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C++ Basics

命名空间

定义：

namespace name {
    // variables, functions, classes, typedef, #define
}
// Examples:
namespace Li {
    int count;
}

使用方法一：使用域解析操作符::

Li::count = 1;

使用方法二：使用 using 关键字

using Li::count;
count = 1;

using namespace Li;
count = 1;

数据类型

基本内置类型：bool, char，int，float，double，void，wchart_t

wchart_t 是宽字符型，其实是 typedef short int wchar_t

枚举类型

// enum 枚举名 {
//     标识符[=整型常数],
//     标识符[=整型常数],
//     ...
// } 枚举变量;

enum color { red, green, blue } c;
c = blue;

常量

整数常量：

  • 前缀：0x 或 0X 表示十六进制，0 表示八进制，无前缀十进制
  • 后缀：U 或 u 表示 unsigned，L 或 l 表示 long

布尔常量：true, false

浮点数常量

字符常量：括在单引号中，若以 L 开头，如 L’x’ 为 wchar_t 类型

字符串常量：括在双引号中，可用 \ 对字符串做分行

常量定义：

#define identifier value
const type variable = value

修饰符类型

数据类型修饰符：signed，unsigned，long，short

类型限定符：

  • const：执行期间不能被修改
  • volatile：编译器不需要优化变量，程序直接从内存汇总读取变量
  • restrict：修饰的指针是唯一一种访问它所指向的对象的方式

存储类

  • auto：声明变量时根据初始化表达式自动推断该变量的类型、声明函数时函数返回值的占位符。c++17 已删除

    auto f=3.14;  // double
auto s("hello");   // const char*
auto z = new auto(9);  // int*

  • register：定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量（已被弃用）

  • static：在程序的生命周期内保持局部变量的存在。若修饰全局变量，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。

  • extern：提供一个全局变量的引用（用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数）

  • mutable：允许对象的成员替代常量

  • thread_local：使用 thread_local 说明符声明的变量仅可在它在其上创建的线程上访问。

运算符

算术运算符：+，-，*，/，%，++，--

关系运算符：==，!=，>，<，>=，<=

逻辑运算符：&&，||，!

位运算符：&，|，^，~，<<，>>

赋值运算符：=，+=，-=，*=，……

杂项运算符：sizeof，Condition ? X : Y，.，->，int()，&，*

运算符优先级（高到低）：

  • 后缀（括号，数组，成员访问）
  • 一元（从右到左）（正号，负号，否定，位否定，增量，减量，引用，取址，类型转换，sizeof）
  • 乘除
  • 加减
  • 移位
  • 关系
  • 相等
  • 位与
  • 位异或
  • 位或
  • 逻辑与
  • 逻辑或
  • 条件（从右到左）
  • 赋值（从右到左）
  • 逗号

循环

循环类型：while，for，do... while

循环控制语句：break，continue，goto

判断

  • if，if...else

  • switch

    switch(expression) {
  case constant-expression:
      statement(s);
      break;
    // ...
  default:
      statement(s);
}

函数

return_type function_name(parameter list) {
}

函数参数

  • 传值调用

    void swap(int a, int b);
swap(a, b);

  • 指针调用

    void swap(int *a, int *b);
swap(&a, &b);

  • 引用调用

    void swap(int &a, int &b);
swap(a, b);

Lambda 函数（匿名函数）：Lambda 表达式把函数看做对象，可以赋值给变量与作为参数传递。

[capture](parameters)->return-type{body}
// 如
[](int x, int y){ return x < y; }
[]{ ++global_x; }
[](int x, int y) -> int { int z = x + y; return z + x; }
// [capture]
[x, &y]  // x 以传参方式传入，y 以引用方式
[&]  // 任何被使用到的外部变量都以引用方式引用
[=]  // 任何被使用到的外部变量都以传参方式引用
[&, x]  // x显式地以传值方式加以引用。其余变量以引用方式加以引用

数学运算

c++ 内置数学函数（如 cos，sin，tan，log，pow，sqrt，abs，fabs，floor），需要引用数学头文件 <cmath>

随机数生成，引用头文件 <ctime>

// 设置种子
srand((unsigned)time(NULL));
// 生成随机数
int j = rand();

数组

type arrayName [arraySize];
type arrayName [size1][size2]...[sizeN];
type arrayName [arraySize] = { initialized list}
// 例子
double balance[] = {1., 2., 100.34}
// 如下等同
int a[3][4] = {  
 {0, 1, 2, 3},   /*  初始化索引号为 0 的行 */
 {4, 5, 6, 7},   /*  初始化索引号为 1 的行 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  初始化索引号为 2 的行 */
};
int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

数组传递给函数

int func(int *a);
int func(int a[10]);
int func(int a[]);
int func(int a[][4]);
int func(int (*a)[4]);
typedef int parr[4];
int func(parr *p);

函数返回数组

int *getArray() {
    static int arr[10];
    // ;
    return arr;
}

字符串

  • C 风格字符串

    char str[7] = "c"

    字符串函数：strcpy，strcat，strlen，strcmp，strchr，strstr

    字符串连接也可用 +

  • C++ 中的 String 类

    string str1 = "runoob";
string str2 = "google";
string str3
// 复制
str3 = str1;
// 连接
str3 = str1 + str2;
// 求长度
int len = str3.size();

指针

int var;
int *p = &var;
*p = 10;
*p = NULL;  // 空指针
int *ptr1[10];  // 指针数组
int (*ptr2)[10];  // 数组指针

引用

int i = 17;
int& r = i;  // r 就是一个初始化为 i 的整形引用

把引用作为函数参数

void func(int &a);
int main() {
    int b;
    func(b);    // func 函数中对 a 的修改会作用到 b 上来
}

把引用作为函数返回值

int arr[] = {1, 2, 3};
int& func(int i) {
    return arr[i];
}

int main() {
    func(1) = 4;  // 函数返回 arr[1] 的引用，从而使得 arr[1] 的值变为 4
}

日期时间

#include <ctime>
int main() {
    time_t now = time(0);  // 当前系统的时间
    char *dt = ctime(&now);   // 转换为字符串形式
    tm *gmtm = gmtime(&now);  // 转换为 tm 结构（格林尼治标准时间）
    dt = asctime(gmtm);  // 获取时间字符串
    tm *lctm = localtime(&now);  // 转换为 tm 结构（当地时间）
    int year = 1900 + lctm->tm_year;
    int month = 1 + lctm->tm_mon;
    int day = lctm->mday;
    int wday = 1 + lctm->wday;  // 周几
    int hour = lctm->tm_hour;
}

数据结构

struct type_name {
    member_type1 member_name1;
    member_type1 member_name2;
    // ...
} object_names;