C++复习的长文指南

一、入门语法知识

1.预备

1.1 main函数

任何c++程序都有的 main。

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {cout << "hello world" << endl;system("pause");return 0;
}

1.2 注释

// 单行注释
//cout << "hello world" << endl;
// 多行注释
/*cout << "hello world" << endl;cout << "hello world" << endl;
*/

1.3 变量

变量的作用：给内存起个名字，方便操作这块内存。

数据类型 变量名称 = 变量初始值;

int a = 10;

1.3 常量

常量的作用：用于记录程序中不可更改的数据。

// 1.第一种#define 宏常量
#define Day 7
// 2.第二种const 修饰一个变量
const int a = 10;

1.4 关键字

关键字的作用：c++中预先保留的单词（标识符），定义变量、常量名时不能再使用。
比如：int、double、bool、long、sizeof…

1.5 标识符明明规则

1、 标识符不能为关键字；
2、 标识符只能是字母、数字、下划线；
3、 第1个标识符必须只能字母或下划线；
4、标识符字母区分大小写。
建议：尽量做到“见名知意”。

int num1 = 10;
int num2 = 20;
int sum = num1 + num2;
cout << "和为：" << sum << endl;

2. 数据类型

2.1 整型

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合适的内存。
比如，int a = 10;在内存中找一个空间存放数据10，并且给这块内存空间命名为a，想要操纵管理这个空间，用a就行。
那数据类型存在的意义？
存放一个数据10，可以用小内存，或者更大的内存空间存放，而加上数据类型，就不会造成下图的内存空间浪费。

除了int，还有别的常用的整型，区别在于占用的内存空间不同。

2.1.1 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。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){cout << "short 类型所占内存空间：" << sizeof(short) << endl;cout << "int 类型所占内存空间：" << sizeof(int) << endl;cout << "long 类型所占内存空间：" << sizeof(long) << endl;cout << "long long 类型所占内存空间：" << sizeof(long long) << endl;system("pause");return 0;
}

整型结论：short<int<= long<= long long（区分操作系统）

2.2 实型（浮点型）

作用：用于表示小数
浮点型变量分为：
1.单精度float；
2.双精度double。

float f1 = 3.14f;
double d1 = 3.14;
// 4
cout << "float所占内存空间" << sizeof(float) << endl;
// 8
cout << "double所占内存空间" << sizeof(double) << endl;
// 科学计数法
float f2 = 3e2; // 3 * 10 ~ 2
float f3 = 3e-2; // 3 * 0.1 ~ 2

2.3 字符型

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。
结论：
1.c和c++中字符型只占1个字节的内存空间；
2.字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCIl编码放入
到存储单元。

2.4 转义字符

作用：用于显示一些不能显示出来的ASCII字符。

2.5 字符串型

作用：用于表示一串字符
两种风格：
1.C风格字符串：char 变量名[] = “字符串值”

char str1[] = "hello world";

2.C++风格字符串：string 变量名 = “字符串值”

#include<string>  // 使用c++风格时，需要包含这个头文件。string str1 = "hello world";

2.6 布尔类型bool

作用：用于表示真或假
布尔类型bool只占1个字节的内存空间；

bool flag = true;
cout << flag << endl; // 输出为1

2.7 数据的输入

作用：用于从键盘获取数据
关键字：cin
语法：cin >> 变量

int a = 0;
cout << "请输入数据：" << endl;
cin >> a;
cout << "输入数据为：" << a << endl;

3. 运算符

作用：用于执行代码的运算

3.1 算数运算符

作用：用于处理四则运算
结论：
1.两数相除（取模），除数不可以为0；
2.只有整型变量之间可以做取余运算；
3.++a，前置递增先让变量+1，然后进行表达式运算
4.a++，后置递增先进行表达式运算，后让变量+1

int a1 = 10;
int a2 = 3;
cout << a1 / a2 << endl; // 输出结果为3，取决于a1和a2的数据类型
float b1 = 0.55;
float b2 = 0.22;
cout << b1 / b2 << endl; // 输出结果为小数，取决于b1和b2的数据类型int a1 = 10;

3.2 赋值运算符

作用：用于将表达式的值赋值给变量

3.3 比较运算符

作用：用于表达式的比较，返回一个真值或假值

3.4 逻辑运算符

作用：用于根据表达式的值返回真值或假值

4. 程序流程结构

作用：用于执行代码的运算
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
1.顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转；
2.选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能；
3.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：执行满足条件的语句
if语句的三种形式：
1.单行格式if语句

int score = 70;
if (score > 60) //注意事项，if条件后面不要加分号
{cout << "分数及格" << endl;
}

2.多行格式if语句

int score = 70;
if (score > 60)  //注意事项，if条件后面不要加分号
{cout << "分数及格" << endl;
}
else
{cout << "分数不及格" << endl;
}

3.多条件的if语句

int score = 70;
if (score > 90)  //注意事项，if条件后面不要加分号
{cout << "分数优秀" << endl;
}
else if (score > 80)
{cout << "分数良好" << endl;
}
else
{cout << "分数及格" << endl;
}

