C++基础语法完整笔记

一、C++程序结构

PPT这一部分讲了：关键字、预处理指令、注释、main函数、命名空间。

1. 关键字、标识符、操作符、标点

PPT先介绍了 C++ 的基本组成元素，并说明 C++ 关键字数量较多。核心理解是：

• 关键字：C++保留字，比如 int、return、if、switch

• 标识符：程序员自己取的名字，比如变量名、函数名

• 操作符：比如 +、-、=、<<

• 标点：比如 ;、{}、()

2. 预处理指令

PPT指出，预处理指令：

• 以 # 开头

• 不以分号结尾

• 在正式编译前处理

• 它本身不理解完整的 C++ 语法。

常见例子：

#include <iostream>
#define PI 3.14159

3. 注释

C++里常见两种注释：

// 单行注释

/*
多行注释
*/

注释的作用是解释代码、提升可读性，不会参与运行。

4. main函数

PPT中 main 函数是程序入口，展示了两种形式：普通 main 和带命令行参数的 main。对应代码如下。

对应代码 1：最基本的 main 函数

文件：1.main_type.cpp
作用：演示最简单程序结构，输出一句话。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
cout << "Hello Main Function" << endl;
return 0;
}

对应代码 2：带参数的 main 函数

文件：2.main_type.cpp
作用：演示 argc 和 argv 的用法。argc 表示参数个数，argv 表示参数列表。

#include <iostream>
using namespace std;

// argc 代表argument count，参数数量
// argv 代表argumen vector，参数列表

int main(int argc, char** argv)
{
cout << "参数数量：" << argc << endl;
cout << "==========================" << endl;
for (int i = 0;i < argc;i++)
{
cout << argv[i] << endl;
}
return 0;
}

复习结论

• main() 是程序入口

• return 0; 表示程序正常结束

• int main(int argc, char** argv) 能接收命令行参数

5. 命名空间 namespace

PPT说明命名空间是为了解决命名冲突，可以用 std::cout，也可以 using namespace std;。

你在前面代码里已经反复使用了：

using namespace std;

复习结论

• std::cout、std::cin、std::endl 都在 std 命名空间里

• using namespace std; 可以省略 std::

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二、变量和常量

PPT这一章讲了：变量、基本类型、sizeof 和 climits、常量。

2.1 变量（variable）

PPT中强调：变量是内存地址的抽象，变量有两个重要属性：

• Type：类型

• Value：值。

1. 变量声明

PPT给出的基本格式是：

variableType variableName;

也就是：

类型 变量名;

例如：

int score;
double height;
string name;

2. 必须先声明再使用

PPT里明确演示了：

score = 99; // 报错
int score;
score = 99; // 正确

说明变量必须先声明，编译器才知道它的类型和存储方式。

3. 变量初始化

PPT展示了三种写法：

int age;
int age = 18;
int age(18);
int age{18};

其中 {} 是现代 C++ 更推荐的写法，因为更安全。

对应代码 3：未初始化变量警告

文件：3.var_warning.cpp
作用：说明变量如果只声明、不初始化，值是不确定的。

#include <iostream>
using namespace std;
// 未初始化警告
int main()
{
int age;
cout << age << endl;
return 0;
}

复习结论

• 局部变量不初始化时，值是未定义的

• 实际开发中尽量声明时就初始化

对应代码 4：变量实际应用——房间面积

文件：4.room_square.cpp
作用：练习变量声明、输入、计算、输出。

#include <iostream>
using namespace std;

// 这个例子可以计算房间面积
int main()
{
int room_width {0};
cout << "请输入房间的宽度：";
cin >> room_width;

int room_length {0};
cout << "请输入房间的长度：";
cin >> room_length;

cout << "房间面积是：" << room_width * room_length << "平方米" << endl;

return 0;
}

这里学到的点

• cin >> 输入数据

• cout << 输出数据

• 变量可以参与表达式运算

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2.2 基本类型（primitive types）

PPT列出四大类：

• char

• short / int / long / long long

• float / double

• bool。

对应代码 5：数据类型演示

文件：5.data_type.cpp
作用：集中演示字符型、整型、浮点型、布尔型，以及 {} 初始化的优势。

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
// 字符型
cout << "====================" << endl;
char my_char {'j'}; // 注意是单引号，双引号是string类型
cout << "my char: " << my_char << endl;

// 整型
cout << "====================" << endl;
short my_score {59};
cout << "my score: " << my_score << endl;

short overflow_num_1 = 32768; // 不会报错，但是值会变成-32768
cout << overflow_num_1 << endl; // -32768

int my_height {178};
cout << "my height: " << my_height << endl;

long people_in_hangzhou {10360000};
cout << "people in hangzhou: " << people_in_hangzhou << endl;

long long people_on_earth {80'0000'0000};
cout << "people on earth: " << people_on_earth << endl;

