《C++ Primer》第1章 开始

1.1 编写一个简单的C++程序

关于main函数

在C++中，一个函数定义包含返回类型、函数名、形参列表、函数体四个部分。

main函数的定义也不例外。只是有以下特殊：

1.每个程序必须有且只有一个main函数。操作系统通过调用main来运行C++程序。

2.main函数的返回类型必须为int。
main函数的返回值用来指示状态。返回值0表明成功；非0的返回值的含义由系统指定，通常用来指出错误类型。

关于类型

值得注意的是，类型不仅定义了数据元素的内容，还定义了这类数据上可以进行的运算。

比如int类型可以进行算数运算，而bool类型可以进行逻辑运算。

编译、运行程序

计算机所使用的操作系统和编译器决定了如何编译程序。比如我的电脑用的是Linux操作系统，并安装了gcc编译器和g++编译器。

不同的编译器支持的C++源文件后缀名也略有不同，有.cc、.cpp、.cxx等等。（用.cpp即可)

1.命令行界面中，用以下命令编译程序:

$ CC prog1.cc

其中cc为编译器的名字，$为系统提示符，prog1.cc为包含main函数的源文件。

对应到Ubuntu+g++/gcc，则为：

$ g++ prog1.cpp

执行完上述编译命令后，系统会生成可执行文件。Linux下可执行文件后缀为.out。默认文件名为a.out。

更常用的，我们用以下命令编译程序：

$ g++ -o prog1 prog1.cpp

-o prog1是编译器参数，指定了可执行文件的文件名。在Linux中，会生成名为prog1（不是prog1.out）的可执行文件。

2.然后用以下命令即可运行程序：

$ ./a.out

./表示a.out在当前目录下。

3.访问main函数返回值用以下命令：

$ echo $?

问题：P5-1.1节练习-练习1.2，改写程序，使其返回-1后，用echo $?查看返回值，发现是255，Why？

答：因为-1的unsigned值为255。

1.2 初识输入与输出

C++没有定义任何输入输出语句，其IO机制是由标准库提供的。

标准库定义的所有名字都在命名空间std中。

iostream库包含istream和ostream两个基本类型，分别表示输入流和输出流。

一个流就是一个字符序列，其从IO设备读出或写入设备。

流：随着时间的推移，字符是顺序生成或消耗的。

• 标准输入输出对象

  标准库定义了4个IO对象：

  1.cin：标准输入对象。它是istream类型的对象。

  2.cout：标准输出对象。它是ostream的类型的对象。

  3.cerr：标准错误对象。它是ostream类型的对象。通常用来输出警告和错误信息。

  4.clog：它是ostream类型的对象。用来输出程序运行时的一般性信息。

<<为输出运算符，接受两个运算对象：左侧的运算对象必须是一个ostream的对象，右侧是要打印的值。

以以下语句为例：

std::cout<<"Hello"<<endl;

