1 C++初识
1.1 第一个C++程序
编写一个C++程序总共分为4个步骤
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创建项目
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创建文件
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编写代码
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运行程序
1.1.1 创建项目
Visual Studio是我们用来编写C++程序的主要工具,我们先将它打开
1.1.2 创建文件
右键源文件,选择添加->新建项
给C++文件起个名称,然后点击添加即可
#include<iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello world" << endl; system("pause"); return 0; }
作用:在代码中加一些说明和解释,方便自己或其他程序员程序员阅读代码
两种格式
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单行注释:
// 描述信息
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通常放在一行代码的上方,或者一条语句的末尾,对该行代码说明
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多行注释:
/* 描述信息 */
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通常放在一段代码的上方,对该段代码做整体说明
-
作用:给一段指定的内存空间起名,方便操作这段内存
语法:数据类型 变量名 = 初始值;
#include<iostream> using namespace std; int main() { //变量的定义 //语法:数据类型 变量名 = 初始值 int a = 10; cout << "a = " << a << endl; system("pause"); return 0; }
注意:C++在创建变量时,必须给变量一个初始值,否则会报错
作用:用于记录程序中不可更改的数据
C++定义常量两种方式
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#define 宏常量:
#define 常量名 常量值
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通常在文件上方定义,表示一个常量
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const修饰的变量
const 数据类型 常量名 = 常量值
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通常在变量定义前加关键字const,修饰该变量为常量,不可修改
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//1、宏常量 #define day 7 int main() { cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl; //day = 8; //报错,宏常量不可以修改 //2、const修饰变量 const int month = 12; cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl; //month = 24; //报错,常量是不可以修改的 system("pause"); return 0; }
作用:关键字是C++中预先保留的单词(标识符)
-
在定义变量或者常量时候,不要用关键字
asm | do | if | return | typedef |
---|---|---|---|---|
auto | double | inline | short | typeid |
bool | dynamic_cast | int | signed | typename |
break | else | long | sizeof | union |
case | enum | mutable | static | unsigned |
catch | explicit | namespace | static_cast | using |
char | export | new | struct | virtual |
class | extern | operator | switch | void |
const | false | private | template | volatile |
const_cast | float | protected | this | wchar_t |
continue | for | public | throw | while |
default | friend | register | true | |
delete | goto | reinterpret_cast | try |
作用:C++规定给标识符(变量、常量)命名时,有一套自己的规则
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标识符不能是关键字
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标识符只能由字母、数字、下划线组成
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第一个字符必须为字母或下划线
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标识符中字母区分大小写
建议:给标识符命名时,争取做到见名知意的效果,方便自己和他人的阅读
C++规定在创建一个变量或者常量时,必须要指定出相应的数据类型,否则无法给变量分配内存
