C++和C的区别

【1】C++对C的扩充

【2】C++对C的兼容

第一个C++程序

【1】hello world

【2】cout标准输出流对象

i）介绍

ii）运算

iii）cout的使用

iv）使用cout指定格式的输出

练习：1、输出斐波那契的前10项。

【3】cin标准输入流对象

练习：终端输入一个字符，判断该字符的类型，字母(大写/小写)、数字字符，其他字符。‘0’

命名空间

【1】介绍

【2】定义

【3】使用命名空间

i）全局引入命名空间

ii）引入命名空间中的部分标识符

【4】命名空间冲突问题

i）局部变量和命名空间冲突

ii）两个命名空间中命名冲突问题

iii）全局变量和命名空间冲突问题

【5】命名空间添加

【6】命名空间的嵌套

【7】给命名空间重命名

【8】using的其他用法

字符串/C++中的string类

【1】C++中字符串的定义

【2】C++风格和C风格字符串的转化

【3】string常用的函数

i）at()

ii）length()/size()

iii）clear()

iv）empty()

【4】字符串比较

【5】字符串的输入

练习：终端输入一个字符串，以'\n'作为标志停止，判断字母和数字的个数，空格的个数。

C++中的bool

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    string str = "  hello  abcd world!  ";
    int i=0,k,j=0;   //i变量表示头位置 
    int n = str.size()-1;   //n变量表示尾位置
    //判断头和尾是否有空格，有则改变起始终止位置
    while (1) {
         if(str.at(i)==' ')
         {
             i++;
         }
         else if(str.at(n)==' ')
             n--;
         else
             break;
    }
    char temp;   //另存单字符
    while(i<n)
    {
        while(str.at(j)!=' ' && j<n)
        {
            j++;
        }
        if(j < n)
            k=j-1;
        else                   //当走到最后一个条件时j=n了，此时若是k再等于j-1，最后一个字符无法逆置
            k=j;
        while(i<k)
        {
            temp=str.at(i);
            str.at(i)=str.at(k);
            str.at(k)=temp;
            i++;
            k--;
        }
        while(str.at(j)==' ')
        {
            j++;
        }
        i=j;
    }
    cout << "转换后>>>" << str << endl;
    return 0;
}

原字符串：

hello abcd world!

结果为：

C++和C的区别

C++又叫C plus plus，C++是对C的扩充，几乎支持所有的C语言语法

C语言：面向过程语言 ------>偏重解决问题的步骤

C++：面向对象语言 ------>求解的方法

面向对象的三大特征：封装、继承和多态

抽象------>可以作为面向对象语言的第四个特征

【1】C++对C的扩充

命名空间(解决命名冲突/命名污染)
函数重载(用于解决同一功能函数，可以定义相同名字，运算符重载)
引用(和C中的指针有关系)
面向对象的特征
泛式编程
模板编程(模板类和模板函数)
STL标准模板库

【2】C++对C的兼容

C++几乎支持所有C语法
g++是C++使用的编译器，比gcc更加严格
头文件，在C++中仍然可以使用，C中的所有头文件在C++中都可以使用，把头文件后面的.h去掉，前面加c， ----
C++文件的后缀是.cpp，C语言是.c后缀

第一个C++程序

【1】hello world

#include <iostream>
//#:预处理标识符
//<iostream>:输入输出流类所在的头文件
//istream:输入流类
//ostream:输出流类

using namespace std;     //std：标准命名空间
//using使用命名空间
//namespace就是命名空间的关键字
//std是标准命名空间名

int main()
{
    cout << "第一个C++程序" << endl;
    //cout：ostream类的一个类对象，输出，但是不需要格式符
    // <<:左移运算符的重载,重载为插入运算符(输出运算符)
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

