C++入门笔记--【精简完备】【快速入手】

news2024/12/24 9:02:39

目录

        ​​​​​​​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

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

3.2 赋值运算符

3.3 比较运算符

3.4 逻辑运算符

4 程序流程结构

4.1 选择结构

4.1.1 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

4.2.2 do...while循环语句

4.2.3 for循环语句

4.2.4 嵌套循环

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

4.3.2 continue语句

4.3.3 goto语句

5 数组

5.1 概述

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

5.2.2 一维数组数组名

5.2.3 冒泡排序

5.3 二维数组

5.3.1 二维数组定义方式

5.3.2 二维数组数组名

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

6.3 函数的调用

6.4 值传递

6.5 函数的常见样式

6.6 函数的声明

6.7 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

7.3 指针所占内存空间

7.4 空指针和野指针

7.5 const修饰指针

7.6 指针和数组

7.7 指针和函数

7.8 指针、数组、函数

8 结构体

8.1 结构体基本概念

8.2 结构体定义和使用

8.3 结构体数组

8.4 结构体指针

8.5 结构体嵌套结构体

8.6 结构体做函数参数

8.7 结构体中 const使用场景

8.8 结构体案例

8.8.1 案例1

8.8.2 案例2


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

  • 创建项目

  • 创建文件

  • 编写代码

  • 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 main() {
 ​
     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

  1. 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

  2. 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:

 #include<iostream>
 using namespace std;
 ​
 int main() {
 ​
     //变量的定义
     //语法:数据类型  变量名 = 初始值
 ​
     int a = 10;
 ​
     cout << "a = " << a << endl;
     
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

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

  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

  1. 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

示例:

 
//1、宏常量
 #define day 7
 ​
 int main() {
 ​
     cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
     //day = 8;  //报错,宏常量不可以修改
 ​
     //2、const修饰变量
     const int month = 12;
     cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl;
     //month = 24; //报错,常量是不可以修改的
     
     
     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:

asmdoifreturntypedef
autodoubleinlineshorttypeid
booldynamic_castintsignedtypename
breakelselongsizeofunion
caseenummutablestaticunsigned
catchexplicitnamespacestatic_castusing
charexportnewstructvirtual
classexternoperatorswitchvoid
constfalseprivatetemplatevolatile
const_castfloatprotectedthiswchar_t
continueforpublicthrowwhile
defaultfriendregistertrue
deletegotoreinterpret_casttry

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

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)

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:

 int main() {
 ​
     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
float4字节7位有效数字
double8字节15~16位有效数字

示例:

 int main() {
 ​
     float f1 = 3.14f;
     double d1 = 3.14;
 ​
     cout << f1 << endl;
     cout << d1<< endl;
 ​
     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:

 
int main() {
     
     char ch = 'a';
     cout << ch << endl;
     cout << sizeof(char) << endl;
 ​
     //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
 ​
     cout << (int)ch << endl;  //查看字符a对应的ASCII码
     ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值
     cout << ch << endl;
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

ASCII码表格:

ASCII控制字符ASCII字符ASCII字符ASCII字符
0NUT32(space)64@96
1SOH33!65A97a
2STX34"66B98b
3ETX35#67C99c
4EOT36$68D100d
5ENQ37%69E101e
6ACK38&70F102f
7BEL39,71G103g
8BS40(72H104h
9HT41)73I105i
10LF42*74J106j
11VT43+75K107k
12FF44,76L108l
13CR45-77M109m
14SO46.78N110n
15SI47/79O111o
16DLE48080P112p
17DCI49181Q113q
18DC250282R114r
19DC351383S115s
20DC452484T116t
21NAK53585U117u
22SYN54686V118v
23TB55787W119w
24CAN56888X120x
25EM57989Y121y
26SUB58:90Z122z
27ESC59;91[123{
28FS60<92/124|
29GS61=93]125}
30RS62>94^126`
31US63?95_127DEL

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0000
\ddd8进制转义字符,d范围0~73位8进制
\xhh16进制转义字符,h范围09,af,A~F3位16进制

示例:

 
int main() {
     
     
     cout << "\\" << endl;
     cout << "\tHello" << endl;
     cout << "\n" << 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"

    示例:

     int main() {
     ​
         char str1[] = "hello world";
         cout << str1 << endl;
         
         system("pause");
     ​
         return 0;
     }

注意:C风格的字符串要用双引号括起来

  1. C++风格字符串string 变量名 = "字符串值"

    示例:

     int main() {
     ​
         string str = "hello world";
         cout << str << endl;
         
         system("pause");
     ​
         return 0;
     }

注意:C++风格字符串,需要加入头文件#include<string>

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:

