C++基础编程

Hello World

#include <iostream> // 引入标准输入输出流库，用于输入和输出操作
using namespace std; // 使用标准命名空间，省略 std:: 前缀

int main() {
    // 输出 "Hello, World!" 到控制台
    cout << "Hello, World!";
    
    // 返回 0 表示程序正常结束
    return 0;
}

基本数据类型

C++继承了C的所有数据类型。

bool

1字节

值为true或false，即1或0。

函数

C++继承了C语言中的函数。

在面向对象编程中C++对函数进行了扩展。

流程控制

继承了C。

指针

空指针nullptr

动态内存

new

用于动态分配内存，并返回指向该内存的指针。

1 2	int* p = new int; // 为一个 int 分配内存 int* arr = new int[10]; // 为一个 int 数组分配内存

delete

用于释放通过 new 分配的内存。

1 2	delete p; // 释放为单个对象分配的内存 delete[] arr; // 释放为数组分配的内存

std::string类

方法

c_str()

将 C++ 的 std::string 对象转换为 C 风格的字符串（即以空字符 \0 结尾的字符数组）。

函数

指针

const修饰指针

常量指针

指向常量数据的指针

1	const int* ptr; // 或者等价写法 int const* ptr;

指针可以修改指向（指向其他地址），但不能通过指针修改指向的数据。

示例

int a = 10;
const int* ptr = &a;
// *ptr = 20;     // 错误：不能修改数据
ptr = nullptr;     // 正确：可以修改指针指向

指针常量

指针本身为常量

1	int* const ptr; // 指针本身不可修改

指针的指向不可修改（必须初始化），但可以通过指针修改指向的数据。

示例

int a = 10;
int* const ptr = &a;
*ptr = 20;        // 正确：可以修改数据
// ptr = nullptr; // 错误：不能修改指针指向

结构体

引用

作用：给变量起别名

int main(){
    int a =10;
    int &b = a;
    b = 20;
    cout << b; // 20
    return 0;
}

注意事项：

引用必须初始化，初始化后不能发生改变

引用做函数参数

void swap(int &a, int &b){
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}

int main(){
    int a = 10;
    int b = 20;
    swap(a,b);
    cout<<"a:"<<a<<endl;
    cout<<"b:"<<b<<endl;
}

引用作为函数的返回值

 int& test01(){
    static int a =10;
    return a;
}

int main(){
    int &a = test01();
    cout<< a <<endl; // 10
    test01() = 20;
    cout<< a <<endl; // 20
    return 0;
}

引用的本质

引用的本质是指针常量

常量引用

通过const修饰，不能被修改

void showValue(const int &a){
    cout<< a << endl;
}

int main(){
    int a = 10;
    showValue(a); // 10
    return 0;
}

面向对象

头文件

简单使用

test.cpp

#include "iostream"

using namespace std;

void testcpp(){
    cout << "this is a test!" << endl;
}

test.h

// test.h

#ifndef CPPTEST_TEST_H  // 如果没有定义 CPPTEST_TEST_H
#define CPPTEST_TEST_H   // 定义 CPPTEST_TEST_H，表示该头文件已经被包含

// 头文件的实际内容
void testcpp();

#endif // CPPTEST_TEST_H

main.c

#include <iostream>
#include "test.h"

using namespace std;

int main() {
    testcpp(); // 输出：this is a test!
    return 0;
}

iostream

cin

cin 使用流操作符（>>），一次可以读取多个变量，输入用空格或回车分隔。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int number;
    cin >> number;
}

cout

cout 使用流操作符（<<）可以连续输出多个变量。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int number;
    cin >> number;
    cout << number;
    cout << "换行" << endl; // endl 表示换行，相当于\n，同时会刷新缓冲区。
}

string

cstring

库函数

strlen

memset

vector

init

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    // 空的 vector
    std::vector<int> v1;

    // 指定大小的 vector
    std::vector<int> v2(10); // 大小为 10，元素默认值为 0

    // 指定大小和初始值的 vector
    std::vector<int> v3(5, 100); // 大小为 5，元素初始化为 100

    // 初始化列表方式
    std::vector<int> v4 = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 复制构造函数
    std::vector<int> v5(v4); // v5 复制自 v4

    return 0;
}

push_back()

将元素添加到vector的末尾

方法签名

1 2	void push_back(const _Ty& _Val); // 使用常量引用添加元素 void push_back(_Ty&& _Val); // 使用右值引用添加元素（C++11及以上）

示例

std::vector<int> v;

v.push_back(10);  // 添加 10
v.push_back(20);  // 添加 20
v.push_back(30);  // 添加 30

pop_back()

删除 vector 中的最后一个元素。

注意，它并不会返回删除的元素，只是移除该元素。

1	void pop_back();

示例

std::vector<int> v;

v.push_back(10);  // 添加 10
v.push_back(20);  // 添加 20
v.push_back(30);  // 添加 30
v.pop_back();  // 删除最后一个元素

at()

访问 vector 中指定索引的元素，并提供边界检查。

1 2	_Ty& at(const size_type _Pos); // 返回元素的非 const 引用 _Ty& at(const size_type _Pos) const; // 返回元素的 const 引用

front()

访问 vector 中的第一个元素。它返回对第一个元素的引用，允许直接修改该元素。

1 2	_Ty& front(); // 返回第一个元素的非 const 引用 const _Ty& front() const; // 返回第一个元素的 const 引用

back()

用于访问 vector 中的最后一个元素。该方法返回对最后一个元素的引用。

1 2	_Ty& back() // 返回一个非 const 引用 const _Ty& back() const; // 返回一个 const 引用

示例

std::vector<int> v;

v.push_back(10);  // 添加 10
v.push_back(20);  // 添加 20
v.push_back(30);  // 添加 30

std::cout << "Last element: " << v.back() << std::endl; // 输出 30

size()

返回 vector 中当前元素的数量。

1	size_type size() const;

capacity()

返回 vector 当前分配的内存容量（即它可以容纳的元素的最大数量）。

1	size_type capacity() const

resize()

用于调整 vector 的大小。

如果新的大小大于当前大小，vector 会向末尾添加元素；如果新的大小小于当前大小，则会移除末尾的元素。

1 2	void resize(_CRT_GUARDOVERFLOW const size_type _Newsize); void resize(_CRT_GUARDOVERFLOW const size_type _Newsize, const _Ty& _Val)

reserve()

用于预分配至少 n 个元素的空间。

它不会改变 vector 的大小（即元素的个数），但可以减少因多次添加元素而导致的内存重新分配。

1	void reserve(_CRT_GUARDOVERFLOW size_type _Newcapacity)

clear()

清空 vector 中的所有元素。

empty()

检查 vector 是否为空。

erase()

删除指定位置的元素。

insert()

在指定位置插入元素。