4.多嵌套if语句
在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断

int score = 70;
if (score > 90)  //注意事项，if条件后面不要加分号
{cout << "分数优秀" << endl;// 嵌套if语句if (score > 95){cout << "分数特别优秀" << endl;}
}
else if (score > 80)
{cout << "分数良好" << endl;
}
else
{cout << "分数及格" << endl;
}

4.1.2 三目运算符

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 a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = (a > b ? a : b);
cout << c << endl;
// 在C++中三目运算符返回的是变量，可以继续赋值
(a > b ? a : b) = 30;

4.1.3 switch语句

作用：执行多条件分支语句

语法：

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 score = 90;
switch (score)
{
case 90:cout << "成绩优秀" << endl;break; // 退出当前分支
case 80:cout << "成绩良好" << endl;break; // 退出当前分支
case 70:cout << "成绩及格" << endl;break; // 退出当前分支
default:cout << "成绩不及格" << endl;break;}

if和 switch 区别？
switch缺点：判断时候只能是整型或者字符型，不可以是一个区间
switch优点：结构清晰，执行效率高

4.2 循环结构

4.2.1 while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

int num = 0;
while (num < 10)
{cout << num << endl;num++;
}

注意事项：在写循环一定要避免死循环的出现

4.2.2 do while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

int num = 0;
do
{cout << num << endl;num++;
} while (num < 10);

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;}；

for (int i = 0; i < 10; i++){cout << i << endl;}

4.2.4 嵌套循环

作用：在循环体中再嵌套—层循环,解决—些实际问题

// 外层循环执行一次
for (int i = 0; i < 10; i++)
{// 内层循环执行一周for (int j = 0; j < 10; j++){cout << "* ";}cout << endl;
}

4.3 跳转结构

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:
1.出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
2.出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
3.出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

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

4.3.3 go to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

cout << "1" << endl;
cout << "2" << endl;
goto FLAG;
cout << "3" << endl;
cout << "4" << endl;
FLAG:
cout << "5" << endl;

注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱

5. 数组

5.1 概述

所谓数组，就是—个集合，里面存放了“相同类型”的数据元素
特点1:数组中的每个数据元素都是相同的数据类型
特点2:数组是由连续的内存位置组成的
好比，一个盒子放着同样的电池。

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

—维数组定义的三种方式:
1.数据类型 数组名[数组长度]；
2.数据类型 数组名[数组长度] = { 值1，值2 …]；
3.数据类型 数组名[ ] ={ 值1，值2 …}；
数组特点：
1.放在一块连续的内存空间中
2.数组中每个元素都是相同数据类型

// 定义方式1
int	score[10];
// 定义方式2
// 如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全
int	score[10] = {10, 20, 30, 40};
// 定义方式3
// 如果{}有了初始长度，[]内也可以不用显式化数组长度
int	score[] = { 10, 20, 30, 40 };

总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范—致，不要和变量重名；
总结2：数组中下标是从0开始索引。

5.2.2 一维数组数组名

一维数组名称的用途:
1.可以统计整个数组在内存中的长度；
2.可以获取数组在内存中的首地址。

// 1.可以通过数组名统计整个数组占用内存大小
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
cout << "整个数组占用的内存空间为：" << sizeof(arr) << endl;
cout << "每个元素占用的内存空间为：" << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "数组中元素的个数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
// 2.可以通过数组名查看数组首地址，加(int)将16进制地址强转成10进制数
cout << "数组首地址为：" << (int)arr<< endl;
cout << "数组中第一个元素的地址为：" << (int)&(arr[0])<< endl;
// 数组中存放的是整型，每个整型占用4个字节，所以每个元素地址差4
cout << "数组中第二个元素的地址为：" << (int)&(arr[1])<< endl;
// 数组名是常量，它已经指向了首地址，不可以进行赋值操作
// arr = 100;

示例，实现一个一维数组的逆置

// 1.创建数组
int arr[5] = { 1,3,2,5,4 };
cout << "数组逆置前：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{cout << arr[i] << endl;
}
// 2、实现逆置
// 2.1记录起始下标位置
int start = 0;
// 2.2记录结束下标位置
int end = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;
// 2.3起始下标与结束下标的元素互换
// 2.4起始位置++ 结束位置--
// 2.5循环执行2.1操作，直到起始位置>=结束位置
while (start < end)
{int temp = arr[start];arr[start] = arr[end];arr[end] = temp;start++;end--;}
cout << "数组逆置后：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{cout << arr[i] << endl;
}

5.2.3 冒泡排序

作用：最常用的排序算法，对数组内元素进行排序
1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
3.重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较
首先看比几轮，每1轮比几次，比如第1轮， 就比8次；
其实第1轮的作用就是，两两比较，直到选到最大的数放在最后位置；
第2轮时候，因为第1轮已经找到最大数，所以比较次数-1，其作用就是第2大的数放在倒数第2位置。

int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
int arr_num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (int i = 0; i < arr_num - 1; i++)
{for (int j = 0; j < arr_num - i - 1; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}
}
cout << "排序后的结果：" << endl;
for (int i = 0; i < arr_num; i++)
{cout << arr[i] << endl;
}