// 浮点型
cout << "====================" << endl;
float book_price {32.23f};
cout << "book price: " << book_price << endl;

double pi {3.14149};
cout << "pi: " << pi << endl;

// 布尔型
cout << "====================" << endl;
bool add_to_cart {false};
cout << "add to cart: " << add_to_cart << endl; // 0表示false

return 0;
}

逐项对应 PPT 理解

1）char

PPT说：

• 表示单个字符

• 占 1 字节

• 用单引号

• 存储的是 ASCII 编码。

代码对应：

char my_char {'j'};

2）整数类型

PPT列出了 short/int/long/long long 的典型范围，并说明大小与平台有关。

代码里重点演示了：

short overflow_num_1 = 32768;

这说明：

• = 初始化可能允许溢出

• {} 初始化更严格，能在编译期发现问题

3）浮点类型

PPT说：

• float 单精度

• double 双精度

• double 精度更高。

代码对应：

float book_price {32.23f};
double pi {3.14149};

4）bool

PPT说：

• 只表示 true / false

• 占 1 字节

• 0是假，非0为真。

代码对应：

bool add_to_cart {false};

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2.3 sizeof 和 climits

PPT这一页主要讲：

• sizeof(type) 查看类型大小

• sizeof(变量) 查看变量占多少字节

• <climits> 里可以查看整型最小值、最大值。

对应代码 6：sizeof_demo.cpp

文件：6.sizeof_demo.cpp。

#include <iostream>
#include <climits>

using namespace std;

int main()
{
cout << "char:" << sizeof(char) << " bytes." << endl;
cout << "short:" << sizeof(short) << " bytes." << endl;
cout << "int:" << sizeof(int) << " bytes." << endl;
cout << "long:" << sizeof(long) << " bytes." << endl;
cout << "long long:" << sizeof(long long) << " bytes." << endl;

cout << "float:" << sizeof(float) << " bytes." << endl;
cout << "double:" << sizeof(double) << " bytes." << endl;

cout << "char min:" << CHAR_MIN << ",char max:" << CHAR_MAX << endl;
cout << "short min:" << SHRT_MIN << ",short max:" << SHRT_MAX << endl;
cout << "int min:" << INT_MIN << ",int max:" << INT_MAX << endl;
cout << "long min:" << LONG_MIN << ",long max:" << LONG_MAX << endl;
cout << "long long min:" << LLONG_MIN << ",long long max:" << LLONG_MAX << endl;

int age {31};
cout << "age is " << sizeof(age) << " bytes" << endl;

double salary {22.34};
cout << "salary is " << sizeof(salary) << " bytes" << endl;

return 0;
}

复习结论

• sizeof(int) 看类型大小

• sizeof(age) 看变量大小

• <climits> 提供整型范围常量

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2.4 常量（constant）

PPT说明：常量的作用是记录不可修改的数据，防止误改。并提到老写法 #define，以及更推荐的 const。

对应代码 7：const_demo.cpp

文件：7.const_demo.cpp。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
const double pi {3.14159}; // 常量
cout << "输入半径: ";
double radius {0};
cin >> radius;
cout << "圆的面积是: " << pi * radius * radius << endl;

return 0;
}

复习结论

• 常量一旦定义就不能再改

• 常量适合表示固定值，比如 π、月份数、上限下限

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三、数组和容器

PPT这部分包括：数组 array 和 容器 vector。

3.1 数组（array）

PPT强调：

• 所有元素类型相同

• 长度固定

• 内存连续

• 下标从 0 开始

• 不做越界检查，越界可能出错。

1. 数组声明

PPT给出的格式：

elementType array_name[size];

例如：

int student_scores[100];

2. 数组初始化

PPT示例：

int student_scores[5] {92,78,100,86,65};
int ages[10] {19,23};
double hi_temperatures[days_in_year] {0};
int another_array[] {1,2,3,4,5,6};

表示：

• 可以全部初始化

• 可以部分初始化，其余自动补 0

• 可以让编译器自动推导数组大小。

3. 数组元素获取和修改

PPT示例强调用下标访问：

array_name[index]

并可更新：

student_scores[2] = 97;

对应代码 8：array_demo.cpp

文件：8.array_demo.cpp。

重点代码：

char vowels[] {'a', 'e', 'i', 'o', 'u'};
cout << vowels[0] << endl;
cout << vowels[4] << endl;

double hi_temps[] {90.1, 89.8, 77.5, 81.6};
hi_temps[0] = 100.7;
cout << hi_temps[5] << endl; // 越界访问


int student_scores [5] {};
cin >> student_scores[0];
cin >> student_scores[1];
cin >> student_scores[2];
cin >> student_scores[3];
cin >> student_scores[4];


int movie_ratings [3][4] {
{0, 4, 3, 5},
{2, 3, 3, 5},
{1, 4, 4, 5}
};