2.1 整型
作用:整型变量表示的是==整数类型==的数据
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式,区别在于所占内存空间不同:
数据类型 | 占用空间 | 取值范围 |
---|---|---|
short(短整型) | 2字节 | (-2^15 ~ 2^15-1) |
int(整型) | 4字节 | (-2^31 ~ 2^31-1) |
long(长整形) | Windows为4字节,Linux为4字节(32位),8字节(64位) | (-2^31 ~ 2^31-1) |
long long(长长整形) | 8字节 | (-2^63 ~ 2^63-1) |
2.2 sizeof关键字
作用:利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小
语法: sizeof( 数据类型 / 变量)
int main() { cout << "short 类型所占内存空间为: " << sizeof(short) << endl; cout << "int 类型所占内存空间为: " << sizeof(int) << endl; cout << "long 类型所占内存空间为: " << sizeof(long) << endl; cout << "long long 类型所占内存空间为: " << sizeof(long long) << endl; system("pause"); return 0; }
整型结论:short < int <= long <= long long
作用:用于表示小数
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单精度float
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双精度double
两者的区别在于表示的有效数字范围不同。
数据类型 | 占用空间 | 有效数字范围 |
---|---|---|
float | 4字节 | 7位有效数字 |
double | 8字节 | 15~16位有效数字 |
int main() { float f1 = 3.14f; double d1 = 3.14; cout << f1 << endl; cout << d1<< endl; cout << "float sizeof = " << sizeof(f1) << endl; cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl; //科学计数法 float f2 = 3e2; // 3 * 10 ^ 2 cout << "f2 = " << f2 << endl; float f3 = 3e-2; // 3 * 0.1 ^ 2 cout << "f3 = " << f3 << endl; system("pause"); return 0; }
作用:字符型变量用于显示单个字符
语法:char ch = 'a';
注意1:在显示字符型变量时,用单引号将字符括起来,不要用双引号
注意2:单引号内只能有一个字符,不可以是字符串
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C和C++中字符型变量只占用1个字节。
-
int main() { char ch = 'a'; cout << ch << endl; cout << sizeof(char) << endl; //ch = "abcde"; //错误,不可以用双引号 //ch = 'abcde'; //错误,单引号内只能引用一个字符 cout << (int)ch << endl; //查看字符a对应的ASCII码 ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值 cout << ch << endl; system("pause"); return 0; }
ASCII值 | 控制字符 | ASCII值 | 字符 | ASCII值 | 字符 | ASCII值 | 字符 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | NUT | 32 | (space) | 64 | @ | 96 | 、 |
1 | SOH | 33 | ! | 65 | A | 97 | a |
2 | STX | 34 | " | 66 | B | 98 | b |
3 | ETX | 35 | # | 67 | C | 99 | c |
4 | EOT | 36 | $ | 68 | D | 100 | d |
5 | ENQ | 37 | % | 69 | E | 101 | e |
6 | ACK | 38 | & | 70 | F | 102 | f |
7 | BEL | 39 | , | 71 | G | 103 | g |
8 | BS | 40 | ( | 72 | H | 104 | h |
9 | HT | 41 | ) | 73 | I | 105 | i |
10 | LF | 42 | * | 74 | J | 106 | j |
11 | VT | 43 | + | 75 | K | 107 | k |
12 | FF | 44 | , | 76 | L | 108 | l |
13 | CR | 45 | - | 77 | M | 109 | m |
14 | SO | 46 | . | 78 | N | 110 | n |
15 | SI | 47 | / | 79 | O | 111 | o |
16 | DLE | 48 | 0 | 80 | P | 112 | p |
17 | DCI | 49 | 1 | 81 | Q | 113 | q |
18 | DC2 | 50 | 2 | 82 | R | 114 | r |
19 | DC3 | 51 | 3 | 83 | S | 115 | s |
20 | DC4 | 52 | 4 | 84 | T | 116 | t |
21 | NAK | 53 | 5 | 85 | U | 117 | u |