5.3 二维数组

二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。通常以矩阵的形式进行体现。

5.3.1 二维数组定义方式

二维数组定义的四种方式:
1.数据类型 数组名[行数] [列数]；
2.数据类型 数组名[行数] [列数] = { (值1，值2), (值3，值4) …]；
3.数据类型 数组名[行数] [列数] ={ 值1,值2, 值3,值4…}；
4.数据类型 数组名[ ] [列数] ={ 值1,值2, 值3,值4…}；
建议：以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性

// 1.数据类型 数组名[行数] [列数]；
int arr1[2][3];
// 2.数据类型 数组名[行数] [列数] = { (值1，值2), (值3，值4) ...]；
int arr2[2][3] =
{{1,2,3},{4,5,6}
};
// 3.数据类型 数组名[行数] [列数]  ={ 值1,值2,值3,值4...}；
int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
// 4.数据类型 数组名[ ] [列数]  ={ 值1,值2,值3,值4...}；
int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };

总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数

5.3.2 二维数组数组名

作用：
1.查看二维数组所占内存空间
2.获取二维数组首地址

int arr[2][3] ={{1,2,3},{4,5,6}};
// 1.查看二维数组所占内存空间
cout << "二维数组所占内存空间为：" << sizeof(arr) << endl;
cout << "二维数组第一行所占内存空间为：" << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组第1个元素所占内存空间为：" << sizeof(arr[0][0]) << endl;
cout << "二维数组行数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组列数为：" << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;
// 2.获取二维数组首地址
cout << "二维数组首地址为：" << (int)arr << endl;
cout << "二维数组第1行首地址为：" << (int)arr[0] << endl;
// 第1行和第2行首地址差了12， 3x4
cout << "二维数组第2行首地址为：" << (int)arr[1] << endl;
// 第1个和第2个元素首地址差了4
cout << "二维数组第1个元素首地址为：" << (int)&arr[0][0] << endl;
cout << "二维数组第2个元素首地址为：" << (int)&arr[0][1] << endl;

6. 函数

6.1 概述

作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码
一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。

6.2 函数的定义

函数的定义一般主要有5个步骤：
1、返回值类型
2、函数名
3、参数表列
4、函数体语句
5、return表达式

// 函数定义的时候，num1和num2并没有真实数据，他只是一个形式上的参数，简称形参
int add(int num1, int num2)
{int sum = num1 + num2;return sum;
}

6.3 函数的调用

功能：使用定义好的函数
语法：函数名（参数)

int a = 10;
int b = 10;
// a和b称为实际参数，简称实参
// 当调用函数时候，实参的值会传递给形参
int sum = add(a, b);

6.4 值传递

1.所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
2.值传递时，如果形参发生，并不会影响实参

6.5 函数的常见样式

1.无参无返
2.有参无返
3.无参有返
4.有参有返

6.6 函数的申明

作用：告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
注意：函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有—次。

#include<iostream>
using namespace std;
// 提前告诉编译器函数的存在，可以利用函数的声明
int max(int a, int b);
// 声明可以多次，但是函数的定义只能有—次。
int max(int a, int b);
int main()
{system("pause");return 0;
}
int max(int a, int b)
{return a > b ? a : b;
}

6.7 函数的分文件编写

作用：让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4个步骤：
1.创建后缀名为.h的头文件

2.创建后缀名为.cpp的源文件

3.在头文件中写函数的声明

#include<iostream>
using namespace std;
void swap(int a, int b);

4.在源文件中写函数的定义

#include"swap.h"
void swap(int a, int b)
{int temp = a;a = b;b = temp;cout << "a=" << a << endl;cout << "b=" << b << endl;
}

主函数中进行调用

#include<iostream>
using namespace std;
#include"swap.h"
int main()
{int a = 10;int b = 20;swap(a, b);system("pause");return 0;
}

7. 指针

7.1 指针的基本概念

作用：可以通过指针间接访问内存
1.内存编号是从0开始记录的，一般用“十六进制数字”麦示
2.可以利用指针变量保存地址

7.2 指针变量的定义和使用

指针变量定义语法：数据类型 * 变量名

// 1、定义指针，语法： 数据类型 * 变量名；
int a = 10;
int* p; 
// 让指针记录变量a的地址
p = &a;
cout << "a的地址为：" << &a << endl;
cout << "指针p为：" << p << endl;
// 2、使用指针
// 可以通过解引用的方式来找到指针指向的内存
// 指针前加 * 
*p = 1000;
cout << "a=" << a << endl;
cout << "*p=" << *p << endl;

7.3 指针所占内存空间

提问：指针也是种数据类型，那么这种数据类型占用多少内存空间?