  • true --- 真(本质是1)

  • false --- 假(本质是0)

bool类型占1个字节大小

示例:

 int main() {
 ​
     bool flag = true;
     cout << flag << endl; // 1
 ​
     flag = false;
     cout << flag << endl; // 0
 ​
     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:

 int main(){
 ​
     //整型输入
     int a = 0;
     cout << "请输入整型变量:" << endl;
     cin >> a;
     cout << a << endl;
 ​
     //浮点型输入
     double d = 0;
     cout << "请输入浮点型变量:" << endl;
     cin >> d;
     cout << d << endl;
 ​
     //字符型输入
     char ch = 0;
     cout << "请输入字符型变量:" << endl;
     cin >> ch;
     cout << ch << endl;
 ​
     //字符串型输入
     string str;
     cout << "请输入字符串型变量:" << endl;
     cin >> str;
     cout << str << endl;
 ​
     //布尔类型输入
     bool flag = true;
     cout << "请输入布尔型变量:" << endl;
     cin >> flag;
     cout << flag << endl;
     system("pause");
     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+33
-负号-3-3
+10 + 515
-10 - 55
*10 * 550
/10 / 52
%取模(取余)10 % 31
++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

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:

 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;
 }

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 == 30
!=不等于4 != 31
<小于4 < 30
>大于4 > 31
<=小于等于4 <= 30
>=大于等于4 >= 11

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。

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
!!a如果a为假,则!a为真; 如果a为真,则!a为假。
&&a && b如果a和b都为真,则结果为真,否则为假。
||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

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

  • 单行格式if语句

  • 多行格式if语句

  • 多条件的if语句

  1. 单行格式if语句:if(条件){ 条件满足执行的语句 }

    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,视为考上一本大学,并在屏幕上打印
     ​
         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 << "我考上了一本大学!!!" << endl;
         }
     ​
         system("pause");
     ​
         return 0;
     }

注意:if条件表达式后不要加分号

  1. 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:

 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;
     }
     else
     {
         cout << "我未考上一本大学" << endl;
     }
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

  1. 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:

     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;
     }
     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;
 }

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:

 
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?

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:

 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

4.1.3 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 score = 0;
     cout << "请给电影打分" << endl;
     cin >> score;
 ​
     switch (score)
     {
     case 10:
     case 9:
         cout << "经典" << endl;
         break;
     case 8:
         cout << "非常好" << endl;
         break;
     case 7:
     case 6:
         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

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:

 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。

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:

 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

请利用do...while语句,求出所有3位数中的水仙花数

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:

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

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。

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

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

案例描述:利用嵌套循环,实现九九乘法表

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1:

 int main() {
     //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;
 ​
     cin >> num;
 ​
     switch (num)
     {
     case 1:
         cout << "您选择的是普通难度" << endl;
         break;
     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;
     }
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

示例2:

 int main() {
     //2、在循环语句中用break
     for (int i = 0; i < 10; i++)
     {
         if (i == 5)
         {
             break; //跳出循环语句
         }
         cout << i << endl;
     }
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

示例3:

 
int main() {
     //在嵌套循环语句中使用break,退出内层循环
     for (int i = 0; i < 10; i++)
     {
         for (int j = 0; j < 10; j++)
         {
             if (j == 5)
             {
                 break;
             }
             cout << "*" << " ";
         }
         cout << endl;
     }
     
     system("pause");
 ​
     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:

 
int main() {
 ​
     for (int i = 0; i < 100; i++)
     {
         if (i % 2 == 0)
         {
             continue;
         }
         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;

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

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 ];

  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 ...};

示例

int main() {
 ​
     //定义方式1
     //数据类型 数组名[元素个数];
     int score[10];
 ​
     //利用下标赋值
     score[0] = 100;
     score[1] = 99;
     score[2] = 85;
 ​
     //利用下标输出
     cout << score[0] << endl;
     cout << score[1] << endl;
     cout << score[2] << endl;
 ​
 ​
     //第二种定义方式
     //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
     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++)
     {
         cout << score2[i] << endl;
     }
 ​
     //定义方式3
     //数据类型 数组名[] =  {值1,值2 ,值3 ...};
     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:

 int main() {
 ​
     //数组名用途
     //1、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
     cout << "数组首地址为: " << (int)arr << endl;
     cout << "数组中第一个元素地址为: " << (int)&arr[0] << 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,因此不可以赋值
 ​
 ​
     system("pause");
 ​
     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

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。

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);