这里对应的知识点

• 一维数组

• 越界风险

• 全 0 初始化：int arr[5] {};

• 二维数组

复习结论

• 数组适合元素个数固定的场景

• 优点：简单、快

• 缺点：大小固定，越界不安全

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3.2 容器（vector）

PPT中说 vector 是 STL 中的容器，特点是：

• 动态调整大小

• 元素类型相同

• 内存连续

• 用法类似数组

• 有越界检查函数

• 功能更强。

1. vector 声明

PPT示例：

vector<char> vowels;
vector<int> student_scores;
vector<char> vowels(5);//构造函数初始化方法，需要五个位置
vector<int> student_scores(10);//大小为10，与arrry不同 这10个数字会自动初始化为0

2. vector 初始化

PPT示例：

vector<char> vowels {'a','e','i','o','u'};//vowels会被初始化为这五个字母
vector<int> student_scores {100,99,98,97,96};
vector<double> hi_temperatures(365, 37.0);//这365个数都会被初始化为37.0

3. 获取元素

PPT展示了两种方式：

student_scores[0]
student_scores.at(0)

其中 at() 更安全，因为会做越界检查。

4. 追加元素

PPT展示：

student_scores.push_back(80);
student_scores.push_back(90);

用于在末尾新增元素。

对应代码 9：vector_demo.cpp

文件：9.vector_demo.cpp。

核心内容如下：

vector <char> vowels {'a', 'e', 'i', 'o', 'u'};
cout << vowels[0] << endl;
cout << vowels[4] << endl;


vector <int> student_scores {100, 99, 98};
cout << student_scores[0] << endl;
cout << student_scores.at(0) << endl;
cout << student_scores.size() << endl;


cin >> student_scores.at(0);
cin >> student_scores.at(1);
cin >> student_scores.at(2);


student_scores.push_back(new_add_score);
student_scores.push_back(new_add_score);


vector <vector<int>> vector_2d
{
{1,2,3},
{4,5,6},
{7,8,9}
};

复习结论

• vector 比数组更灵活

• [] 用起来像数组

• at() 更安全

• size() 看长度

• push_back() 追加元素

• 可以定义二维 vector

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四、程序流程

PPT把程序流程分成三类：

• 顺序执行

• 条件分支

• 循环。

4.1 if

对应代码 10：if_demo.cpp

文件：10.if_demo.cpp。

int input_num {0};
const int lower_limit {10};
const int upper_limit {100};

if(input_num >= lower_limit){ ... }
if(input_num <= upper_limit){ ... }
if(input_num >= lower_limit && input_num <= upper_limit){ ... }
if(input_num == lower_limit || input_num == upper_limit){ ... }

这段代码练习了

• 单独 if

• 关系运算符：>= <= ==

• 逻辑与：&&

• 逻辑或：||

复习结论

• if 适合单条件判断

• 多个 if 是彼此独立的

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4.2 if else

对应代码 11：if_else_demo.cpp

文件：11.if_else_demo.cpp。

if (input_num <= target_num){
cout << input_num << "小于等于" << target_num << endl;
}else{
cout << input_num << "大于" << target_num << endl;
}

复习结论

• if else 适合二选一分支

• 两个分支只会执行一个

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4.3 switch

对应代码 12：switch_demo.cpp

文件：12.switch_demo.cpp。

switch (letter_grade){
case 'a':
case 'A':
cout << "优秀" << endl;
break;
case 'b':
case 'B':
cout << "良好" << endl;
break;
...
default:
cout << "输入错误" << endl;
}

这里要注意

• switch 适合多分支

• case 后一般要加 break

• default 是兜底分支

对应代码 13：switch_enum.cpp

文件：13.switch_enum.cpp。

enum Traffic_light {red, yellow, green};
Traffic_light light_color {yellow};

switch (light_color){
case red:
cout << "红灯" << endl;
break;
case yellow:
cout << "黄灯" << endl;
break;
default:
cout << "ok" << endl;
}

复习结论

• switch 不仅能和字符、整数配合，也能和枚举配合

• 枚举让程序语义更清晰

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4.4 for 循环

PPT中提到循环包括 for、while、do-while，你的代码主要练了 for 和 do-while。

对应代码 14：for_demo.cpp

文件：14.for_demo.cpp。

核心示例：

for (int i {1}, j {5}; i <= 5; ++i, ++j)
cout << i << " * "<< j << " = " << (i * j) << endl;


vector <int> nums {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
for (unsigned i {0}; i < nums.size(); ++i)
cout << nums[i] << endl;