// 1、定义指针，语法： 数据类型 * 变量名；
int a = 10;
int* p = &a;  // 让指针记录变量a的地址// 在32位操作系统下，指针是占4个字节空间大小，不管是什么数据类型
// 在64位操作系统下，指针是占8个字节空间大小，不管是什么数据类型
cout << "int*所占内存空间为：" << sizeof(int*) << endl;
cout << "int*所占内存空间为：" << sizeof(p) << endl;
cout << "float*所占内存空间为：" << sizeof(float*) << endl;cout << "double*所占内存空间为：" << sizeof(double*) << endl;cout << "char* 所占内存空间为：" << sizeof(char*) << endl;

7.4 空指针和野指针

7.4.1 空指针

空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间

用途：初始化指针变量
注意：空指针指向的内存是不可以访问的

//空指针
// 1.初始化指针变量
int* p = NULL;
// 2.空指针指向的内存是不可以访问的
// 0-255之间的内存编号是系统占用的，因此不可以访问
//*p = 100;

7.4.2 野指针

野指针：指针变量指向非法的内存空间

// 野指针
// 1.初始化指针变量
// 0x1100这个内存空间并不我们是申请的，没有权利操纵这块内存
// 在程序中，尽量避免出现野指针
int* p = (int*)0x1100;
cout << *p << endl;

总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。

7.5 const修饰指针

const修饰指针有三种情况;

7.5.1 常量指针

const修饰指针—常量指针
记忆技巧：const修饰的是int *，所以 * 的操纵就不能了。

// 1.const修饰指针  常量指针
int a = 10;
int b = 10;
const int* p = &a;
// 指针指向的值不可以改，指针的指向可以改
// *p = 20;
p = &b;

7.5.2 指针常量

const修饰常量—指针常量
记忆技巧：const修饰的是指针p，所以指针p就不能操纵了。

// 2.const修饰常量  指针常量
int* const p2 = &a;
// 指针指向不可以改，指针指向的值可以改
*p2 = 2;
// p2 = &b;

7.5.3 既修饰指针，又修饰常量

cons既修饰指针，又修饰常量

// 3.const既修饰指针，又修饰常量  
const int* const p3 = &a;
// *p3 = 20;
// p3 = &b;

总结：看const右侧紧跟着的是指针还是常量,是指针就是常量指针，是常量就是指针常量。

7.6 指针和数组

作用：利用指针访问数组中元素。

// 指针和数组
// 利用指针访问数组中的元素
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
cout << "数组种第一个元素为:" << arr[0] << endl;  //普通下标访问
int* p = arr; // 数组名就是数组的首地址 
// 当使用指针指向数组首地址时，也可以通过p[0]这样下标的形式进行元素的访问。
cout << "利用指针访问的第一个元素为：" <<* p << endl;
p++; //将指针向后偏移4个字节
cout << "利用指针访问的第二个元素为：" << *p << endl;// 利用循环
int* p2 = arr;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{cout << *p2 << endl;p2++;
}

7.7 指针和函数

作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值。

// 指针和函数
int a = 10;
int b = 20;
// 1.值传递
// 值传递不会改变实参
swap(a, b);
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;
// 2.地址传递
// 如果是地址传递,可以修饰实参
swap02(&a, &b);
cout << "a=" << a << endl;
cout << "b=" << b << endl;

总结：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递

7.8 指针、数组、函数的综合案例

案例：封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排

#include<iostream>
using namespace std;// 冒泡排序函数  参数1：数组的首地址   参数2：数组长度
void bubbleSort(int* arr, int len)
{for (int i = 0; i < len - 1; i++){for (int j = 0; j < len - i -1; j++){// 如果j > j+1 的值，就进行交换// 当使用指针指向数组首地址时，也可以通过p[0]这样下标的形式进行元素的访问。if (arr[j] > arr[j+1]){int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}
}
int main()
{// 1.创建数组int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };// 数组长度int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);// 2.创建函数，实现冒泡排序bubbleSort(arr, len); //一般，我们函数传数组，会连着数组的长度一起传// 3.打印结果for (int i = 0; i < len; i++){cout << arr[i] << endl;}system("pause");return 0;
}

8.结构体

8.1 结构体的基本概念

结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型

8.2 结构体定义和使用

语法：struct结构体名{结构体成员列表};
通过结构体创建变量的方式有三种：
1.struct 结构体名 变量名
2.struct 结构体名 变量名 = {成员1值，成员2值…}
3.定义结构体时顺便创建变量

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
// 1.创建学生数据类型（3个属性）
// 自定义数据类型，其实就是一些内置数据类型的集合
struct Student  
{// 成员列表string name; //姓名int age; //年龄int score; //分数
}s3; //顺便创建结构体变量s3int main()
{// 2.通过学生数据类型创建具体学生// 2.1 struct Student s1;// Student s1;  struct关键字可以省略// 给属性进行赋值s1.name = "张三";s1.age = 18;s1.score = 100;// 2.2 struct Student s2 = { ...}struct Student s2 = { "李四", 19, 80 };// 2.3 在定义结构体时顺便创建结构体变量s3.name = "王五";s3.age = 20;s3.score = 60;system("pause");return 0;
}

总结1：定义结构体时的关键字是struct，不可省略
总结2：创建结构体变量时，关键字struct可以省略
总结3：结构体变量利用操作符"."访问成员

8.3 结构体数组

作用：将自定义的结构体放入到数组中方便维护
语法：struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} ， {}， … {}}