22 | SYN | 54 | 6 | 86 | V | 118 | v |
23 | TB | 55 | 7 | 87 | W | 119 | w |
24 | CAN | 56 | 8 | 88 | X | 120 | x |
25 | EM | 57 | 9 | 89 | Y | 121 | y |
26 | SUB | 58 | : | 90 | Z | 122 | z |
27 | ESC | 59 | ; | 91 | [ | 123 | { |
28 | FS | 60 | < | 92 | / | 124 | | |
29 | GS | 61 | = | 93 | ] | 125 | } |
30 | RS | 62 | > | 94 | ^ | 126 | ` |
31 | US | 63 | ? | 95 | _ | 127 | DEL |
ASCII 码大致由以下两部分组成:
-
ASCII 非打印控制字符: ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符,用于控制像打印机等一些外围设备。
-
ASCII 打印字符:数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符,当查看或打印文档时就会出现。
作用:用于表示一些不能显示出来的ASCII字符
现阶段我们常用的转义字符有:\n \\ \t
转义字符 | 含义 | ASCII码值(十进制) |
---|---|---|
\a | 警报 | 007 |
\b | 退格(BS) ,将当前位置移到前一列 | 008 |
\f | 换页(FF),将当前位置移到下页开头 | 012 |
\n | 换行(LF) ,将当前位置移到下一行开头 | 010 |
\r | 回车(CR) ,将当前位置移到本行开头 | 013 |
\t | 水平制表(HT) (跳到下一个TAB位置) | 009 |
\v | 垂直制表(VT) | 011 |
\\ | 代表一个反斜线字符"" | 092 |
' | 代表一个单引号(撇号)字符 | 039 |
" | 代表一个双引号字符 | 034 |
\? | 代表一个问号 | 063 |
\0 | 数字0 | 000 |
\ddd | 8进制转义字符,d范围0~7 | 3位8进制 |
\xhh | 16进制转义字符,h范围0~9,a~f,A~F | 3位16进制 |
int main() { cout << "\\" << endl; cout << "\tHello" << endl; cout << "\n" << endl; system("pause"); return 0; }
作用:用于表示一串字符
两种风格
-
C风格字符串:
char 变量名[] = "字符串值"
int main() { char str1[] = "hello world"; cout << str1 << endl; system("pause"); return 0; }
注意:C风格的字符串要用双引号括起来
int main() { string str = "hello world"; cout << str << endl; system("pause"); return 0; }
作用:布尔数据类型代表真或假的值
bool类型只有两个值:
-
true --- 真(本质是1)
-
false --- 假(本质是0)
bool类型占==1个字节==大小
int main() { bool flag = true; cout << flag << endl; // 1 flag = false; cout << flag << endl; // 0 cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1 system("pause"); return 0; }
作用:用于从键盘获取数据
关键字:cin
语法: cin >> 变量
int main(){ //整型输入 int a = 0; cout << "请输入整型变量:" << endl; cin >> a; cout << a << endl; //浮点型输入 double d = 0; cout << "请输入浮点型变量:" << endl; cin >> d; cout << d << endl; //字符型输入 char ch = 0; cout << "请输入字符型变量:" << endl; cin >> ch; cout << ch << endl; //字符串型输入 string str; cout << "请输入字符串型变量:" << endl; cin >> str; cout << str << endl; //布尔类型输入 bool flag = true; cout << "请输入布尔型变量:" << endl; cin >> flag; cout << flag << endl; system("pause"); return EXIT_SUCCESS; }
作用:用于执行代码的运算
本章我们主要讲解以下几类运算符:
运算符类型 | 作用 |
---|---|
算术运算符 | 用于处理四则运算 |
赋值运算符 | 用于将表达式的值赋给变量 |
比较运算符 | 用于表达式的比较,并返回一个真值或假值 |
逻辑运算符 | 用于根据表达式的值返回真值或假值 |
3.1 算术运算符
作用:用于处理四则运算
算术运算符包括以下符号:
运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
---|---|---|---|
+ | 正号 | +3 | 3 |
- | 负号 | -3 | -3 |
+ | 加 | 10 + 5 | 15 |
- | 减 | 10 - 5 | 5 |
* | 乘 | 10 * 5 | 50 |
/ | 除 | 10 / 5 | 2 |
% | 取模(取余) | 10 % 3 | 1 |
++ | 前置递增 | a=2; b=++a; | a=3; b=3; |
++ | 后置递增 | a=2; b=a++; | a=3; b=2; |
-- | 前置递减 | a=2; b=--a; | a=1; b=1; |
-- | 后置递减 | a=2; b=a--; | a=1; b=2; |