第一个<<运算符将“Hello”写到cout中，其计算结果就是这个cout。

第一个<<运算符的结果（cout这个对象）是第二个<<运算符的左侧运算对象，其右侧运算符为endl，即结束当前行。

这样，每个<<运算符的左侧对象都是相同的，都是cout。

问题：endl与\n的区别是什么？

答：endl=\n+flush()=换行+刷新缓冲区。

>>为输入运算符，接受一个istream对象作为其左侧运算对象，接受一个对象作为其右侧运算对象。

以以下语句为例：

std::cin>>v1>>v2

第一个>>运算符从cin这个istream的对象读入数据，并存入v1中。

同样地，第一个>>运算符的结果是其左侧运算对象，即cin。所以cin又作为第二个>>运算符的左侧运算对象，读入数据并存入v2。

所以，每个>>运算符的左侧对象是相同的，都是这个cin。

1.3 注释简介

两种注释方法

单行注释：以双斜线（//）开始，以换行符结束。这种注释可以包含任何文本，包括额外的双斜线。常用于半行或单行附注。

注释界定符：以/*开始，以*/结束。可以包含除*/以外的任意内容，包括换行符。常用于多行注释。注释界定符不能嵌套。

1.4 控制流

while语句

while语句反复执行一段代码，直至给定条件为假为止。

while(condition)
    statement

while语句的执行过程是交替地检测condition条件和执行关联的语句statement，直至condition为假时停止。

for语句

for语句由循环头和循环体组成。循环头由初始化语句、循环条件、表达式组成。

读取数量不定的输入数

#include<iostream>
int main(){
    int sum=0,value=0;
    while(std::cin>>value)
        sum+=value;
    std::cout<<"Sum is:"<<sum<<std::endl;
    retun 0;
}

while的循环条件是std::cin>>value，因为>>运算符返回其左侧运算对象，故循环条件检测的其实是std::cin。

当使用一个istream的对象作为条件时，其效果是检测流的状态。如果流有效，那么检测成功。当遇到文件结束符时，或遇到一个无效输入时（如读入的值不是一个整数），条件为假。

Linux系统下，文件结束符输入是用Ctrl+D。

问题

常见的编译错误

语法错误：Syntax error，比如语句结束漏写分号、字符串两侧漏加引号等等。

类型错误：Type error，比如给int类型变量传递字符串。

声明错误：Declaration error，比如标识符名字拼写错误、对来自标准库的名字忘记使用std::等等。

练习1.14：对比for循环和while循环，两种形式的优缺点各是什么？

答：for循环语句简洁；局部变量在循环结束后自动释放，节省内存；适用于循环次数已知的情况。

​ while循环形式不如for循环简洁，但可以对不确定循环次数的循环进行较好控制。

以下代码中给int型的v3赋值了一个字符类型的值‘t’，并且在后续代码中使用了它，计算v1+v2+v3,但是为什么不报错呢？这难道不是类型错误吗？而且我发现在计算v1+v2+v3时，编译器自动把t转换成了ASCII码值116来参与计算。

#include<iostream> 
int main() { 
    int v1 = 0, v2 = 0; 
    int v3 = 't'; //类型错误 type error 
    std::cin >> v1 >> v2;
    std::cout << v1 + v2 + v3 << std::endl;
    return 0;
}

if语句

第十六页WARNING中提到赋值运算符（=）和相等运算符（==）都可以出现在条件中。赋值运算符出现在条件中是什么意思？有什么作用？

关于C++的正确格式，我们的信条是，不存在唯一正确的风格，但保持一致性是非常重要的。

1.5 类简介

类（class）：用来定义自己的数据结构。一个类定义了一个类型，以及与其关联的一组操作。

如何使用自己的类：使用头文件来访问自己所定义的类，通常使用.h作为头文件的后缀。

标准库头文件通常不带后缀

关键概念：类定义了行为

一般而言，类的作者决定了类类型对象上可以使用的所有操作。

包含来自标准库的头文件时，用尖括号(< >)包围头文件名。对于不属于标准库的头文件，则用双引号(" ")包围。

如：

#include <iostream> //iostream来自标准库
#include "Sales_item.h" //Sales_item.h为用户自定义的头文件

文件重定向

使用文件重定向功能，将标准输入和标准输出与命名文件关联起来

$ addItem <infile >outfile

$为系统提示符，addItem为已经编译的可执行文件，则上述命令会从一个名为infile的文件读取输入，并将输出结果写入到名为outfile的文件内，两个文件都位于当前目录中。

类的成员函数有时也被称为方法（method）。通过点运算符(.)来表达类类型的对象的成员函数。通过调用运算符（()）来调用一个函数。调用运算符是一对圆括号，里边放置实参列表（可能为空）。如：

Sales_item item1;
item1.isbn();

术语表

缓冲区（buffer）：一个存储区域，用于保存数据。IO设施通常将输入或输出数据保存在一个缓冲区内。默认情况下，读cin会刷新cout。程序非正常终止也会刷新cout。

cerr：一个ostream对象，默认情况下，写到cerr的数据是不缓冲的。

clog：一个ostream对象，默认情况下，写到clog的数据是被缓冲的。