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>// 结构体数组
// 1.定义结构体数组
struct Student
{string name; // 姓名int age; // 年龄int score; // 分数
}; 
int main()
{// 2.创建结构体数组并赋值struct Student stuArray[3] ={{"张三", 18, 100},{"李四", 28, 99},{"王五", 38, 95},};// 3.修改结构体数组中的值stuArray[2].name = "哈哈";// 4.遍历结构体数组for (int i = 0; i < 3; i++){cout << "姓名：" << stuArray[i].name << endl;cout << "年龄：" << stuArray[i].age << endl;cout << "分数：" << stuArray[i].score << endl;}system("pause");return 0;
}

8.4 结构体指针

作用：通过指针访问结构体中的成员
利用操作符->可以通过结构体指针访问结构体属性

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
// 结构体指针
// 定义学术结构体
struct student
{string name; // 姓名int age; // 年龄int score; // 分数
};
int main()
{// 创建学生结构体变量struct student s = { "张三",18, 100 };// 通过指针指向结构体变量struct student* p = &s;// 通过指针访问结构体变量中的数据cout << "姓名：" << p->name << "年龄：" << p->age << "分数：" << p->score << endl;system("pause");return 0;
}

总结：结构体指针可以通过->操作符来访问结构体中的成员

8.5 结构体嵌套结构体

作用：结构体中的成员可以是另一个结构体
例如：每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
// 定义学生结构体
struct student 
{string name; // 学生姓名int age; // 学生年龄int score; //考试分数
};
// 定义老师结构体
struct teacher
{int id; // 教师编号string name; // 教师姓名int age; // 年龄struct student stu;
};
int main()
{// 创建老师结构体变量struct teacher t;t.id = 1000;t.name = "老王";t.age = 50;t.stu.name = "小王";t.stu.age = 20;t.stu.score = 60;cout << "教师姓名：" << t.name << "编号:" << t.id << "年龄：" << t.age << endl;cout << "学生姓名：" << t.stu.name << "年龄:" << t.stu.age << "分数：" << t.stu.score << endl;system("pause");return 0;
}

8.6 结构体做函数参数

作用：将结构体作为参数向函数中传递
传递方式有两种:
1.值传递
2.地址传递

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
// 定义学生结构体
struct student 
{string name; // 学生姓名int age; // 学生年龄int score; //考试分数
};
// 1.值传递
void printStudentInfo(struct student s)
{s.name = "哈哈";cout << "子函数中:" << "学生姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;}
// 2.地址传递
void printStudentInfo2(struct student* s)
{ s->name = "哈哈";cout << "子函数中:" << "学生姓名：" << s->name << "年龄：" << s->age << "分数：" << s->score << endl;}int main()
{// 创建学生结构体变量struct student s;s.name = "张三";s.age = 20;s.score = 85;printStudentInfo(s);printStudentInfo2(&s);cout << "main函数中:" << "学生姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;system("pause");return 0;
}

总结：如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递

8.7 结构体中的const使用场景

作用：用const来防止误操作
当进行值传递时，实参和形参不是同一份数据，而当函数为结构体时，结构体内有多个成员变量，就会拷贝多少份数据，加大了内存负担。
因此，使用指针进行地址传递就减少了内存占用， 指针只占4个字节，但是为了更改的误操作，对结构体指针进行const修饰，防止误操作。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
// const使用场景
// 定义学生结构体
struct student 
{string name; // 学生姓名int age; // 学生年龄int score; //考试分数
};
// 将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间，并且不会复制出新的副本
void printStudentInfo(const struct student* s)
{//s->name = "哈哈"; //加入const后，就可以防止更改操作cout << "学生姓名：" << s->name << "年龄：" << s->age << "分数：" << s->score << endl;}
int main()
{// 创建学生结构体变量struct student s = { "张三",20, 85 };printStudentInfo(&s);system("pause");return 0;
}

二、C++核心编程

本阶段主要针对C++面向对象的编程技术

1.内存分区模型

C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域：
1.代码区:存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
2.全局区:存放全局变量和静态变量以及常量
3.栈区︰由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等
4.堆区:由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
内存四区意义
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期,给我们更大的灵活编程

1.1 程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区域
代码区：
存放CPU执行的机器指令
代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可
代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令
全局区：
全局变量和静态变量存放在此.
全局区还包含了常量区,字符串常量和其他常量（比如const修饰的）也存放在此.
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放
只要带“局部”的，哪怕加了const进行修饰，也不在全局区。

