C++ on 静静的安全笔记

05x数组42-49

Mon, 27 Jan 2025 16:13:45 +0000

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C++ 支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据，但它往往被认为是一系列相同类型的变量。

在 C++ 中要声明一个数组，需要指定元素的类型和元素的数量，如下所示：

type arrayName [ arraySize ]; //注意下标从0开始

新建、赋值与使用

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 // 新建一个数组，长度为5
 6 int arr[5] = {};
 7
 8 // 赋值数组
 9 for (int i = 0; i < 5; i++) {
10 arr[i] = i * 2; // 将数组的每个元素赋值为其索引的两倍
11 }
12
13 // 使用数组，输出数组的每个元素
14 cout << "数组的元素为：" << endl;
15 for (int i = 0; i < 5; i++) {
16 cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
17 }
18
19 return 0;
20}

一维数组名的用途

统计数组再内存中的长度。
获取数组再内存中的首地址。

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 // 新建一个数组，长度为5
 6 int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
 7
 8 // 统计数组在内存中的长度
 9 int arraySize = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
10 cout << "数组的长度为：" << arraySize << endl;
11
12 // 获取数组在内存中的首地址
13 cout << "数组在内存中的首地址为：" << arr << endl;
14
15 // 使用数组，输出数组的每个元素
16 cout << "数组的元素为：" << endl;
17 for (int i = 0; i < arraySize; i++) {
18 cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
19 }
20
21 return 0;
22}

两个地址段差多少

这两个地址相差的长度可以通过简单的减法计算：

地址1（数组 arr）：000000000014FD08
地址2（数组 arrb）：000000000014FD38

将它们转换为十进制并相减即可：

000000000014FD38 - 000000000014FD08 = 0x30

换算为十进制：

0x30 = 48 字节

因此，这两个地址相距 48 字节。

在这个上下文中，两个数组 arr 和 arrb 都是长度为 6 的数组，而它们的首地址相距 48 字节，这可以通过以下几点来理解：

1. 数组的数据类型决定了内存占用

数组在内存中的总大小取决于其元素的数据类型和长度。如果数组 arr 和 arrb 的长度都是 6，那么每个数组占用的字节数为： $ \text{数组总大小} = \text{每个元素的大小} \times \text{数组长度} $

假设 arr 和 arrb 是以下几种常见的数据类型：

int 类型：在大多数 64 位系统中，int 的大小是 4 字节，因此一个长度为 6 的数组占用 $4 \times 6 = 24$字节。
float 类型：float 通常也是 4 字节，因此数组占用同样是 24 字节。
double 类型：double 通常是 8 字节，因此数组占用 $8 \times 6 = 48$ 字节。

2. 地址差说明内存布局

两个数组的首地址相距 48 字节，说明在内存中它们是连续分布的：

如果数组的元素是 double 类型，每个数组正好占用 48 字节，因此 arrb 的起始地址正好紧接在 arr 的末尾。
如果数组的元素是 int 或 float 类型（占 24 字节），那么地址间的 48 字节 说明两者之间存在 24 字节的对齐间隔，可能是由于内存对齐或其他结构性分配导致。

3. 内存对齐的可能性

内存对齐是编译器在分配内存时，为了提高访问效率而自动插入的间隔。比如：

如果系统要求数据按 8 字节对齐，则即使 arr 只占 24 字节，下一个数组 arrb 的起始地址也会向上对齐到最近的 8 字节倍数，这可能导致实际间隔增加。

结论

如果 arr 和 arrb 是 double 类型数组，两个地址相距正好等于 arr 的大小（48 字节），表示没有额外间隔。
如果是其他数据类型，可能由于内存对齐或其他原因，导致间隔大于数组的实际大小。

要具体确认，可以查看数组的数据类型和系统的对齐策略。

练习案例-5只小猪称体重

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 // 新建一个数组，长度为5，存储五只小猪的体重
 6 int weights[5] = { 250, 300, 275, 320, 290 };
 7
 8 // 输出每只小猪的体重
 9 cout << "五只小猪的体重分别为：" << endl;
10 for (int i = 0; i < 5; i++) {
11 cout << "小猪 " << i + 1 << " 的体重是 " << weights[i] << " 公斤" << endl;
12 }
13
14 // 找出最重的小猪
15 int maxWeight = weights[0]; //已经从0下表开始找了
16 int maxIndex = 0;
17 for (int i = 1; i < 5; i++) {
18 if (weights[i] > maxWeight) {
19 maxWeight = weights[i];
20 maxIndex = i;
21 }
22 }
23
24 // 输出最重的小猪
25 cout << "最重的小猪是小猪 " << maxIndex + 1 << "，体重是 " << maxWeight << " 公斤" << endl;
26
27 return 0;
28}