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

 int main() {
 ​
     int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
 ​
     for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
     {
         for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
         {
             if (arr[j] > arr[j + 1])
             {
                 int temp = arr[j];
                 arr[j] = arr[j + 1];
                 arr[j + 1] = temp;
             }
         }
     }
 ​
     for (int i = 0; i < 9; i++)
     {
         cout << arr[i] << 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:

 
int main() {
 ​
     //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;
 ​
     for (int i = 0; i < 2; i++)
     {
         for (int j = 0; j < 3; j++)
         {
             cout << arr[i][j] << " ";
         }
         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}
     };
 ​
     //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 }; 
 ​
     //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 };
     
     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:

 
int main() {
 ​
     //二维数组数组名
     int arr[2][3] =
     {
         {1,2,3},
         {4,5,6}
     };
 ​
     cout << "二维数组大小: " << sizeof(arr) << endl;
     cout << "二维数组一行大小: " << sizeof(arr[0]) << endl;
     cout << "二维数组元素大小: " << sizeof(arr[0][0]) << endl;
 ​
     cout << "二维数组行数: " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
     cout << "二维数组列数: " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;
 ​
     //地址
     cout << "二维数组首地址:" << arr << endl;
     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;
 ​
     cout << "二维数组第一个元素地址:" << &arr[0][0] << endl;
     cout << "二维数组第二个元素地址:" << &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

语文数学英语
张三100100100
李四9050100
王五607080

参考答案:

 
int main() {
 ​
     int scores[3][3] =
     {
         {100,100,100},
         {90,50,100},
         {60,70,80},
     };
 ​
     string names[3] = { "张三","李四","王五" };
 ​
     for (int i = 0; i < 3; i++)
     {
         int sum = 0;
         for (int j = 0; j < 3; j++)
         {
             sum += scores[i][j];
         }
         cout << names[i] << "同学总成绩为: " << 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

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:定义一个加法函数,实现两个数相加

 //函数定义
 int add(int num1, int num2)
 {
     int sum = num1 + num2;
     return sum;
 }

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:

 //函数定义
 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() {
 ​
     int a = 10;
     int b = 10;
     //调用add函数
     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:

 void swap(int num1, int num2)
 {
     cout << "交换前:" << endl;
     cout << "num1 = " << num1 << endl;
     cout << "num2 = " << num2 << endl;
 ​
     int temp = num1;
     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,不需要返回值,可以不写return
 }
 ​
 int main() {
 ​
     int a = 10;
     int b = 20;
 ​
     swap(a, b);
 ​
     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:

 
//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" << 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 b)
 {
     cout << "this is test04 " << endl;
     int sum = a + b;
     return sum;
 }

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:

 //声明可以多次,定义只能一次
 //声明
 int max(int a, int b);
 int max(int a, int b);
 //定义
 int max(int a, int b)
 {
     return a > b ? a : b;
 }
 ​
 int main() {
 ​
     int a = 100;
     int b = 200;
 ​
     cout << max(a, b) << endl;
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }


6.7 函数的分文件编写

作用:让代码结构更加清晰

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:

 //swap.h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);
 ​
 //swap.cpp文件
 #include "swap.h"
 ​
 void swap(int a, int b)
 {
     int temp = a;
     a = b;
     b = temp;
 ​
     cout << "a = " << a << endl;
     cout << "b = " << b << endl;
 }
 //main函数文件
 #include "swap.h"
 int main() {
 ​
     int a = 100;
     int b = 200;
     swap(a, b);
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }
 ​

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

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:

 
int main() {
 ​
     //1、指针的定义
     int a = 10; //定义整型变量a
     
     //指针定义语法: 数据类型 * 变量名 ;
     int * p;
 ​
     //指针变量赋值
     p = &a; //指针指向变量a的地址
     cout << &a << endl; //打印数据a的地址
     cout << p << endl;  //打印指针变量p
 ​
     //2、指针的使用
     //通过*操作指针变量指向的内存,或者说针对指向地址存的内容
     cout << "*p = " << *p << endl;
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

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

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?