#include<iostream>
using namespace std;
// 全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main()
{// 全局区// 全局变量、静态变量、常量// 创建普通局部变量int a = 10;int b = 10;cout << "局部变量a的地址为：" << (int)&a << endl;cout << "局部变量b的地址为：" << (int)&b << endl;/*局部变量a的地址为：9829476局部变量b的地址为：9829476*/cout << "全局变量g_a的地址为：" << (int)&g_a << endl;cout << "全局变量g_b的地址为：" << (int)&g_b  << endl;/*全局变量g_a的地址为：11976756全局变量g_b的地址为：11976760*/// 静态变量  在普通变量前面加static，属于静态变量static int s_a = 10;static int s_b = 10;cout << "静态变量s_a的地址为：" << (int)&s_a << endl;cout << "静态变量s_b的地址为：" << (int)&s_b << endl;/*静态变量s_a的地址为：11976764静态变量s_b的地址为：11976768*/// 常量// 字符串常量cout << "字符串常量的地址为：" << (int)&"hello world" << endl;// 字符串常量的地址为：11967324// const修饰的变量// const修饰的全局变量cout << "全局常量c_g_a的地址为：" << (int)&c_g_a << endl;cout << "全局常量c_g_b的地址为：" << (int)&c_g_b << endl;/*全局常量c_g_a的地址为：11968136全局常量c_g_b的地址为：11968140*/// const修饰的局部变量const int c_1_a = 10;const int c_1_b = 10;cout << "局部常量c_g_a的地址为：" << (int)&c_1_a << endl;cout << "局部常量c_g_b的地址为：" << (int)&c_1_b << endl;/*局部常量c_g_a的地址为：9829452局部常量c_g_b的地址为：9829440*/system("pause");return 0;
}

总结：
1.C++中在程序运行前分为全局区和代码区
2.代码区特点是共篡和只读
3.全局区中存放全局变量、静态变量、常量
4.常量区中存放const修饰的全局常量和字符串常量

1.2 程序运行后

栈区：
由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等
注意事项：不要返回局部娈量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放

#include<iostream>
using namespace std;
int* func(int b) // 形参也是放在栈区的
{b = 100;int a = 10; //局部变量  存放在栈区，栈区的数据在函数执行完后自动释放return &a; // 返回局部变量的地址
}
int main()
{// 注意事项：不要返回局部娈量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放int* p = func(1);// 第一次正确输出，是因为编译器做了保留cout << *p << endl;// 第二次不再保留了，输出产生乱码cout << *p << endl; system("pause");return 0;
}

堆区：
曲程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
在C++中主要利用new在堆区开辟内存
newint (10)创建的数据，并不是把数据本身返回出来，而是把数据的地址返回出来，所以用指针接受/

#include<iostream>
using namespace std;
int* func() 
{// 利用new关键字，可以将数据开辟到堆区// 指针本质也是变量，放在栈上，只是指针保存的数据放在堆区int* p = new int(10);return p; 
}
int main()
{// 在堆区开辟数据int* p = func();cout << *p << endl;system("pause");return 0;
}

总结：
堆区数据由程序员管理开辟和释放堆区
数据利用new关键字进行开辟内存

1.3 new操作符

C++中利用new操作符在堆区开辟数据
堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符delete
语法：new 数据类型
利用new创建的数据，会返回该数据对应的数据类型的指针

#include<iostream>
using namespace std;
int* func() 
{// 在堆区创建整型数据// new返回的是该数据类型的指针int* p = new int(10);return p; 
}
void test01()
{int* p = func();cout << *p << endl;cout << *p << endl;cout << *p << endl;// 堆区的数据 由程序员管理开发，管理释放// 如果想释放， 利用关键字deletedelete p;//cout << *p << endl; // 内存已经被释放，再次访问就是非法操作，会报错
}
// 2、在堆区利用new开辟数组
void test02()
{// 创建10个整型数据的数组int* arr = new int[10]; // []时，10代表数组有10个元素for (int i = 0; i < 10; i++){arr[i] = i + 100;}for (int i = 0; i < 10; i++){cout << arr[i] << endl;}// 释放堆区数组// 释放数组的时候，要加[]才可以delete[] arr;
}
int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

2. 引用

2.1 引用的基本使用

作用：给变量起别名
语法：数据类型 &别名 = 原名

// 引用基本语法
// 数据类型 &别名 = 原名
int a = 10;
// 创建引用
int& b = a;
b = 20;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;

2.2 引用的注意事项

1.引用必须初始化
2.引用在初始化后，不可以改变

int a = 10;
// 引用必须初始化
// int& b;
int& b = a;// 引用在初始化后，不可以改变
// 创建引用
int c = 20;
b = c; //这是赋值操作，而不是更改引用
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;

2.3 引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参
优点：可以简化指针修改实参

#include<iostream>
using namespace std;
// 交换函数
// 1.值传递
void mySwap01(int a, int b)
{int temp = a;a = b;b = temp;
}// 2.地址传递
void mySwap02(int* a, int* b)
{int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}
// 3.引用传递
void mySwap03(int& a, int& b)
{int temp = a;a = b;b = temp;
}
int main()
{int a = 10;int b = 20;//mySwap01(a, b);  // 值传递，形参并不会修饰实参//mySwap02(&a, &b); // 地址传递，形参可以修饰实参mySwap03(a, b); // 引用传递，形参可以修饰实参cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;system("pause");return 0;
}

