C++部分基础知识笔记

最近又稍微过了一些C和C++的基础知识

基本数据类型

1.整型

①整型int:32bit,取值范围​,​范围以内整数都可定义成整型

②长整型long long：64bit ，取值范围​，如果longlong型赋值大于​的数，需要在初值后面加上LL

%d是int型的输出格式

2.浮点数

①单精度float：32bit，范围​，但是有效精度只有6-7位

②双精度double：64bit，范围​，有效精度15-16位。

对浮点型来说，不要使用float，碰到浮点型的数据都应该用double来存储

%f是float和double型的输出格式

3.字符型

（1）字符变量和字符常量

字符常量（必须是单个字符）必须用单引号标注

%c是char型的输出格式

（2）转义字符

换行 tab 代表空字符NULL

（3）字符串常量

字符串常量可以作为初值赋给字符串数组，并使用%s的格式输出

char str[25] = "hello world!"

print("%s",str)

4.布尔型

bool型在C++中可以直接用，但是在c语言中必须添加stdbool.h头文件才可以使用；

整型常量在赋值给布尔型变量是都会自动转换为true(非零）和false（零）

2.1.3强制类型转换

（新类型名）变量名

2.1.4符号常量和const常量

宏定义： #define 标识符 常量

例如：#define pi 3.14

const： const 数据类型 变量名 = 常量；

例如：const double pi = 3.14

 

2.2 顺序结构

2.2.2 使用scanf和printf输入输出

1.scanf

scanf 是输入函数，格式如下：

scanf（“格式控制”，“变量地址”）

scanf("%d",&n)

数据类型	格式符	举例
int	%d	scanf("%d",&n)
long long	%lld	scanf("%lld",&n)
float	%f	scanf("%f",&f)
double	%lf	scanf("%lf",&n)
char	%c	scanf("%c",&ch)
字符串（char数组）	%s	scanf("%s",str)

注意str前不需要加取地址符

scanf的%c格式是可以读入空格和换行的

printf

数据类型	格式符
int	%d
long long	%lld
float	%f
double	%f
char	%c
字符串（char数组）	%s

---

对于double类型的变量，其输出格式变成了%f，而不是%lf

三种实用的输出函数

（1）%md

可以使不足m位的int型变量以m位进行右对齐输出

（2）%0md

当变量不足m位时，补足够数目的0，而不是空格

（3）%.mf

可以让浮点数保留m位小数，这个保留使用的是精度的“四舍五入成双”原则；如果是四舍五入，需要用到round函数。

2.2.3 使用getchar 和putchar 输入输出字符

getchar用来输入单个字符，putchar用来输出单个字符

getchar可以接收空格和换行

2.2.5 typedef

typedef可以给一个复杂的数据类型起一个别名

例如 typedef long long LL；

在接下来就可以使用LL代替longlong

2.2.6 常用math函数

1.fabs(double x) 绝对值函数

2.floor（double x) 向下取整 ceil(double x) 向上取整

3.pow(double r,double p) ​

4.sqrt(doble x) 算数平方根

5.log(double x) 以自然对数为底的对数

C语言中没有对任意底数求对数的函数，必须使用换底公式

6.sin(double x)、cos(double x)、tan(double x)

7.asin(double x)、acos(double x) 、atan(double x)

8.round(double x) 四舍五入

2.5.3 二维数组

特别提醒：如果数组较大（大概​级别），则需将其定义在主函数外边，否则会使程序异常退出，原因是函数内部申请的局部变量来自系统栈，允许申请的空间较小；而函数外面的全局变量来自静态存储区，允许申请的空间较大。

2.5.4 memset--对数组中每一个元素赋相同的值

给数组的每一个元素赋相同的值有两种方法：memset函数和fill函数

memset函数的格式为:memset（数组名，值，sizeof(数组名）)

需要添加string.h头文件

建议初学者使用memset赋值0或-1，因为其按字节赋值，即对每个字节赋同样的值，如果要对数组赋其他数字，请使用fill函数

2.5.5 字符数组

1.字符数组的初始化

字符数组可通过直接赋值字符串来初始化，但仅限于初始化，程序其他位置不允许这样直接赋值整个字符串

2.字符数组的输入输出

(1)scanf /printf

%c能够识别空格和换行并将其输入，而%s通过空格或换行来识别一个字符串的结束

（2）getchar输入，putchar输出

(3)gets输入，puts输出

gets用输入一行字符串，识别换行符 作为输入结束，因此scanf完一个整数后，如果使用gets，需要先使用getchar接收整数后的换行符

puts用来输出一行字符串，即将一位数组在界面上输出，并紧跟一个换行。

3.字符数组的存放方式

在一维数组的末尾都会有一个空字符,表示存放字符串的结尾；空字符在使用gets或scanf输入字符串时会自动添加在输入字符串的后面

2.5.6 string.h头文件

1.strlen()

