读入一行字符串的话，可以用getline（）函数。s的长度可以用s.length()获取(有几个字符就是长度多少，不存在char[]里面的什么末尾的结束符之类的）。

1、5 C++中的引用&

这个引用符号&要和c语言里面的取地址运算符&区分开来，他们没有什么关系，C++里面的引用是指在变量名之前加一个&符号，比如在函数传入的参数中int &a ，那么对这个引用变量a做的所有操作都是直接对传入的原变量进行的操作，并没有像原来int a一样只是拷贝一个副本（传值)，举两个例子:

//例1
void func(int a) 
{
    a = 99; //a在这里是形参，是对实参的一份临时拷贝
}
int main() 
{
    int n = 0;
    func(n); //n并不会改变
}


//例2
void func(int a) 
{
    a = 99; //a在这里是形参，是对实参的一份临时拷贝
}
int main() 
{
    int n = 0;
    func(n); //n并不会改变
}

二、C++中常见函数使用详解

2、1 排序sort函数详解

sort函数在头文件#include <algorithm>里面，主要是对一个数组进行排序（int arr[]数组或者vector数组都行) , vector是容器，要用v.begin()和 v.end()表示头尾;而int arr[]用arr 表示数组的首地址，arr+n表示尾部。我们结合代码一起理解一下，代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
bool cmp(int a, int b) 
{ 
	return a > b; //从小到大
}
int main() 
{
	vector<int> v(10);
	for (int i = 0; i < 10; i++) 
	{
		cin >> v[i];
	}
	sort(v.begin(), v.end());  //默认从小到大
	int arr[10];
	for (int i = 0; i < 10; i++) 
	{
		cin >> arr[i];
	}
	sort(arr, arr + 10, cmp);
	return 0;
}

2、2 cctype头文件中的函数

刚刚在头文件那一段中也提到，#include <cctype>本质上来源于c语言标准函数库中的头文件 #include<ctype.h> ，其实并不属于C++新特性的范畴，在刷PAT一些字符串逻辑题的时候也经常用到，但是很多人似乎不了解这个头文件中的函数，所以在这里单独提一下。

可能平时我们判断—个字符是否是字母，可能会写︰

char c;
cin >> c;
if (c >= 'A' && c <= 'Z' || c >= 'a' && c <= 'z') 
{
    cout << "c is alpha";
}

但是在cctype中已经定义好了判断这些字符应该所属的范围，直接引入这个头文件并且使用里面的函数判断即可，无需自己手写(自己手写有时候可能写错或者漏写) 。代码如下：

#include <iostream>
#include <cctype>
using namespace std;
int main() 
{
    char c;
    cin >> c;
    if (isalpha(c)) 
    {
        cout << "c is alpha";
    }
    return 0;
}