总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是—样的。引用的语法更清楚简单

2.4 引用做函数返回值

作用：引用是可以作为函数的返回值存在的
注意：不要返回局部变量引用
用法：函数调用作为左值

#include<iostream>
using namespace std;// 1.不返回局部变量的引用
int& test01()
{int a = 10; //局部变量存在在四区中的栈区return a;
}int& test02()
{static int a = 10; //静态变量存在在四区中的全局区，由系统管理释放return a;
}int main()
{//int& ref = test01();int& ref = test02();cout << "ref = " << ref << endl;  //第一次结果正确，是因为编译器做了保留cout << "ref = " << ref << endl;  //第二次结果正确，是因为a的内存已经做了释放// 2.如果函数的调用返回值是引用，函数的调用可以作为左值test02() = 1000;cout << "ref = " << ref << endl;  cout << "ref = " << ref << endl;  system("pause");return 0;
}

2.5 引用的本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量

总结：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

2.6 常量引用

本质：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

#include<iostream>
using namespace std;void showValue(const int& val)
{//val = 1; // 为了防止误操作，在形参之前加上const进行修饰cout << "val = " << val << endl;
}int main()
{// 常量引用// 使用场景：用来修饰形参，防止误操作int a = 10;//int& ref = 10; // 引用必须引一块合法的内存空间// 加上const后，编译器将代码修改为 int temp 10; const int& ref = temp;const int& ref = 10;//ref = 20; // 加入const之后变为只读，不可以修改int b = 100;showValue(b);system("pause");return 0;
}

3. 函数提高

3.1 函数默认参数

在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
语法：返回值类型 函数名 (参数=默认值) {}

#include<iostream>
using namespace std;// 函数默认参数
// 如果我们自己传入数据，就用自己的数据，如果没有，那么用默认值
// 语法:返回值类型 函数名（形参=默认值）{}// 注意事项
// 1.如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须有默认值
int func(int a, int b = 20, int c = 30)
{return a + b + c;
}// 2.如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数
// 声明和实现只能有一个有默认参数
int func2(int a = 10, int b = 10);int func2(int a = 10, int b = 10)
{return a + b;
}
int main()
{//cout << func(10) << endl;//cout << func(10, 30) << endl;cout << func2(10, 30) << endl;system("pause");return 0;
}

3.2 函数占位参数

C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置
语法：返回值类型 函数名（数据类型){}

#include<iostream>
using namespace std;// 占位参数
// 返回值类型 函数名（数据类型){}
// 占位参数还可以有默认参数 void func(int a, int = 10)void func(int a, int)
{cout << "this is func" << endl;
}int main()
{func(10, 10); // 占位参数必须要补system("pause");return 0;
}

3.3 函数重载

3.3.1 函数重载概述

作用：函数名可以相同，提高复用性
函数重载满足条件:
1.同一个作用域下
2.函数名称相同
3.函数参数类型不同，或者个数不同，或者顺序不同
注意：函数的返回值不可以作为函数重载的条件

#include<iostream>
using namespace std;// 函数重载
// 可以让函数名相同，提高复用性// 函数重载满足条件:
// 1.同一个作用域下
// 2.函数名称相同
// 3.函数参数类型不同，或者个数不同，或者顺序不同void func()
{cout << "func 的调用" << endl;
}void func(int a)
{cout << "func(int a) 的调用" << endl;
}void func(double a)
{cout << "func(double a) 的调用" << endl;
}void func(int a, double b)
{cout << "func(int a, double b) 的调用" << endl;
}void func(double b, int a)
{cout << "func(double b, int a) 的调用" << endl;
}// 注意事项：函数的返回值不可以作为函数重载的条件
// // 因为不管是void func还是int func，函数调用都是func()，就会产生歧义。
//int func(double b, int a)
//{
//	cout << "void func(double b, int a) 的调用" << endl;
//}int main()
{func();func(10);func(3.14);func(10, 3.14);func(3.14, 10);system("pause");return 0;
}

3.3.2 函数重载的注意事项

函数重载满足条件:
1.引用作为重载条件
2.函数重载碰到函数默认参数

#include<iostream>
using namespace std;// 函数重载满足条件:
// 1.引用作为重载条件
void func(int& a)  // int& =10 不合法
{cout << "func(int& a) 的调用" << endl;
}void func(const int& a) // const int& =10 会创建一个temp临时空间，合法
{cout << "func(const int& a) 的调用" << endl;
}// 2.函数重载碰到函数默认参数
void func2(int a, int b = 10) 
{cout << "func2(int a, int b) 的调用" << endl;
}void func2(int a)
{cout << "func2(int a) 的调用" << endl;
}int main()
{// a是一个变量，可读可写，所以当引用作为重载条件时，编译器默认走void func(int& a)的版本int a = 10;// func(a); // 调用无const// 相当于 int& =10，这个没有引用一个合法空间，编译器不会通过的，编译器默认走void func(const int& a)的版本// func(10);  // 调用有const// func2(10); // 两种都能调，因为默认参数b可以不传形参，出现了歧义system("pause");return 0;
}

4. 面向对象

C++面向对象的三大特性为:封装、继承、多态
C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为
例如：
人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…行为有载人、放音乐、放空调…
具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

4.1 封装

4.1.1 封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义：
1.将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
2.将属性和行为加以权限控制
封装意义一：
在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物
语法：class 类名 { 访问权限 : 属性 / 行为 };