练习案例-数组元素逆置

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 // 新建一个数组，长度为5
 6 int weights[5] = { 250, 300, 275, 320, 290 };
 7
 8 // 输出原始数组
 9 cout << "原始数组的元素为：" << endl;
10 for (int i = 0; i < 5; i++) {
11 cout << weights[i] << " ";
12 }
13 cout << endl;
14
15 // 逆置数组元素
16 int start = 0;
17 int end = 4; // 数组下标从0开始，所以最后一个元素的下标为4 也可以用 sizeof(weights[0]) - 1
18 while (start < end) {
19 int temp = weights[start];
20 weights[start] = weights[end];
21 weights[end] = temp;
22 start++;
23 end--;
24 }x
25
26 // 输出逆置后的数组
27 cout << "逆置后的数组元素为：" << endl;
28 for (int i = 0; i < 5; i++) {
29 cout << weights[i] << " "; // 末尾加空字符串
30 }
31 cout << endl;
32
33 return 0;
34}

经典算法-冒泡排序

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4// 定义颜色代码
 5#define RESET "\033[0m"
 6#define RED "\033[31m"
 7#define GREEN "\033[32m"
 8#define YELLOW "\033[33m"
 9#define BLUE "\033[34m"
10#define MAGENTA "\033[35m"
11#define CYAN "\033[36m"
12#define WHITE "\033[37m"
13
14int main() {
15 // 新建一个数组，长度为5
16 int weights[5] = { 22, 34, 21, 28, 36 };
17
18 // 输出原始数组
19 cout << "原始数组的元素为：" << endl;
20 for (int i = 0; i < 5; i++) {
21 cout << weights[i] << " ";
22 }
23 cout << endl;
24
25 // 冒泡排序算法，按降序排列
26 for (int i = 0; i < 5 - 1; i++) {
27 for (int j = 0; j < 5 - 1 - i; j++) {
28 bool swapped = false;
29 if (weights[j] < weights[j + 1]) {
30 int temp = weights[j];
31 weights[j] = weights[j + 1];
32 weights[j + 1] = temp;
33 swapped = true;
34 }
35
36 // 输出每次排序后的数组
37 cout << "第 " << i + 1 << " 轮，第 " << j + 1 << " 次排序后的数组元素为：" << endl;
38 for (int k = 0; k < 5; k++) {
39 if (k == j || k == j + 1) {
40 cout << RED << weights[k] << " " << RESET; // 用红色标记被动过的元素
41 }
42 else {
43 cout << weights[k] << " ";
44 }
45 }
46 cout << endl;
47 }
48 }
49
50 // 输出最终排序后的数组
51 cout << "最终降序排列后的数组元素为：" << endl;
52 for (int i = 0; i < 5; i++) {
53 cout << weights[i] << " ";
54 }
55 cout << endl;
56
57 return 0;
58}

二维数组

可以通过数组名查看：

统计数组再内存中的长度。
获取数组再内存中的首地址。

多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组，在本质上，是一个一维数组的列表。声明一个 x 行 y 列的二维整型数组，形式如下：

type arrayName [ x ][ y ];

初始化二维数组

多维数组可以通过在括号内为每行指定值来进行初始化。下面是一个带有 3 行 4 列的数组。

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 */
};

内部嵌套的括号是可选的，下面的初始化与上面是等同的：

int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
int a[][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}; //可以省行数，但是不能省列数，且要有数据

访问二维数组元素

二维数组中的元素是通过使用下标（即数组的行索引和列索引）来访问的。例如：

int val = a[2][3];

属性用法

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 // 新建一个二维数组，3行3列，数字为1到9
 6 int arr[3][3] = {
 7 {1, 2, 3},
 8 {4, 5, 6},
 9 {7, 8, 9}
10 };
11
12 // 输出数组的内容
13 cout << "数组的内容为：" << endl;
14 for (int i = 0; i < 3; i++) {
15 for (int j = 0; j < 3; j++) {
16 cout << arr[i][j] << " ";
17 }
18 cout << endl;
19 }
20
21 // 输出行数和列数
22 int rows = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
23 int cols = sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]);
24 cout << "数组的行数为：" << rows << endl;
25 cout << "数组的列数为：" << cols << endl;
26
27 // 输出总内存空间
28 int totalSize = sizeof(arr);
29 cout << "数组的总内存空间为：" << totalSize << " 字节" << endl;
30
31 // 输出每一列的内存空间和首地址
32 for (int j = 0; j < cols; j++) {
33 int colSize = sizeof(arr[0][j]) * rows;
34 cout << "第 " << j + 1 << " 列的内存空间为：" << colSize << " 字节" << endl;
35 cout << "第 " << j + 1 << " 列的首地址为：" << &arr[0][j] << endl;
36 }
37
38 return 0;
39}

