C++ 数字
通常,当我们需要用到数字时,我们会使用原始的数据类型,如 int、short、long、float 和 double 等等。这些用于数字的数据类型,其可能的值和数值范围,我们已经在 C++ 数据类型一章中讨论过。
C++ 定义数字
我们已经在之前章节的各种实例中定义过数字。下面是一个 C++ 中定义各种类型数字的综合实例:
#include<iostream>usingnamespacestd;
intmain(){
// 数字定义short s;
int i;
long l;
float f;
double d;
// 数字赋值
s = 10;
i = 1000;
l = 1000000;
f = 230.47;
d = 30949.374;
// 数字输出cout << "short s :" << s << endl;
cout << "int i :" << i << endl;
cout << "long l :" << l << endl;
cout << "float f :" << f << endl;
cout << "double d :" << d << endl;
return0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
short s :10
int i :1000
long l :1000000
float f :230.47
double d :30949.4
C++ 数学运算
在 C++ 中,除了可以创建各种函数,还包含了各种有用的函数供您使用。这些函数写在标准 C 和 C++ 库中,叫做内置函数。您可以在程序中引用这些函数。
C++ 内置了丰富的数学函数,可对各种数字进行运算。下表列出了 C++ 中一些有用的内置的数学函数。
为了利用这些函数,您需要引用数学头文件 <cmath>。
序号 | 函数 & 描述 |
1 | double cos(double); 该函数返回弧度角(double 型)的余弦。 |
2 | double sin(double); 该函数返回弧度角(double 型)的正弦。 |
3 | double tan(double); 该函数返回弧度角(double 型)的正切。 |
4 | double log(double); 该函数返回参数的自然对数。 |
5 | double pow(double, double); 假设第一个参数为 x,第二个参数为 y,则该函数返回 x 的 y 次方。 |
6 | double hypot(double, double); 该函数返回两个参数的平方总和的平方根,也就是说,参数为一个直角三角形的两个直角边,函数会返回斜边的长度。 |
7 | double sqrt(double); 该函数返回参数的平方根。 |
8 | int abs(int); 该函数返回整数的绝对值。 |
9 | double fabs(double); 该函数返回任意一个十进制数的绝对值。 |
10 | double floor(double); 该函数返回一个小于或等于传入参数的最大整数。 |
下面是一个关于数学运算的简单实例:
#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;
intmain(){
// 数字定义short s = 10;
int i = -1000;
long l = 100000;
float f = 230.47;
double d = 200.374;
// 数学运算cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;
cout << "abs(i) :" << abs(i) << endl;
cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;
cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;
cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;
return0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
sign(d) :-0.634939
abs(i) :1000
floor(d) :200
sqrt(f) :15.1812
pow( d, 2 ) :40149.7
C++ 随机数
在许多情况下,需要生成随机数。关于随机数生成器,有两个相关的函数。一个是 rand(),该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用 srand() 函数。
下面是一个关于生成随机数的简单实例。实例中使用了 time() 函数来获取系统时间的秒数,通过调用 rand() 函数来生成随机数:
#include<iostream>#include<ctime>#include<cstdlib>usingnamespacestd;
intmain(){
int i,j;
// 设置种子
srand( (unsigned)time( NULL ) );
/* 生成 10 个随机数 */for( i = 0; i < 10; i++ ){
// 生成实际的随机数
j= rand();
cout <<"随机数: " << j << endl;
}
return0;
}
尝试一下
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
随机数: 1748144778
随机数: 630873888
随机数: 2134540646
随机数: 219404170
随机数: 902129458
随机数: 920445370
随机数: 1319072661
随机数: 257938873
随机数: 1256201101
随机数: 580322989
C++ 数组
C++ 支持数组数据结构,它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据,但它往往被认为是一系列相同类型的变量。
数组的声明并不是声明一个个单独的变量,比如 number0、number1、...、number99,而是声明一个数组变量,比如 numbers,然后使用 numbers[0]、numbers[1]、...、numbers[99] 来代表一个个单独的变量。数组中的特定元素可以通过索引访问。
所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素,最高的地址对应最后一个元素。
声明数组
在 C++ 中要声明一个数组,需要指定元素的类型和元素的数量,如下所示:
type arrayName [ arraySize ];
这叫做一维数组。arraySize 必须是一个大于零的整数常量,type 可以是任意有效的 C++ 数据类型。例如,要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance,声明语句如下:
double balance[10];
现在 balance 是一个可用的数组,可以容纳 10 个类型为 double 的数字。
初始化数组
在 C++ 中,您可以逐个初始化数组,也可以使用一个初始化语句,如下所示:
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。
如果您省略掉了数组的大小,数组的大小则为初始化时元素的个数。因此,如果:
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
您将创建一个数组,它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例:
balance[4] = 50.0;
上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引,也被称为基索引,数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示:
访问数组元素
数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内,跟在数组名称的后边。例如:
double salary = balance[9];
上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。下面的实例使用了上述的三个概念,即,声明数组、数组赋值、访问数组:
#include<iostream>usingnamespacestd;
#include<iomanip>usingstd::setw;
intmain(){
int n[ 10 ]; // n 是一个包含 10 个整数的数组// 初始化数组元素 for ( int i = 0; i < 10; i++ ){
n[ i ] = i + 100; // 设置元素 i 为 i + 100
}
cout << "Element" << setw( 13 ) << "Value" << endl;
// 输出数组中每个元素的值 for ( int j = 0; j < 10; j++ ){
cout << setw( 7 )<< j << setw( 13 ) << n[ j ] << endl;
}
return0;
}
上面的程序使用了 setw() 函数来格式化输出。当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Element Value
0 100
1 101
2 102
3 103
4 104
5 105
6 106
7 107
8 108
9 109
C++ 中数组详解
在 C++ 中,数组是非常重要的,我们需要了解更多有关数组的细节。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与数组相关的重要概念:
概念 | 描述 |
多维数组 | C++ 支持多维数组。多维数组最简单的形式是二维数组。 |
指向数组的指针 | 您可以通过指定不带索引的数组名称来生成一个指向数组中第一个元素的指针。 |
传递数组给函数 | 您可以通过指定不带索引的数组名称来给函数传递一个指向数组的指针。 |
从函数返回数组 | C++ 允许从函数返回数组。 |