示例:

 
int main() {
 ​
     int a = 10;
 ​
     int * p;
     p = &a; //指针指向数据a的地址
 ​
     cout << *p << endl; //* 解引用
     cout << sizeof(p) << endl;
     cout << sizeof(char *) << endl;
     cout << sizeof(float *) << endl;
     cout << sizeof(double *) << endl;
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

总结:所有指针类型在32位操作系统下是4个字节

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

用途:初始化指针变量

注意:空指针指向的内存是不可以访问的

示例1:空指针

int main() {
 ​
     //指针变量p指向内存地址编号为0的空间
     int * p = NULL;
 ​
     //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;
 }

野指针:指针变量指向非法的内存空间

示例2:野指针

 int main() {
 ​
     //指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间,即越界!
     0x1100是一个十六进制数,我们强制转换为一个地址。但是我们有没有权限对这块地址访问呢?
     //0x1100里面存的数我有权利操纵它吗?
 ​
     int * p = (int *)0x1100;
 ​
     //访问野指针报错 
     cout << *p << endl;
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

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修饰指针有三种情况

  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

  • 如果const位于*的右侧,则const就是修饰指针本身,即指针本身是常量(指针常量)

  • 如果const位于*的左侧,则const就是修饰指针所指向的变量,即指针指向常量(常量指针);

示例:

 int main() {
 ​
     int a = 10;
     int b = 10;
 ​
     //const修饰的是指针,指针指向可以改,指针指向的值不可以更改
     const int * p1 = &a; 
     p1 = &b; //正确
     //*p1 = 100;  报错
     
 ​
     //const修饰的是常量,指针指向不可以改,指针指向的值可以更改
     int * const p2 = &a;
     //p2 = &b; //错误
     *p2 = 100; //正确
 ​
     //const既修饰指针又修饰常量
     const int * const p3 = &a;
     //p3 = &b; //错误
     //*p3 = 100; //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

示例:

 int main() {
 ​
     int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
 ​
     int * p = arr;  //指向数组的指针
 ​
     cout << "第一个元素: " << arr[0] << endl;
     cout << "指针访问第一个元素: " << *p << endl;
 ​
     for (int i = 0; i < 10; i++)
     {
         //利用指针遍历数组
         cout << *p << endl;
         p++;
     }
 ​
     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:

 
//值传递
 void swap1(int a ,int b)
 {
     int temp = a;
     a = b; 
     b = temp;
 }
 //地址传递
 void swap2(int * p1, int *p2)
 {
     int temp = *p1;
     *p1 = *p2;
     *p2 = temp;
 }
 ​
 int main() {
 ​
     int a = 10;
     int b = 20;
     swap1(a, b); // 值传递不会改变实参
 ​
     swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参
 ​
     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:

 //冒泡排序函数
 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])
             {
                 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)
 {
     for (int i = 0; i < len; i++)
     {
         cout << arr[i] << endl;
     }
 }
 ​
 int main() {
 ​
     int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
     int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
 ​
     bubbleSort(arr, len);
 ​
     printArray(arr, len);
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

注意:对于数组的指针,int * arr 也可以写为int arr[]!

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

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三种:

  • struct 结构体名 变量名

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

  • 定义结构体时顺便创建变量

示例:

 //结构体定义
 struct student
 {
     //成员列表
     string name;  //姓名
     int age;      //年龄
     int score;    //分数
 }stu3; //结构体变量创建方式3 
 ​
 ​
 int main() {
 ​
     //结构体变量创建方式1
     struct student stu1; //struct 关键字可以省略
 ​
     stu1.name = "张三";
     stu1.age = 18;
     stu1.score = 100;
     
     cout << "姓名:" << stu1.name << " 年龄:" << stu1.age  << " 分数:" << stu1.score << endl;
 ​
     //结构体变量创建方式2
     struct student stu2 = { "李四",19,60 };
 ​
     cout << "姓名:" << stu2.name << " 年龄:" << stu2.age  << " 分数:" << stu2.score << endl;
 ​
 ​
     stu3.name = "王五";
     stu3.age = 18;
     stu3.score = 80;
     
 ​
     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:

 //结构体定义
 struct student
 {
     //成员列表
     string name;  //姓名
     int age;      //年龄
     int score;    //分数
 }
 ​
 int main() {
     
     //结构体数组
     struct student arr[3]=
     {
         {"张三",18,80 },
         {"李四",19,60 },
         {"王五",20,70 }
     };
 ​
     for (int i = 0; i < 3; i++)
     {
         cout << "姓名:" << arr[i].name << " 年龄:" << arr[i].age << " 分数:" << arr[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

  • 利用操作符 ->可以通过结构体指针访问结构体属性

示例:

 //结构体定义
 struct student
 {
     //成员列表
     string name;  //姓名
     int age;      //年龄
     int score;    //分数
 };
 ​
 ​
 int main() {
     
     struct student stu = { "张三",18,100, };
     
     struct student * p = &stu;//或者写成struct student * p = NULL; p = &stu;
     
     p->score = 80; //指针通过 -> 操作符可以访问成员
     //上面等价于:(*p).score = 80; *p就等同于stu。
     cout << "姓名:" << p->name << " 年龄:" << p->age << " 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:

 //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
 };
 ​
 //教师结构体定义
 struct teacher
 {
     //成员列表
     int id; //职工编号
     string name;  //教师姓名
     int age;   //教师年龄
     struct student stu; //子结构体 学生
 };
 ​
 ​
 int main() {
 ​
     struct teacher t1;
     t1.id = 10000;
     t1.name = "老王";
     t1.age = 40;
 ​
     t1.stu.name = "张三";
     t1.stu.age = 18;
     t1.stu.score = 100;
 ​
     cout << "教师 职工编号: " << t1.id << " 姓名: " << t1.name << " 年龄: " << t1.age << endl;
     
     cout << "辅导学员 姓名: " << t1.stu.name << " 年龄:" << t1.stu.age << " 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

传递方式有两种:

  • 值传递

  • 地址传递

示例:

 //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
 void printStudent(student stu )
 {
     stu.age = 28;
     cout << "子函数中 姓名:" << stu.name << " 年龄: " << stu.age  << " 分数:" << stu.score << endl;
 }
 ​
 //地址传递
 void printStudent2(student *stu)
 {
     stu->age = 28;
     cout << "子函数中 姓名:" << stu->name << " 年龄: " << stu->age  << " 分数:" << stu->score << endl;
 }
 ​
 int main() {
 ​
     student stu = { "张三",18,100};
     //值传递
     printStudent(stu);
     cout << "主函数中 姓名:" << stu.name << " 年龄: " << stu.age << " 分数:" << stu.score << endl;
 ​
     cout << endl;
 ​
     //地址传递
     printStudent2(&stu);
     cout << "主函数中 姓名:" << stu.name << " 年龄: " << stu.age  << " 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:

 
//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
 };
 ​
 //const使用场景
 void printStudent(const student *stu) //加const防止函数体中的误操作
 {
     //stu->age = 100; //操作失败,因为加了const修饰
     cout << "姓名:" << stu->name << " 年龄:" << stu->age << " 分数:" << stu->score << endl;
 ​
 }
 ​
 int main() {
 ​
     student stu = { "张三",18,100 };
 ​
     printStudent(&stu);
 ​
     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。

示例:

 
struct Student
 {
     string name;
     int score;
 };
 struct Teacher
 {
     string name;
     Student sArray[5];
 };
 ​
 void allocateSpace(Teacher tArray[] , int len)
 {
     string tName = "教师";
     string sName = "学生";
     string nameSeed = "ABCDE";
     for (int i = 0; i < len; i++)
     {
         tArray[i].name = tName + nameSeed[i];
         
         for (int j = 0; j < 5; j++)
         {
             tArray[i].sArray[j].name = sName + nameSeed[j];
             tArray[i].sArray[j].score = rand() % 61 + 40;
         }
     }
 }
 ​
 void printTeachers(Teacher tArray[], int len)
 {
     for (int i = 0; i < len; i++)
     {
         cout << tArray[i].name << endl;
         for (int j = 0; j < 5; j++)
         {
             cout << "\t姓名:" << tArray[i].sArray[j].name << " 分数:" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
         }
     }
 }
 ​
 int main() {
 ​
     srand((unsigned int)time(NULL)); //随机数种子 头文件 #include <ctime>
 ​
     Teacher tArray[3]; //老师数组
 ​
     int len = sizeof(tArray) / sizeof(Teacher);
 ​
     allocateSpace(tArray, len); //创建数据
 ​
     printTeachers(tArray, len); //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"},

示例:

 //英雄结构体
 struct hero
 {
     string name;
     int age;
     string sex;
 };
 //冒泡排序
 void bubbleSort(hero arr[] , int len)
 {
     for (int i = 0; i < len - 1; i++)
     {
         for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
         {
             if (arr[j].age > arr[j + 1].age)
             {
                 hero temp = arr[j];
                 arr[j] = arr[j + 1];
                 arr[j + 1] = temp;
             }
         }
     }
 }
 //打印数组
 void printHeros(hero arr[], int len)
 {
     for (int i = 0; i < len; i++)
     {
         cout << "姓名: " << arr[i].name << " 性别: " << arr[i].sex << " 年龄: " << arr[i].age << endl;
     }
 }
 ​
 int main() {
 ​
     struct hero arr[5] =
     {
         {"刘备",23,"男"},
         {"关羽",22,"男"},
         {"张飞",20,"男"},
         {"赵云",21,"男"},
         {"貂蝉",19,"女"},
     };
 ​
     int len = sizeof(arr) / sizeof(hero); //获取数组元素个数
 ​
     bubbleSort(arr, len); //排序
 ​
     printHeros(arr, len); //打印
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

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