练习案例-考试成绩

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 // 新建一个二维数组，存储三名同学在三门考试科目中的成绩
 6 int scores[3][3] = {
 7 {85, 92, 78}, // 张三的成绩：语文85，英语92，数学78
 8 {88, 76, 90}, // 李四的成绩：语文88，英语76，数学90
 9 {90, 85, 88} // 王五的成绩：语文90，英语85，数学88
10 };
11
12 // 定义同学和科目的名称
13 string students[3] = { "张三", "李四", "王五" };
14 string subjects[3] = { "语文", "英语", "数学" };
15
16 // 分别输出每位同学的成绩和总分
17 for (int i = 0; i < 3; i++) {
18 int totalScore = 0; // 初始化总分
19 cout << students[i] << "的成绩：" << endl;
20 for (int j = 0; j < 3; j++) {
21 cout << subjects[j] << "：" << scores[i][j] << "分" << endl;
22 totalScore += scores[i][j]; // 累加每门科目的成绩
23 }
24 cout << "总分：" << totalScore << "分" << endl;
25 cout << endl;
26 }
27
28 return 0;
29}

C++ 中数组详解

在 C++ 中，数组是非常重要的，我们需要了解更多有关数组的细节。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与数组相关的重要概念：

概念	描述
多维数组	C++ 支持多维数组。多维数组最简单的形式是二维数组。
指向数组的指针	您可以通过指定不带索引的数组名称来生成一个指向数组中第一个元素的指针。您可以先跳过本章，等了解了 C++ 指针的概念之后，再来学习本章的内容。
传递数组给函数	您可以通过指定不带索引的数组名称来给函数传递一个指向数组的指针。
从函数返回数组	C++ 允许从函数返回数组。

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04x程序流程结构

Tue, 21 Jan 2025 16:13:45 +0000

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选择结构

判断语句

C++ 编程语言提供了以下类型的判断语句。点击链接查看每个语句的细节。

语句	描述
if 语句	一个 if 语句由一个布尔表达式后跟一个或多个语句组成。
if…else 语句	一个 if 语句后可跟一个可选的 else 语句，else 语句在布尔表达式为假时执行。
嵌套 if 语句	您可以在一个 if 或 else if 语句内使用另一个 if 或 else if 语句。
switch 语句	一个 switch 语句允许测试一个变量等于多个值时的情况。
嵌套 switch 语句	您可以在一个 switch 语句内使用另一个 switch 语句。

 1#include<iostream> 
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 int x, y, z;
 6
 7 // 让用户输入 x, y, z 的值
 8 cout << "请输入 x 的值: ";
 9 cin >> x;
10 cout << "请输入 y 的值: ";
11 cin >> y;
12 cout << "请输入 z 的值: ";
13 cin >> z;
14
15 // 单行 if
16 if (x < y) cout << "x 小于 y" << endl;
17
18 // 多行 if
19 if (x < y) {
20 cout << "x 小于 y" << endl;
21 cout << "这是一个多行 if 语句" << endl;
22 }
23
24 // 嵌套 if
25 if (x < y) {
26 if (y < z) {
27 cout << "y 小于 z" << endl;
28 }
29 else {
30 cout << "y 不小于 z" << endl;
31 }
32 }
33 else {
34 cout << "x 不小于 y" << endl;
35 }
36
37 cin.get(); // 使程序暂停，等待用户输入
38 return 0;
39}

? : 运算符（三目表达式同C）

我们已经在前面的章节中讲解了 条件运算符 ? :，可以用来替代 if…else 语句。它的一般形式如下：

Exp1 ? Exp2 : Exp3;

其中，Exp1、Exp2 和 Exp3 是表达式。请注意，冒号的使用和位置。

? 表达式的值是由 Exp1 决定的。如果 Exp1 为真，则计算 Exp2 的值，结果即为整个 ? 表达式的值。如果 Exp1 为假，则计算 Exp3 的值，结果即为整个 ? 表达式的值。

 1#include<iostream> 
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 int x, y, z;
 6
 7 // 让用户输入 x, y, z 的值
 8 cout << "请输入 x 的值: ";
 9 cin >> x;
10 cout << "请输入 y 的值: ";
11 cin >> y;
12 cout << "请输入 z 的值: ";
13 cin >> z;
14
15 // 使用三目运算符改写嵌套 if
16 cout << (x < y ? (y < z ? "y 小于 z" : "y 不小于 z") : "x 不小于 y") << endl;
17
18
19 cin.get(); // 使程序暂停，等待用户输入
20 return 0;
21}