【2】cout标准输出流对象

i）介绍

由ostream类提供的C++中的标准输出流的类对象，但是只有头文件不能直接使用cout，还需要添加std，cout还包含在std命名空间中

ii）运算

ostream类对左移运算符进行了重载，重载后

iii）cout的使用

不需要任何格式符，直接使用cout和

cout endl就是换行

iv）使用cout指定格式的输出

通过函数，需要头文件
通过关键字

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

int main()
{
    int a = 16;
    cout << a << endl;    //16
// ----------------通过关键字控制格式------------------------
    cout << hex << a << endl;  //10 hex十六进制输出
    cout << a << endl;    //10  ---->因为上一行的cout已经指定了格式，如果想结束掉上述的格式，重新指定格式
    cout << dec << a << endl;  //dec表示十进制的输出
    cout << oct << a << endl;  //oct表示八进制输出
    cout << "-----------------------------" << endl;
// ----------------通过函数控制格式------------------------
    cout << setbase(16) << a << endl;
    cout << setbase(8) << a << endl;
    cout << a << endl;   //20,使用函数仍然改变了cout的输出格式
    cout << setbase(10) << a << endl;
    cout << "指定宽度的输出<==>%nd" << endl;
    cout << setw(4) << left << a ;  //功能和%-4d一样，左对齐使用left，如果不加left默认是右对齐
    cout << "小数的指定宽度输出 " << endl;
    cout << setprecision(4) << 3.1456 << endl;
    //指定的是包含小数点的位置，3.146
    return 0;
}

练习：1、输出斐波那契的前10项。

1 1 2 3 5 8 13 ····

    int arr[10];
    arr[0] = 1;
    arr[1] = 1;
    for(int i=0; i<10 ;i++)
    {
        if(i >= 2)
        {
            arr[i] = arr[i-1] + arr[i-2];
        }
        cout << setw(4) << left << arr[i] ;
    }
    cout << endl;

【3】cin标准输入流对象

相当于C中scanf

cin是由istream提供类对象，和cout一样，都存在于std标准命名空间中

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

int main()
{
    int a;
    //scanf("%d",&a);  //需要控制格式
    cin >> a;    //cin加上右移运算符重载，再加上变量名，使用cin输入不需要加变量的地址
    cout << a << endl;
    char c;
    cin >> c;    //cin可以实现任意类型的输入
    cout << "从终端获取的字符c=" << c << endl;
    return 0;
}

练习：终端输入一个字符，判断该字符的类型，字母(大写/小写)、数字字符，其他字符。‘0’

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

int main()
{
    char a;
    //scanf("%d",&a);  //需要控制格式
    cin >> a;    //cin加上右移运算符重载，再加上变量名，使用cin输入不需要加变量的地址
    if(a>='0'&&a<='9')
    {
        cout << "a是一个数字" << endl;
    }
    else if(a>='A'&&a<='Z')
    {
        cout << "a是一个大写字母" << endl;
    }
    else if(a>='a'&&a<='z')
    {
        cout << "a是一个小写字母" << endl;
    }
    return 0;
}

命名空间

用于解决命名冲突/明明污染问题(同名变量)

【1】介绍

using namespace std;
using使用命名空间中的标识符
std标准命名空间
为了使用cout和cin、endl、string

【2】定义

namespace 命名空间名
{
    变量名;
    函数;
    结构体;
    枚举名;
}

::  域限定符
命名空间中的函数，可以在命名空间中声明，在命名空间外实现

【3】使用命名空间

i）全局引入命名空间

引入命名空间的位置，不包在任何花括号内
直接使用using引入整个命名空间中的标识符

using namespace 命名空间名;

在该语句下的所有语句，都可以直接使用命名空间中的标识符

ii）引入命名空间中的部分标识符

1、using 命名空间名+标识符名; 在该语句下的所有语句，可以使用命名空间中的部分标识符

2、在哪个位置使用，在哪写域限定符

std::cout

【4】命名空间冲突问题

i）局部变量和命名空间冲突

即使引入了命名空间，但是在使用时，默认使用局部变量，如果想要使用命名空间中的变量，命名空间名+域限定符

#include <iostream>
//using namespace std;


namespace my_namespace {      //定义了一个命名空间
     int a=2000;
     int num2;
     void fun();   //命名空间中写函数的声明
}


void my_namespace::fun()   //定义了一个命名空间中的函数
{
    std::cout << "test" << std::endl;
}


using namespace my_namespace;  //引入命名空间中的所有标识符
using my_namespace::num2;   //引入命名空间中的部分标识符


int main()
{


    using std::cout;  //引入std中的cout标识符
    using std::endl;  //引入std中的endl标识符
    int a = 90;
    cout << "局部变量a=" << a << endl;
    cout << my_namespace::a << endl;
    fun();
    return 0;
}

ii）两个命名空间中命名冲突问题

报错信息：

main.cpp:30:13: error: reference to 'num2' is ambiguous
main.cpp:7:10: note: candidate found by name lookup is 'my_namespace::num2'
main.cpp:12:10: note: candidate found by name lookup is 'B::num2'