2.strcmp()

返回两个字符串大小的比较结果，比较原则是按照字典序

strcmp(字符数组1，字符数组2)

①如果字符数组1<字符数组2，则返回一个负整数

②如果字符数组1 == 字符数组2，则返回0

③如果字符数组1>字符数组2，则返回一个正整数

3.strcpy()

strcpy函数可以吧一个字符串复制给另一个字符串

strcpy(字符数组1，字符数组2)

是把字符数组2复制给字符数组1，这里的复制包括结束符

4.strcat()

strcat()可以把一个字符串接到另一个字符串后面

strcat(字符数组1，字符数组2)

是把字符数组2接到字符数组1后面

5.sscanf与sprintf

sscanf与sprintf是处理字符串问题的利器（sscanf可以理解为string+scanf,sprintf可以理解为string+printf。均在stdio.h头文件下)

scanf("%d",&n)

printf("%d",n)

可以写为

scanf(screen,"%d,&n);是把screen的内容以%d的格式传输到n中（从左至右）

sprintf(screen,"%d",n)；是把n以“%d的格式传输到screen上（从右至左）

sscanf与sprintf与上面的格式相同，只不过是将screen换为字符数组

char str[100];

sscanf(str,"%d",&n):把字符数组str内容以%d的格式写到n中（从左至右

sprintf(str,"%d",n)：把n以%d的格式写到字符数组中（从右至左）

复杂：

sscanf(str,"%d:%lf,%s",&n,&db,str)

sprintf(str,"%d:%.2f,%s",n,db,str2)

2.6.3 以数组作为函数参数

函数的参数可以是数组，且数组作为参数时，参数中数组的第一维不需要填写长度，日过世二维数组，那么第二维需要填写长度，实际调用也只需要填写数组名，数组作为参数时，在函数中对数组元素的修改就等同于是对原数组元素的修改，数组可以作为参数，但是不允许作为返回类型出现

#include<stdio.h>
void change(int a[],int b[][5]){
    a[0]=1;
    a[1]=3;
    a[2]=5;
    b[0][0] = 1;
}
int main(){
    int a[3] = {0};
    int b[5][5] = {0};
    change(a,b);
    for(int i=0;i<3;i++){
        printf("%d
",a[i]);
    }
    return 0;
}

2.7.2 指针变量

指针是一个unsigned类型的整数

指针变量用来存放指针（或者可以理解为地址），这个关系就和int型变量用来存放int型常量相同。可以把地址当做常量，然后专门定义了一种指针变量来存放她，但是指针变量和普通变量有区别，它在某种数据类型后加*来表示这是一个指针变量

int* p;
double* p;
char* p;

*的位置在数据类型之后或者是变量名之前都是可以的

如果一次有好几个同种类型的指针变量要同时定义，星号只会结合于第一个变量名。

int* p1,p2;则只有p1是int*型的，而p2是int型的；

如果要让后面定义的变量也是指针变量，需要在后面的每个变量名之前都加上星号；

如刚才所说，指针变量存放的是地址，而&是取地址运算符，因此给指针变量赋值的方式一般是把变量的地址取出来，然后赋值给对应类型的指针变量

int a;
int *p = &a;

上面的代码也可以写成：

int a;
​
int* p;
​
p = &a

int是指针变量的类型，而后面的p才是变量名，用来存储地址，因此 地址&a是赋值给p而不是p的。要知道星号是类型的一部分就不会出错

那么对于一个指针变量存放的地址，如何得到地址所指的元素呢？其实还是用星号。假设定义了int p=&a,那么指针变量p就存放了a的地址。为了通过p来获得变量a，可以吧星号视为一把开启房间的钥匙，将其加在p前面，这样 *p就可以把房间打开，然后获得a的值

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a;
    int* p = &a;
    a = 233;
    printf("%d
",*p)
    return 0;
}
输出结果：233

既然p保存的是地址，*p是地址中存放的元素，那么如果对 *p进行赋值，也可以起到改变那个保存的元素的功能，

另外，指针变量也可以进行加减法，其中减法的结果就是两个地址偏移的距离。对一个int*类型的指针变量p来说，p+1是指p所指的int型变量的下一个int型变量地址，这个所指的下一个是指跨越了一整个int型；除此之外，指针变量支持自增和自减操作，因此p++等同于p=p+1;指针变量一本用于数组中

对指针变量来说，把其存储的地址的类型称为基类型，例如定义为int* p的指针变量，int就是它的基类型。基类型必须和指针变量存储的地址类型相同，也就是说，上面定义的指针变量p，不能够存放double类型或char类型的数据的地址，而必须是int型数据的地址。