Switch结构

 1#include<iostream> 
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 int score;
 6
 7 while (true) {
 8 // 让用户输入分数
 9 cout << "请输入分数（输入-1退出）: ";
10 cin >> score;
11
12 // 检查是否输入-1以退出循环
13 if (score == -1) {
14 break;
15 }
16
17 // 使用 switch 和嵌套 switch 判断分数等级
18 switch (score / 10) {
19 case 10:
20 case 9:
21 switch (score) {
22 case 100:
23 case 99:
24 cout << "A++" << endl;
25 break;
26 case 98:
27 case 97:
28 case 96:
29 case 95:
30 cout << "A+" << endl;
31 break;
32 default:
33 cout << "A" << endl;
34 break;
35 }
36 break;
37 case 8:
38 cout << "B" << endl;
39 break;
40 case 7:
41 cout << "C" << endl;
42 break;
43 case 6:
44 cout << "D" << endl;
45 break;
46 default:
47 cout << "E" << endl;
48 break;
49 }
50 }
51
52 return 0;
53}

循环结构

循环类型

C++ 编程语言提供了以下几种循环类型。点击链接查看每个类型的细节。

循环类型	描述
while 循环	当给定条件为真时，重复语句或语句组。它会在执行循环主体之前测试条件。
for 循环	多次执行一个语句序列，简化管理循环变量的代码。
do…while 循环	除了它是在循环主体结尾测试条件外，其他与 while 语句类似。
嵌套循环	您可以在 while、for 或 do..while 循环内使用一个或多个循环。

 1while(condition)
 2{
 3 statement(s);
 4}
 5
 6for ( init; condition; increment ) // 均为空表示无限真值循环
 7{
 8 statement(s);
 9}
10
11
12do
13{
14 statement(s);
15
16}while( condition );

 1#include<iostream> 
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 int i;
 6
 7 // do-while 循环
 8 i = 1;
 9 cout << "do-while 循环:" << endl;
10 do {
11 cout << i << " ";
12 i++;
13 } while (i <= 5);
14 cout << endl;
15
16 // while 循环
17 i = 1;
18 cout << "while 循环:" << endl;
19 while (i <= 5) {
20 cout << i << " ";
21 i++;
22 }
23 cout << endl;
24
25 // for 循环
26 cout << "for 循环:" << endl;
27 for (i = 1; i <= 5; i++) {
28 cout << i << " ";
29 }
30 cout << endl;
31
32 return 0;
33}

嵌套循环

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 cout << "99 乘法表：" << endl;
 6
 7 for (int i = 1; i <= 9; i++) {
 8 for (int j = 1; j <= i; j++) {
 9 cout << j << " * " << i << " = " << j * i << "\t";
10 }
11 cout << endl;
12 }
13
14 return 0;
15}

跳转语句-循环控制语句

循环控制语句更改执行的正常序列。当执行离开一个范围时，所有在该范围中创建的自动对象都会被销毁。

C++ 提供了下列的控制语句。点击链接查看每个语句的细节。

控制语句	描述
break 语句	终止 loop 或 switch 语句，程序流将继续执行紧接着 loop 或 switch 的下一条语句。
continue 语句	引起循环跳过主体的剩余部分，立即重新开始测试条件。
goto 语句	将控制转移到被标记的语句。但是不建议在程序中使用 goto 语句。

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3
 4int main() {
 5 cout << "示例程序展示 break, continue 和 goto 的用法：" << endl;
 6
 7 for (int i = 1; i <= 20; i++) {
 8 if (i == 5) {
 9 cout << "遇到 5，使用 continue 跳过本次循环" << endl;
10 continue; // 跳过本次循环，继续下一次循环
11 }
12
13 if (i == 10) {
14 cout << "遇到 10，使用 break 退出当前循环" << endl;
15 break; // 退出当前循环
16 }
17
18 cout << "当前数字: " << i << endl;
19 }
20
21 // 使用 goto 跳转到标签 start2
22 cout << "使用 goto 跳转到标签 start2" << endl;
23 goto start2; //慎用goto，容易死循环。
24
25start2:
26 for (int j = 11; j <= 20; j++) {
27 if (j == 15) {
28 cout << "遇到 15，使用 goto 跳转到标签 end" << endl;
29 goto end; // 跳转到标签 end
30 }
31
32 cout << "当前数字: " << j << endl;
33 }
34
35end:
36 cout << "程序结束" << endl;
37 return 0;
38}