#include<iostream>
using namespace std;
// 设计一个圆类，求圆的周长
const double PI = 3.14;// class代表设计一个类
class Circle
{// 访问权限// 公共权限
public:// 类中的属性和行为我们统一称为：成员// 属性 成员属性、成员变量// 行为 成员函数、成员方法// 属性// 半径int m_r;// 行为// 获取圆的周长double calculateZC(){return 2 * PI * m_r;}// 也可设置一个给属性赋值的行为void setR(int r){m_r = r;}
};
int main()
{// 通过圆类 创建具体的圆(对象)// 实例化 (通过一个类创建一个对象的过程)Circle c1;// 给圆对象的属性进行赋值c1.m_r = 10;cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;Circle c2;c2.setR(20); // 通过定义好的属性给行为直接赋值cout << "圆的周长为：" << c2.calculateZC() << endl;system("pause");return 0;
}

封装意义二：
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制
访问权限有三种:
1.public公共权限
2.protected保护权限
3.private私有权限

#include<iostream>
using namespace std;// 访问权限， 三种：
// public     公共权限    成员， 类内可以访问，类外也可以访问 
// protected  保护权限    成员， 类内可以访问，类外不可以访问    儿子可以访问父亲中的保护内容
// private    私有权限    成员， 类内可以访问，类外也可以访问    儿子不可以访问父亲中的保护内容class Person
{// 访问权限
public:// 公共权限string m_Name; // 姓名protected:// 保护权限string m_Car;  //汽车
private:// 私有权限int m_Password;  //银行卡密码public:// 行为void func(){m_Name = "张三";m_Car = "拖拉机";m_Password = 12346;}
};
int main()
{// 实例化具体对象Person p1;p1.m_Name = "李四";//p1.m_Car = "奔驰";  //m_Car是保护权限，类外不可以访问//p1.m_Password = 123;  //m_Car是私有权限，类外不可以访问system("pause");return 0;
}

4.1.2 struct和class区别

在C++中struct和class唯一的区别就在于：
默认的访问权限不同
区别:
1.struct 默认权限为公共
2.class默认权限为私有

#include<iostream>
using namespace std;// struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同// 1.struct 默认权限为公共
// 2.class  默认权限为私有class C1
{int m_A;  // 默认权限为私有
};struct C2
{int m_A;  // 默认权限为公共
};int main()
{C1 c1;//c1.m_A = 100;  // 私有权限，类外不可以访问C2 c2;c2.m_A = 100;    // 公共权限，类外可以访问system("pause");return 0;
}

4.1.3 成员属性设置为私有

在C++中struct和class唯一的区别就在于：
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性
其实，就是将属性设置私有后，设置public接口函数来控制对属性的读与写的状态。

#include<iostream>
using namespace std;// 成员属性设置为私有// 1、将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
// 2、对于写权限，我们可以检测数据的有效性// 定义一个人类
class Person
{
public:// 设置姓名void setName(string name){m_Name = name;}// 获取姓名string getName(){return m_Name;}// 获取年龄int getAge(){return m_Age;}// 设置年龄  用于2，检测数据有效性时，设置为可写，但是年龄必须在0-150之间void setAge(int age){if (age < 0 || age > 150){cout << "年龄输入有误，赋值失败" << endl;return;}m_Age = age;}// 设置偶像void setIdol(string idol){m_Idol = idol;}private:string m_Name; // 姓名 可读可写int m_Age =18; // 年龄 只读  用于2，检测数据有效性时，设置为可写，但是年龄必须在0-150之间string m_Idol; // 偶像 只写
};int main()
{Person p;// 姓名的设置//p.m_Name = "张三";p.setName("张三");cout << "姓名为：" << p.getName() << endl; // 设置了可读可写状态// 年龄的设置//p.m_Age = 20;  // 只设置了可读状态，不可写cout << "年龄为：" << p.getAge() << endl;// 偶像的设置p.setIdol("小明");//cout << "偶像为：" << p.m_Idol << endl; // 只设置了写的状态，不可读// 用于2，检测数据有效性时，设置为可写，但是年龄必须在0-150之间p.setAge(160);cout << "年龄为：" << p.getAge() << endl;  //输出仍为18system("pause");return 0;
}

补充：和结构体类似，类里面还可以让另一个类来作为本类中的成员！！！

4.1.4 类的分文件编写

1.首先，先在头文件中进行类的申明，将所有成员函数的函数体去掉，只留下申明就行。
其实，类的分文间编写和上面的函数分文件编写类似，只要管函数就行。

#pragma once  //防止头文件重复申明
#include<iostream>
using namespace std;class Circle
{
public:// 成员行为只留下函数的申明就行// 设置半径void setR(int r);// 获取半径int getR();
private:int m_R; //半径
};

2.接着，进行函数体的实现，新建.cpp文件
进行头文件的导入，类的申明中成员属性也不用管，只要实现成员函数的实现就行，在每个函数名之前加上函数的作用域（不然就是全局函数，是不对的），最后进行一个缩进就完成了。

#include"circle.h"// 设置半径
void Circle::setR(int r)
{m_R = r;
}
// 获取半径
int Circle::getR()
{return m_R;
}