学到的点

• for(初始化; 条件; 变化)

• 可以同时控制多个变量

• 可以用下标遍历容器

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4.5 范围 for（for-each / auto）

对应代码 15：for_auto_demo.cpp

文件：15.for_auto_demo.cpp。

里面展示了几种范围 for 的用法：

for (auto score: student_scores)
cout << score << endl;


for (auto temp: temps)
temp_total += temp;


for (auto i: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10})
cout << i << endl;


for (auto c: "This is a test")
cout << c;

复习结论

• auto 让编译器自动推导类型

• 范围 for 更适合“逐个遍历元素”

• 常用来遍历数组、vector、string

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4.6 do while

对应代码 16：do_while_demo.cpp

文件：16.do_while_demo.cpp。

do {
cout << "\n 菜单：" << endl;
...
cin >> input_char;

switch (input_char)
{
case '1':
cout << "Hello World" << endl;
break;
...
}

} while (input_char != 'q' && input_char != 'Q');

复习结论

• do while 至少会执行一次

• 适合菜单、反复输入等场景

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五、字符和字符串

PPT最后一章讲了：

• C 风格字符串

• C++ 风格字符串 std::string。

5.1 C 风格字符串（C-style string）

本质上是 字符数组，以 '\0' 结尾，常配合 <cstring> 使用。

对应代码 17：cstr_demo.cpp

文件：17.cstr_demo.cpp。

核心内容：

char first_name [20] {};
char last_name [20] {};
char full_name [50] {};
char temp [50] {};

1）读取字符串

cin.getline(full_name, 50);

比 cin >> full_name 更适合读带空格的一整行。

2）求长度

strlen(first_name)

3）拷贝与拼接

strcpy(full_name, first_name);
strcat(full_name, " ");
strcat(full_name, last_name);

4）比较

strcmp(temp, full_name)

5）字符处理

if (isalpha(full_name[i])){
full_name[i] = toupper(full_name[i]);
}else{
full_name[i] = '*';
}

复习结论

• C 风格字符串操作偏底层

• 需要自己管理数组大小

• 容易越界，使用时要小心

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5.2 C++ 风格字符串 std::string

PPT说明：

• std::string 是 STL 的类

• 用前要 #include <string>

• 动态大小

• 更安全

• 能和 C 风格字符串相互转换。

对应代码 18：cpp_string_demo.cpp

文件：18.cpp_string_demo.cpp。

里面虽然很多内容被注释了，但正好都是学习重点。

1）声明和初始化

string s1;
string s2 {"hello"};
string s3 {s2};
string s4 {s3, 0, 4};
string s5 {"hello", 3};
string s6 (5, 'x');

2）赋值

s1 = "C++ hello world";
s2 = s1;

3）拼接

sentence = part1 + " " + part2 + "语言";

4）取字符、改字符

cout << s1[1] << endl;
cout << s1.at(2) << endl;

s1[1] = 'a';
s1.at(2) = 'X';

5）遍历

for(auto c: s1){
cout << c << endl;
}

6）ASCII 现象

for(int c: s1){
cout << c << endl;
}

如果遍历时用 int，输出的是字符对应的编码值。

复习结论

• string 比字符数组更推荐

• 支持赋值、拼接、取值、修改、遍历

• [] 和 at() 都能取字符，at() 更安全

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最后给你一份总复习提纲

这节课必须掌握的知识点

程序结构

• #include

• 注释

• main()

• namespace std

变量和常量

• 变量声明

• 变量初始化

• 基本数据类型

• sizeof

• climits

• const

数组和容器

• 数组声明、初始化、访问、修改

• 二维数组

• vector 声明、初始化、访问、size()、push_back()

• 二维 vector

程序流程

• if

• if else

• switch

• for

• 范围 for

• do while

字符串

• C 风格字符串：strlen/strcpy/strcat/strcmp

• C++ 字符串：string

• 字符访问、修改、遍历、拼接

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建议你这样复习

第一遍先只背“概念和语法格式”，第二遍对着每个 .cpp 文件手敲一遍，第三遍重点记下面这些最容易考、最容易写错的地方：

• 变量要先声明再使用

• 局部变量不初始化值不确定

• char 用单引号，string 用双引号

• {} 初始化比 = 更安全

• 数组越界不会自动报错

• vector.at() 比 [] 安全

• switch 记得写 break

• do while 至少执行一次

• cin >> 读字符串遇到空格会截断，getline 才能读整行

如果你愿意，我下一步可以把这份内容继续整理成一份 更漂亮的 Markdown 版笔记，或者直接帮你排版成 可打印的复习文档。

变量的类型和名称

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