2.7.3 指针与数组

数组名称也可作为数据的首地址使用，有a==&a[0]成立

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a[10] = {1};
    int* p = a;
    printf("%d
",*p);
    return 0;
}
输出结果：1

在上述代码中，a作为数组a的首地址&a[0]被赋值给指针变量p,因此输出*p其实就是输出a[0];

a+i等同于&a[i],但是也应该注意，a+i其实只是地址，如果想要访问其中的元素a[i],需要加上*号。

2.7.4 使用指针变量作为函数参数

指针类型作为函数参数的类型，这时视为吧变量的地址传入函数。如果在函数中对这个地址中元素进行改变，原先的数据就会确实被改变

2.7.4 引用

引用不产生副本，而是给原变量起了个别名，对引用变量的操作就是对原变量的操作

引用:在函数的参数类型后面加&，

由于引用是产生变量的别名，因此常量不可使用引用

2.8结构体的使用

2.8.2 访问结构体内的元素

访问结构体内的元素有两种方法:"."操作和“->"操作"

struct studentInfo{
    int id;
    char name[20];
    studentInfo* next;
}stu,*p;

访问stu中变量：

stu.id
stu.name
stu.next

而访问指针变量p中元素写法如下：

(*p).id;
(*p).name;
(*p).next;

或者

p->id;
p->name;
p->next;

2.8.3 结构体的初始化

使用构造函数来初始化结构体，构造函数特点：不需要写函数类型，且函数名与结构体名相同。

struct studentInfo{
    int id;
    char gender;
    //默认生成的构造函数
    studentInfo(){}
};

如何初始化参数：

struct studentInfo{
    int id;
    char gender;
    //下面的参数用以对结构体内部变量进行赋值
    studentInfo(int _id,char _gender){
        //赋值
        id = _id;
        gender = _gender;
    }
    //构造函数也可以简化为一行
    studentInfo(int _id,char _gender):id(_id),gender(_gender){}
};

注意，如果自己重新定义了构造函数，则不能不经初始化就定义结构体变量，这时候可以把“studentInfo(){}"手动加上，这意味着，只要参数个数和类型不完全相同，就可以定义任意多个构造函数，以适应不同的初始化场合。

2.9 补充

2.9.1 cin与cou

cin与cou是C++中的输入与输出函数，需要添加头文件#include<iostream>和using namespace std才能使用。

如果想读入一整行，则需使用getline函数：

char str;
cin.getline(str,100)

如果是string容器，则

string str;
getline(cin,str);

cout

如果想要控制double型的精度，例如输出小数点后几位，则需添加” #include< iomanip > “头文件

cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<123.4567<<endl;

事实上，对考试而言并不推荐使用cin和cout来进行输入输出，因为他们在输入输出大量数据的情况下表现得非常糟糕。只有在十分必要的时候才使用cin和cout。

2.9.2 浮点数的比较

由于计算机采用有限位的二进制编码，因此浮点数在计算机中的存储并不总是精确的

2.10 黑盒测试

2.10.2 多点测试

1.while ....EOF型

如果题目没有给定输入的结束条件，那么久默认读到文件末尾

scanf函数返回值为其成功读入的参数个数，语句scanf("%d",&n),返回值为1；

只有在读取文件时到达文件末尾导致无法读取的现象，才会产生读入失败。这个时候，scanf函数会返回-1而不是0，且C语言中使用EOF（End Of File）来代表-1，于是就有了下边这种写法：

while(scanf("%d",&n != EOF)){
..........
}

如果读入字符串，则有scanf("%s",str),与gets(str)两种方式可用，对应的输入写法如下：

while(scanf("%s",str) != EOF){
    ....
}
while(gets(str) != NULL){
    ...
}

2.while...break型

题目中要去输入的数据满足某个条件时停止输入。

有两种写法：一种是在while...EOF内部进行判断

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a,b;
    while(scanf("%d%d",&a,&b) != EOF){
        if(a==0 && b==0) break;
        else ....
    }
    return 0;
}

或者把退出条件判断放到while语句中

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a,b;
    while(scanf("%d%d",&a,&b),a || b){
       ...
    }
    return 0;
}

3.while(T--)型

题目总会给出测试数据的组数，然后才给出相应数量组数的输入数据

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a,b;
    int T;
    scanf("%d",&T)
    while(T--){
       ...
    }
    return 0;
}

注意，在多点测试中，每次循环都要重置一下变量和数组，否则在下一组数据来临的时候变量和数组的状态就不是初始状态了，重置数组一般使用memset函数或者fill函数