经典案例

经典案例-猜数字游戏

 1#include <iostream>
 2#include <cstdlib> // 包含 rand() 和 srand()
 3#include <ctime> // 包含 time()
 4using namespace std;
 5
 6int main() {
 7 srand(static_cast<unsigned int>(time(0))); // 使用当前时间作为随机数种子
 8 int numberToGuess = rand() % 100 + 1; // 生成 1 到 100 之间的随机数
 9 int guess;
10 int attempts = 0;
11 char playAgain;
12
13 do {
14 cout << "猜数字游戏开始！" << endl;
15 cout << "我已经想好了一个 1 到 100 之间的数字。" << endl;
16
17 // while 循环用于猜测数字
18 while (true) {
19 cout << "请输入你的猜测: ";
20 cin >> guess;
21 attempts++;
22
23 if (guess < numberToGuess) {
24 cout << "太小了！" << endl;
25 }
26 else if (guess > numberToGuess) {
27 cout << "太大了！" << endl;
28 }
29 else {
30 cout << "恭喜你，猜对了！你用了 " << attempts << " 次猜对了数字。" << endl;
31 break;
32 }
33 }
34
35 // for 循环用于询问是否再次玩游戏
36 for (;;) {
37 cout << "你想再玩一次吗？(y/n): ";
38 cin >> playAgain;
39 if (playAgain == 'y' || playAgain == 'Y' || playAgain == 'n' || playAgain == 'N') {
40 break;
41 }
42 else {
43 cout << "无效输入，请输入 'y' 或 'n'。" << endl;
44 }
45 }
46
47 if (playAgain == 'y' || playAgain == 'Y') {
48 numberToGuess = rand() % 100 + 1; // 生成新的随机数
49 attempts = 0; // 重置尝试次数
50 }
51
52 } while (playAgain == 'y' || playAgain == 'Y');
53
54 cout << "感谢你玩猜数字游戏！" << endl;
55 return 0;
56}

经典案例-水仙花数

 1#include <iostream>
 2#include <cmath> // 包含 pow() 函数
 3using namespace std;
 4/*
 5* 次方之和等于该数本身。例如，对于三位数来说，如果一个数等于其各位数字的立方和，则该数为水仙花数。
 6例如：
 7•	153 是一个三位数的水仙花数，因为 (1^3 + 5^3 + 3^3 = 153)。
 8•	370 是一个三位数的水仙花数，因为 (3^3 + 7^3 + 0^3 = 370)。
 9*/
10int main() {
11 int number = 100; // 从 100 开始，因为 100 是最小的三位数
12
13 cout << "三位数中的所有水仙花数如下：" << endl;
14
15 do {
16 int sum = 0;
17		int temp = number; // 临时变量，用于计算各位数字的立方和
18 while (temp > 0) {
19 int digit = temp % 10;
20 sum += pow(digit, 3);
21 temp /= 10; // temp=temp/10，每次循环往前近一位，去掉最后一位
22 }
23
24 if (sum == number) {
25 cout << number << " ";
26 }
27
28 number++;
29 } while (number <= 999); // 999 是最大的三位数
30
31 cout << endl;
32 return 0;
33}

拓展：四位水仙花数

经典案例-敲桌子游戏

 1#include <iostream>
 2#include <string> // 添加此行以包含字符串库
 3using namespace std;
 4
 5int main() {
 6 cout << "敲桌子游戏开始！" << endl;
 7
 8 for (int i = 1; i <= 100; i++) {
 9 // 检查是否是 7 的倍数或者包含数字 7
10 if (i % 7 == 0 || to_string(i).find('7') != string::npos) {
11 cout << "敲桌子" << endl;
12 }
13 else {
14 cout << i << endl;
15 }
16 }
17
18 return 0;
19}

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03x 运算符16-23

Sun, 19 Jan 2025 16:13:45 +0000

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算术运算符

下表显示了 C++ 支持的算术运算符。

假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

运算符	描述	实例
+	把两个操作数相加	A + B 将得到 30
-	从第一个操作数中减去第二个操作数	A - B 将得到 -10
*	把两个操作数相乘	A * B 将得到 200
/	分子除以分母	B / A 将得到 2
%	取模运算符，整除后的余数	B % A 将得到 0
++	自增运算符，整数值增加 1	A++ 将得到 11，++A得9
–	自减运算符，整数值减少 1	A– 将得到 9，–A得11

注意除法，整数除整除还是整数，只会保留整数部分，直接去除小数部分（不是四舍五入）。

 1#include<iostream> 
 2using namespace std;
 3
 4int c; // 声明全局变量 c
 5int e; // 声明全局变量 e
 6int main()
 7{
 8	int d = 10; // 测试自增、自减
 9	cout << "d=" << d << endl;
10	c = d++;
11	cout << "d=" << d << endl;
12	cout << "C=d++ 的值是 " << c << endl;
13	d = 10; // 重新赋值
14	cout << "d=" << d << endl;
15	e = ++d;
16	cout << "d=" << d << endl;
17	cout << "e=++d 的值是 " << e << endl;
18
19	d = 10; // 重新赋值
20	cout << "d=" << d << endl;
21	c = d--;
22	cout << "d=" << d << endl;
23	cout << "c=d-- 的值是 " << c << endl;
24	d = 10; // 重新赋值
25	cout << "d=" << d << endl;
26	e = --d;
27	cout << "d=" << d << endl;
28	cout << "e=--d 的值是 " << e << endl;
29
30	return 0;
31
32}