冲突的命名空间

namespace my_namespace {      //定义了一个命名空间
     int a=2000;
     int num2;
     void fun();   //命名空间中写函数的声明
}

namespace B {
     int num2;
}

1、只引入某一个命名空间，只能使用引入的命名空间中的标识符

using namespace B;  //只能使用B中的num2

2、直接在使用变量时，说明使用哪一个命名空间中的标识符

命名空间名+域限定符

int main()
{
    my_namespace::num2=900;    //在使用变量时，使用域限定符
    cout << B::num2 << endl;
    return 0;
}

iii）全局变量和命名空间冲突问题

1、如果冲突，可以选择不引入命名空间，只能使用全局的变量

2、既要引入命名空间，又要使用全局变量，给全局变量前加域限定符(全局变量默认和匿名空间存在一起，::)，访问命名空间中的变量，使用：命名空间名+域限定符

#include <iostream>
using namespace std;

int a = 3000;
namespace my_namespace {      //定义了一个命名空间
     int a=2000;
     int num2;
     void fun();   //命名空间中写函数的声明
}

namespace B {
     int num2;
}
void my_namespace::fun()   //定义了一个命名空间中的函数
{
    std::cout << "test" << std::endl;
}

using namespace my_namespace;  //引入命名空间中的所有标识符
using namespace B;

int main()
{
    my_namespace::num2=900;    //在使用变量时，使用域限定符
    cout << B::num2 << endl;
    cout << my_namespace::a << endl; //通过域限定符和命名空间名访问指定变量a
    cout << ::a << endl;    //访问全局变量a
    return 0;
}

【5】命名空间添加

如果定义了多个同名的命名空间，最后多个会合并成一个命名空间

namespace B {
     int num2;
     int a = 10;
}

namespace B {    //并没有定义新的命名空间B，改行的B会和前面B合并成一个命名空间
    int b;
}

【6】命名空间的嵌套

#include <iostream>
using namespace std;

namespace A {    //定义了一个命名空间A
    int a=0;
    namespace B {   //嵌套一个命名空间B
         int a=100;
         char c='a';
    }
}
using namespace A;
using namespace A::B;  //全局引入A中的命名空间B
int main()
{
    //cout << A::a << endl;   //0
    //cout << A::B::a << endl; //100,嵌套的命名空间，访问里面空间标识符时，需要逐级访问
    cout << c << endl;
    return 0;
}

【7】给命名空间重命名

typedef int a； ---->既可以使用int定义变量，也可以使用a定义变量

namespace 新名字 = 旧名字;
namespace NEW = A;   //把命名空间A重命名为NEW

新名字和旧名字都可以继续使用
#include <iostream>
using namespace std;


namespace A {    //定义了一个命名空间A
    int a=0;
    namespace B {   //嵌套一个命名空间B
         int a=100;
         char c='a';
    }
}

namespace NEW = A;    //给命名空间A重命名为NEW
using namespace NEW;
//using namespace A::B;  //全局引入A中的命名空间B
int main()
{
    //cout << A::a << endl;   //0
    //cout << A::B::a << endl; //100,嵌套的命名空间，访问里面空间标识符时，需要逐级访问
    cout << NEW::B::c << endl;
    return 0;
}

【8】using的其他用法

已知的用法：引入命名空间

using还可以用于类型重定义 typedef

C++11的新特性

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    typedef int a;
    a num1 =100;
    cout << num1 << endl;
    using INT = int;   //把基本数据类型int重定义为INT，后面可以直接使用INT定义变量
    INT num2 = 90;
    cout << sizeof(INT) << endl;
    return 0;
}

字符串/C++中的string类

C语言中不支持string类型

C++中封装了string类，可以直接使用string定义变量

【1】C++中字符串的定义

可以直接通过string实现

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{
    char str[]="hello";   //C语言风格的字符串，C++中仍然支持,结尾有'\0'
    cout << sizeof(str) << endl;
    cout << strlen(str) << endl;  //可以手动导入<cstring>头文件，使用strlen函数