//加减乘除 int main() { int a1 = 10; int b1 = 3; cout << a1 + b1 << endl; cout << a1 - b1 << endl; cout << a1 * b1 << endl; cout << a1 / b1 << endl; //两个整数相除结果依然是整数 int a2 = 10; int b2 = 20; cout << a2 / b2 << endl; int a3 = 10; int b3 = 0; //cout << a3 / b3 << endl; //报错,除数不可以为0 //两个小数可以相除 double d1 = 0.5; double d2 = 0.25; cout << d1 / d2 << endl; system("pause"); return 0; }
总结:在除法运算中,除数不能为0
示例2:
//取模 int main() { int a1 = 10; int b1 = 3; cout << 10 % 3 << endl; int a2 = 10; int b2 = 20; cout << a2 % b2 << endl; int a3 = 10; int b3 = 0; //cout << a3 % b3 << endl; //取模运算时,除数也不能为0 //两个小数不可以取模 double d1 = 3.14; double d2 = 1.1; //cout << d1 % d2 << endl; system("pause"); return 0; }
总结:只有整型变量可以进行取模运算
示例3:
//递增 int main() { //后置递增 int a = 10; a++; //等价于a = a + 1 cout << a << endl; // 11 //前置递增 int b = 10; ++b; cout << b << endl; // 11 //区别 //前置递增先对变量进行++,再计算表达式 int a2 = 10; int b2 = ++a2 * 10; cout << b2 << endl; //后置递增先计算表达式,后对变量进行++ int a3 = 10; int b3 = a3++ * 10; cout << b3 << endl; system("pause"); return 0; }
总结:前置递增先对变量进行++,再计算表达式,后置递增相反
作用:用于将表达式的值赋给变量
赋值运算符包括以下几个符号:
运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
---|---|---|---|
= | 赋值 | a=2; b=3; | a=2; b=3; |
+= | 加等于 | a=0; a+=2; | a=2; |
-= | 减等于 | a=5; a-=3; | a=2; |
*= | 乘等于 | a=2; a*=2; | a=4; |
/= | 除等于 | a=4; a/=2; | a=2; |
%= | 模等于 | a=3; a%2; | a=1; |
int main() { //赋值运算符 // = int a = 10; a = 100; cout << "a = " << a << endl; // += a = 10; a += 2; // a = a + 2; cout << "a = " << a << endl; // -= a = 10; a -= 2; // a = a - 2 cout << "a = " << a << endl; // *= a = 10; a *= 2; // a = a * 2 cout << "a = " << a << endl; // /= a = 10; a /= 2; // a = a / 2; cout << "a = " << a << endl; // %= a = 10; a %= 2; // a = a % 2; cout << "a = " << a << endl; system("pause"); return 0; }
作用:用于表达式的比较,并返回一个真值或假值
比较运算符有以下符号:
运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
---|---|---|---|
== | 相等于 | 4 == 3 | 0 |
!= | 不等于 | 4 != 3 | 1 |
< | 小于 | 4 < 3 | 0 |
> | 大于 | 4 > 3 | 1 |
<= | 小于等于 | 4 <= 3 | 0 |
>= | 大于等于 | 4 >= 1 | 1 |
int main() { int a = 10; int b = 20; cout << (a == b) << endl; // 0 cout << (a != b) << endl; // 1 cout << (a > b) << endl; // 0 cout << (a < b) << endl; // 1 cout << (a >= b) << endl; // 0 cout << (a <= b) << endl; // 1 system("pause"); return 0; }
注意:C和C++ 语言的比较运算中, “真”用数字“1”来表示, “假”用数字“0”来表示。
作用:用于根据表达式的值返回真值或假值
逻辑运算符有以下符号:
运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
---|---|---|---|
! | 非 | !a | 如果a为假,则!a为真; 如果a为真,则!a为假。 |
&& | 与 | a && b | 如果a和b都为真,则结果为真,否则为假。 |
|| | 或 | a || b | 如果a和b有一个为真,则结果为真,二者都为假时,结果为假。 |
示例1:
//逻辑运算符 --- 非 int main() { int a = 10; cout << !a << endl; // 0 cout << !!a << endl; // 1 system("pause"); return 0; }
总结: 真变假,假变真