注意++ – 的位置，A++和++A不一样。A–和–A不一样。C=d++，先算等，后算加，C=++d，是先算加，后算等。

关系运算符

下表显示了 C++ 支持的关系运算符。

假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

运算符	描述	实例
==	检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。	(A == B) 不为真。
!=	检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。	(A != B) 为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真。	(A > B) 不为真。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真。	(A < B) 为真。
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。	(A >= B) 不为真。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。	(A <= B) 为真。

逻辑运算符

下表显示了 C++ 支持的关系逻辑运算符。

假设变量 A 的值为 1，变量 B 的值为 0，则：

运算符	描述	实例
&&	称为逻辑与运算符。如果两个操作数都 true，则条件为 true。	(A && B) 为 false。
\|\|	称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个 true，则条件为 true。	(A \|\| B) 为 true。
!	称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态，如果条件为 true 则逻辑非运算符将使其为 false。	!(A && B) 为 true。位运算符

位运算符

位运算符作用于位，并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：

p	q	p & q	p \| q	p ^ q
0	0	0	0	0
0	1	0	1	1
1	1	1	1	0
1	0	0	1	1

运算符	描述	实例
&	按位与操作，按二进制位进行"与"运算。运算规则：`0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;`	(A & B) 将得到 12，即为 0000 1100
\|	按位或运算符，按二进制位进行"或"运算。运算规则：`0	0=0; 0
^	异或运算符，按二进制位进行"异或"运算。运算规则：`0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0;`	(A ^ B) 将得到 49，即为 0011 0001
~	取反运算符，按二进制位进行"取反"运算。运算规则：`~1=-2; ~0=-1;`	(~A ) 将得到 -61，即为 1100 0011，一个有符号二进制数的补码形式。
«	二进制左移运算符。将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位（左边的二进制位丢弃，右边补0）。	A « 2 将得到 240，即为 1111 0000
»	二进制右移运算符。将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃。	A » 2 将得到 15，即为 0000 1111

赋值运算符

下表列出了 C++ 支持的赋值运算符：

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数	C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
+=	加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数	C += A 相当于 C = C + A
-=	减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数	C -= A 相当于 C = C - A
*=	乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数	C = A 相当于 C = C A
/=	除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数	C /= A 相当于 C = C / A
%=	求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数	C %= A 相当于 C = C % A
«=	左移且赋值运算符	C «= 2 等同于 C = C « 2
»=	右移且赋值运算符	C »= 2 等同于 C = C » 2
&=	按位与且赋值运算符	C &= 2 等同于 C = C & 2
^=	按位异或且赋值运算符	C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
\|=	按位或且赋值运算符	C \|= 2 等同于 C = C \| 2

注意 C = d++，和C+=d，C= ++d的区别。

杂项运算符

下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的运算符。

运算符	描述
sizeof	sizeof 运算符返回变量的大小。例如，sizeof(a) 将返回 4，其中 a 是整数。
Condition ? X : Y	条件运算符。如果 Condition 为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y。（短行判断）
,	逗号运算符会顺序执行一系列运算。整个逗号表达式的值是以逗号分隔的列表中的最后一个表达式的值。
.（点）和 ->（箭头）	成员运算符用于引用类、结构和共用体的成员。
Cast	强制转换运算符把一种数据类型转换为另一种数据类型。例如，int(2.2000) 将返回 2。
&	指针运算符 & 返回变量的地址。例如 &a; 将给出变量的实际地址。
*	指针运算符 * 指向一个变量。例如，*var; 将指向变量 var。

C++ 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级，例如，乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。

例如 x = 7 + 3 * 2，在这里，x 被赋值为 13，而不是 20，因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级，所以首先计算乘法 3*2，然后再加上 7。

下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符，具有较高优先级的运算符出现在表格的上面，具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中，较高优先级的运算符会优先被计算。

类别	运算符	结合性
后缀	() [] -> . ++ - -	从左到右
一元	+ - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof	从右到左
乘除	* / %	从左到右
加减	+ -	从左到右
移位	« »	从左到右
关系	< <= > >=	从左到右
相等	== !=	从左到右
位与 AND	&	从左到右
位异或 XOR	^	从左到右
位或 OR	\|	从左到右
逻辑与 AND	&&	从左到右
逻辑或 OR	\|\|	从左到右
条件	?:	从右到左
赋值	= += -= *= /= %=»= «= &= ^= \|=	从右到左
逗号	,	从左到右