    //通过string类实现变量的定义
    string str1 = "hello";   //定义了一个string类型的饿字符串str1并初始化hello
    string str2 = str;
    cout << str2 << endl;   //C语言风格的字符串会自动转换成C++风格的字符串并且可以直接使用
    str2 = "hi";    //给str2字符串赋值

    //----------使用单个的字符给字符串赋值-----------
    string str3(5,'a');  //定义了一个str3字符串，使用5个a初始化
    cout << str3 << endl;
    string str4("world");   //定义了一个字符串str4，使用world初始化
    cout << str4 << endl;

    //----------多个字符串之间的赋值------------
    str3 = str4;
    cout << "s3=" << str3 << endl;
    cout << "s4=" << str4 << endl;
}

【2】C++风格和C风格字符串的转化

C向C++转化，无需任何操作

C++风格向C语言风格转化，需要c_str()/data()成员函数

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

int main()
{
    char str[]="hello";
    string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格
    //cout << strlen(str1) << endl;  //C++风格的字符串向C风格转化，需要特定的操作
    cout << strlen(str1.data()) << endl;  //使用过data函数后，str1可以被strlen计算
    //cout << strcat(str1.c_str(),"world") << endl;
    //因为str1.c_str()返回的时hello的字符数组形式，是一个const char*
    char str3[100]="world";
    strcat(str3,str1.c_str());
    cout << str3 << endl;

    return 0;
}

【3】string常用的函数

i）at()

访问指定下标的元素，使用at而不用下标访问，因为at可以检查越界问题

ii）length()/size()

返回字符串的长度

iii）clear()

清空字符串

iv）empty()

字符串的判空，空返回1，否则返回0

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

int main()
{
    char str[]="hello";
    string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格
//    cout << str1.at(7) << endl;
    cout << str1.length() << endl;
    cout << str1.size() << endl;
    str1.clear();
    cout << str1 << endl;
    cout << str1.size() << endl;
    cout << str1.empty() << endl;
    return 0;
}

【4】字符串比较

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


int main()
{
    char str[]="hello";
    string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格
    string str2 = "hi";
    if(str1<str2)   //字符串在C++中可以直接参与比较,结果0/1
    {
        cout << "str1<str2" << endl;
    }
    return 0;
}

【5】字符串的输入

cin ------->不能获取带空格的字符串
getline(cin,变量名) ----->可以获取带空格的字符串

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

int main()
{
    char str[]="hello";
    string str1 = str;   //C风格可以直接转化为C++风格
    string str2;
    //cin >> str2;   //不能实现字符串带空格的输入
    getline(cin,str2);
    cout << str2 << endl;
    return 0;
}

练习：终端输入一个字符串，以'\n'作为标志停止，判断字母和数字的个数，空格的个数。

    string str4;
    cout << "请输入一个字符串>>>";
    getline(cin,str4); //cin >> str4 无法识别空格
    int kongge=0,zimu=0,shuzi=0;
    unsigned int i;
    for(i=0; i<str4.size();i++)
    {
        if(str4.at(i)==' ')
            kongge++;
        else if(str4.at(i) <= 'z' && str4.at(i)>='A')
            zimu++;
        else if(str4.at(i) <= '9' && str4.at(i)>='0')
            shuzi++;
    }
    cout << "字母=" << zimu << " 数字=" << shuzi << " 空格=" << kongge <<endl;

C++中的bool

C中不支持bool类型，C++中支持bool类型
C++中bool类型的默认值是0/false，默认的输出结果是数字的形式，仍然可以使用字母赋值
true和false就是bool类型的值，是C++中的关键字
如果想要使用字母表示bool类型，加boolalpha关键字
如果想要恢复数字表示，noboolalpha
bool类型的大小是1Byte，虽然1bit就能存下bool类型，但是分配空间以字节为单位。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    bool a=true;
    cout << a << endl;    //默认是数字表示
    cout << boolalpha << a << endl;   //加上boolalpha显示字母表示
    bool b=0;
    cout << noboolalpha << b << endl;  //加上noboolalpha回到数字表示

    cout << sizeof(b) << endl;
    return 0;
}