//逻辑运算符 --- 与 int main() { int a = 10; int b = 10; cout << (a && b) << endl;// 1 a = 10; b = 0; cout << (a && b) << endl;// 0 a = 0; b = 0; cout << (a && b) << endl;// 0 system("pause"); return 0; }
总结:逻辑与运算符总结: 同真为真,其余为假
//逻辑运算符 --- 或 int main() { int a = 10; int b = 10; cout << (a || b) << endl;// 1 a = 10; b = 0; cout << (a || b) << endl;// 1 a = 0; b = 0; cout << (a || b) << endl;// 0 system("pause"); return 0; }
逻辑或运算符总结: 同假为假,其余为真
C/C++支持最基本的三种程序运行结构:顺序结构、选择结构、循环结构
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顺序结构:程序按顺序执行,不发生跳转
-
选择结构:依据条件是否满足,有选择的执行相应功能
-
循环结构:依据条件是否满足,循环多次执行某段代码
4.1 选择结构
4.1.1 if语句
作用:
if语句的三种形式
-
单行格式if语句
-
多行格式if语句
-
多条件的if语句
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单行格式if语句:
if(条件){ 条件满足执行的语句 }
int main() { //选择结构-单行if语句 //输入一个分数,如果分数大于600分,视为考上一本大学,并在屏幕上打印 int score = 0; cout << "请输入一个分数:" << endl; cin >> score; cout << "您输入的分数为: " << score << endl; //if语句 //注意事项,在if判断语句后面,不要加分号 if (score > 600) { cout << "我考上了一本大学!!!" << endl; } system("pause"); return 0; }
2. 多行格式if语句:`if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };`
示例:
int main() { int score = 0; cout << "请输入考试分数:" << endl; cin >> score; if (score > 600) { cout << "我考上了一本大学" << endl; } else { cout << "我未考上一本大学" << endl; } system("pause"); return 0; }
示例:
int main() { int score = 0; cout << "请输入考试分数:" << endl; cin >> score; if (score > 600) { cout << "我考上了一本大学" << endl; } else if (score > 500) { cout << "我考上了二本大学" << endl; } else if (score > 400) { cout << "我考上了三本大学" << endl; } else { cout << "我未考上本科" << endl; } system("pause"); return 0; }
案例需求:
-
提示用户输入一个高考考试分数,根据分数做如下判断
-
分数如果大于600分视为考上一本,大于500分考上二本,大于400考上三本,其余视为未考上本科;
-
在一本分数中,如果大于700分,考入北大,大于650分,考入清华,大于600考入人大。
int main() { int score = 0; cout << "请输入考试分数:" << endl; cin >> score; if (score > 600) { cout << "我考上了一本大学" << endl; if (score > 700) { cout << "我考上了北大" << endl; } else if (score > 650) { cout << "我考上了清华" << endl; } else { cout << "我考上了人大" << endl; } } else if (score > 500) { cout << "我考上了二本大学" << endl; } else if (score > 400) { cout << "我考上了三本大学" << endl; } else { cout << "我未考上本科" << endl; } system("pause"); return 0; }
作用: 通过三目运算符实现简单的判断
语法:表达式1 ? 表达式2 :表达式3
解释:
如果表达式1的值为真,执行表达式2,并返回表达式2的结果;
如果表达式1的值为假,执行表达式3,并返回表达式3的结果。
int main() { int a = 10; int b = 20; int c = 0; c = a > b ? a : b; cout << "c = " << c << endl; //C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值 (a > b ? a : b) = 100; cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; cout << "c = " << c << endl; system("pause"); return 0; }
总结:和if语句比较,三目运算符优点是短小整洁,缺点是如果用嵌套,结构不清晰
作用:执行多条件分支语句
switch(表达式) { case 结果1:执行语句;break; case 结果2:执行语句;break; ... default:执行语句;break; }
示例:
int main() { //请给电影评分 //10 ~ 9 经典 // 8 ~ 7 非常好 // 6 ~ 5 一般 // 5分以下 烂片 int score = 0; cout << "请给电影打分" << endl; cin >> score; switch (score) { case 10: case 9: cout << "经典" << endl; break; case 8: cout << "非常好" << endl; break; case 7: case 6: cout << "一般" << endl; break; default: cout << "烂片" << endl; break; } system("pause"); return 0; }
注意1:switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2:case里如果没有break,那么程序会一直向下执行
总结:与if语句比,对于多条件判断时,switch的结构清晰,执行效率高,缺点是switch不可以判断区间
4.2 循环结构
4.2.1 while循环语句
作用:满足循环条件,执行循环语句
语法: while(循环条件){ 循环语句 }
解释:只要循环条件的结果为真,就执行循环语句
示例:
int main() { int num = 0; while (num < 10) { cout << "num = " << num << endl; num++; } system("pause"); return 0; }
注意:在执行循环语句时候,程序必须提供跳出循环的出口,否则出现死循环
4.2.2 do...while循环语句
作用: 满足循环条件,执行循环语句
语法:do{ 循环语句 } while(循环条件);
注意:与while的区别在于==do...while会先执行一次循环语句==,再判断循环条件
示例:
int main() { int num = 0; do { cout << num << endl; num++; } while (num < 10); system("pause"); return 0; }
总结:与while循环区别在于,do...while先执行一次循环语句,再判断循环条件
4.2.3 for循环语句
作用: 满足循环条件,执行循环语句
语法:for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }
示例:
int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << i << endl; } system("pause"); return 0; }
详解:
注意:for循环中的表达式,要用分号进行分隔
总结:while , do...while, for都是开发中常用的循环语句,for循环结构比较清晰,比较常用
4.2.4 嵌套循环
作用: 在循环体中再嵌套一层循环,解决一些实际问题
例如我们想在屏幕中打印如下图片,就需要利用嵌套循环
示例:
int main() { //外层循环执行1次,内层循环执行1轮 for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { cout << "*" << " "; } cout << endl; } system("pause"); return 0; }
4.3 跳转语句
4.3.1 break语句
作用:用于跳出==选择结构==或者==循环结构==
break使用的时机:
出现在switch条件语句中,作用是终止case并跳出switch
出现在循环语句中,作用是跳出当前的循环语句
出现在嵌套循环中,跳出最近的内层循环语句
示例1:
int main() { //1、在switch 语句中使用break cout << "请选择您挑战副本的难度:" << endl; cout << "1、普通" << endl; cout << "2、中等" << endl; cout << "3、困难" << endl; int num = 0; cin >> num; switch (num) { case 1: cout << "您选择的是普通难度" << endl; break; case 2: cout << "您选择的是中等难度" << endl; break; case 3: cout << "您选择的是困难难度" << endl; break; } system("pause"); return 0; }
示例2:
int main() { //2、在循环语句中用break for (int i = 0; i < 10; i++) { if (i == 5) { break; //跳出循环语句 } cout << i << endl; } system("pause"); return 0; }
示例3:
int main() { //在嵌套循环语句中使用break,退出内层循环 for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { if (j == 5) { break; } cout << "*" << " "; } cout << endl; } system("pause"); return 0; }
4.3.2 continue语句
作用:在==循环语句==中,跳过本次循环中余下尚未执行的语句,继续执行下一次循环
示例:
int main() { for (int i = 0; i < 100; i++) { if (i % 2 == 0) { continue; } cout << i << endl; } system("pause"); return 0; }
注意:continue并没有使整个循环终止,而break会跳出循环
4.3.3 goto语句
作用:可以无条件跳转语句
语法:goto 标记;
解释:如果标记的名称存在,执行到goto语句时,会跳转到标记的位置
示例:
int main() { cout << "1" << endl; goto FLAG; cout << "2" << endl; cout << "3" << endl; cout << "4" << endl; FLAG: cout << "5" << endl; system("pause"); return 0; }
注意:在程序中不建议使用goto语句,以免造成程序流程混乱