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02x数据类型8-15

Tue, 07 Jan 2025 16:13:45 +0000

基本的内置类型

C++ 为程序员提供了种类丰富的内置数据类型和用户自定义的数据类型。下表列出了七种基本的 C++ 数据类型：

类型	关键字
布尔型	bool
字符型	char
整型	int
浮点型	float
双浮点型	double
无类型	void
宽字符型	wchar_t

类型	描述
bool	布尔类型，存储值 true 或 false，占用 1 个字节。
char	字符类型，用于存储 ASCII 字符，通常占用 1 个字节。
int	整数类型，通常用于存储普通整数，通常占用 4 个字节。
float	单精度浮点值，用于存储单精度浮点数。单精度是这样的格式，1 位符号，8 位指数，23 位小数，通常占用4个字节。
double	双精度浮点值，用于存储双精度浮点数。双精度是 1 位符号，11 位指数，52 位小数，通常占用 8 个字节。
void	表示类型的缺失。
wchar_t	宽字符类型，用于存储更大范围的字符，通常占用 2 个或 4 个字节。

下表显示了各种变量类型在内存中存储值时需要占用的内存，以及该类

型的变量所能存储的最大值和最小值。

**注意：**不同系统会有所差异，一字节为 8 位。

**注意：**默认情况下，int、short、long都是带符号的，即 signed。

**注意：**long int 8 个字节，int 都是 4 个字节，早期的 C 编译器定义了 long int 占用 4 个字节，int 占用 2 个字节，新版的 C/C++ 标准兼容了早期的这一设定。

类型	位	范围
char	1 个字节	-128 到 127 或者 0 到 255
unsigned char	1 个字节	0 到 255
signed char	1 个字节	-128 到 127
int	4 个字节	-2147483648 到 2147483647
unsigned int	4 个字节	0 到 4294967295
signed int	4 个字节	-2147483648 到 2147483647
short int	2 个字节	-32768 到 32767
unsigned short int	2 个字节	0 到 65,535
signed short int	2 个字节	-32768 到 32767
long int	8 个字节	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
signed long int	8 个字节	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
unsigned long int	8 个字节	0 到 18,446,744,073,709,551,615
float	4 个字节	精度型占4个字节（32位）内存空间，+/- 3.4e +/- 38 (~7 个数字)
double	8 个字节	双精度型占8 个字节（64位）内存空间，+/- 1.7e +/- 308 (~15 个数字)
long long	8 个字节	双精度型占8 个字节（64位）内存空间，表示 -9,223,372,036,854,775,807 到 9,223,372,036,854,775,807 的范围
long double	16 个字节	长双精度型 16 个字节（128位）内存空间，可提供18-19位有效数字。
wchar_t	2 或 4 个字节	1 个宽字符

sizeof 用法

 1#include<iostream> 
 2#include <limits>
 3 
 4using namespace std; 
 5 
 6int main() 
 7{ 
 8 cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl; 
 9 cout << "bool: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(bool); 
10 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<bool>::max)(); 
11 cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<bool>::min)() << endl; 
12 cout << "char: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(char); 
13 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<char>::max)(); 
14 cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<char>::min)() << endl; 
15 cout << "signed char: \t" << "所占字节数：" << sizeof(signed char); 
16 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<signed char>::max)(); 
17 cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<signed char>::min)() << endl; 
18 cout << "unsigned char: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned char); 
19 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned char>::max)(); 
20 cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned char>::min)() << endl; 
21 cout << "wchar_t: \t" << "所占字节数：" << sizeof(wchar_t); 
22 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<wchar_t>::max)(); 
23 cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<wchar_t>::min)() << endl; 
24 cout << "short: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(short); 
25 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<short>::max)(); 
26 cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<short>::min)() << endl; 
27 cout << "int: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(int); 
28 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<int>::max)(); 
29 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<int>::min)() << endl; 
30 cout << "unsigned: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned); 
31 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned>::max)(); 
32 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl; 
33 cout << "long: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(long); 
34 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long>::max)(); 
35 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long>::min)() << endl; 
36 cout << "unsigned long: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned long); 
37 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned long>::max)(); 
38 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl; 
39 cout << "double: \t" << "所占字节数：" << sizeof(double); 
40 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<double>::max)(); 
41 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<double>::min)() << endl; 
42 cout << "long double: \t" << "所占字节数：" << sizeof(long double); 
43 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long double>::max)(); 
44 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl; 
45 cout << "float: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(float); 
46 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<float>::max)(); 
47 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<float>::min)() << endl; 
48 cout << "size_t: \t" << "所占字节数：" << sizeof(size_t); 
49 cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<size_t>::max)(); 
50 cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<size_t>::min)() << endl; 
51 cout << "string: \t" << "所占字节数：" << sizeof(string) << endl; 
52 // << "\t最大值：" << (numeric_limits<string>::max)() << "\t最小值：" << (numeric_limits<string>::min)() << endl; 
53 cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl; 
54 return 0; 
55}

typedef 声明

您可以使用 typedef 为一个已有的类型取一个新的名字。下面是使用 typedef 定义一个新类型的语法：

typedef type newname;

派生数据类型

数据类型	描述	示例
`数组`	相同类型元素的集合	`int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};`
`指针`	存储变量内存地址的类型	`int* ptr = &x;`
`引用`	变量的别名	`int& ref = x;`
`函数`	函数类型，表示函数的签名	`int func(int a, int b);`
`结构体`	用户定义的数据类型，可以包含多个不同类型的成员	`struct Point { int x; int y; };`
`类`	用户定义的数据类型，支持封装、继承和多态	`class MyClass { ... };`
`联合体`	多个成员共享同一块内存	`union Data { int i; float f; };`
`枚举`	用户定义的整数常量集合	`enum Color { RED, GREEN, BLUE };`

类型别名

别名	描述	示例
`typedef`	为现有类型定义别名	`typedef int MyInt;`
`using`	为现有类型定义别名（C++11 引入）	`using MyInt = int;`

标准库类型

数据类型	描述	示例
`std::string`	字符串类型	`std::string s = "Hello";`
`std::vector`	动态数组	`std::vector<int> v = {1, 2, 3};`
`std::array`	固定大小数组（C++11 引入）	`std::array<int, 3> a = {1, 2, 3};`
`std::pair`	存储两个值的容器	`std::pair<int, float> p(1, 2.0);`
`std::map`	键值对容器	`std::map<int, std::string> m;`
`std::set`	唯一值集合	`std::set<int> s = {1, 2, 3};`

常见创建变量错误

写值时的单双引号

一个字符变量想写多个字符的方法

转义字符

转义序列	含义
`\\`	\ 字符
`\'`	’ 字符
`\"`	" 字符
`\?`	? 字符
\a	警报铃声
\b	退格键
\f	换页符
\n	换行符
\r	回车
\t	水平制表符占8个位置
\v	垂直制表符
\ooo	一到三位的八进制数
\xhh . . .	一个或多个数字的十六进制数

`\t`水平制表符的对齐效果

`\v`垂直制表符对齐效果

字符串型

C风格型字符串： char charname[] = "ABCDEF"，注意是双引号。
C++风格字符串：string strname = "ABCDEF"，注意是双引号。头文件要包含#include <string>

 1#include<iostream> 
 2#include <limits>
 3#include <string>
 4
 5using namespace std;
 6
 7int main()
 8{
 9	char ch1[] = "Hello World"; // C-style string
10	string str1 = "Hello C++"; // C++ string
11	cout << ch1 << endl;
12	cout << str1 << endl;
13 return 0;
14}

布尔类型

bool：表示布尔类型，只有 true（1）和 false（0）两个值。

 1#include<iostream> 
 2
 3using namespace std;
 4
 5int main()
 6{
 7	bool flag = true;
 8	cout << flag << endl; 
 9	flag = 0;
10	cout << flag << endl;
11	cout << sizeof(flag) << endl; 
12}

数据输入

从键盘获取输入： cin >> 变量

 1#include<iostream> 
 2
 3using namespace std;
 4
 5int main()
 6{
 7	int a = 10; //int是C++中的整型
 8	cout << "a的值为" << a << endl;
 9	cout << "输入a的新值" << endl;
10	cin >> a;
11	cout << "a的新值为" << a << endl;
12
13	float b = 10.5; //float是C++中的浮点类型
14	cout << "b的值为" << b << endl;
15	cout << "输入b的新值" << endl;
16	cin >> b;
17	cout << "b的新值为" << b << endl;
18
19	char c = 'a'; //char是C++中的字符类型
20	cout << "c的值为" << c << endl;
21	cout << "输入c的新值" << endl;
22	cin >> c;
23	cout << "c的新值为" << c << endl;
24
25	bool d = true; //bool是C++中的布尔类型
26	cout << "d的值为" << d << endl;
27	cout << "输入d的新值" << endl;
28	cin >> d; //只要非0都是真
29	cout << "d的新值为" << d << endl;
30
31	string e = "Hello World"; //string是C++中的字符串类型
32	cout << "e的值为" << e << endl;
33	cout << "输入e的新值" << endl;
34	cin >> e;
35	cout << "e的新值为" << e << endl;
36
37	return 0;
38
39}

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01x基础语法1-7

Sat, 04 Jan 2025 16:13:45 +0000

Hello World

cout 输出

1#include <iostream>
2using namespace std;
3
4int main() {
5 cout << "Hello World";
6 return 0;
7}

注释

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3/*
 4* 多行
 5* 注释
 6* 都不执行
 7*/
 8int main() {
 9 cout << "Hello World";
10 // 单行注释
11 return 0;
12}

变量

 1#include <iostream>
 2using namespace std;
 3/*
 4* 多行
 5* 注释
 6* 都不执行
 7*/
 8int main() {
 9 int a = 10;
10 char16_t b = u'C'; // 修复了变量声明和初始化的问题
11	cout << "Hello World \n"; // 输出 Hello World,并换行
12	cout << "a = " << a << endl; // 输出 a = 10，并换行
13	cout << "b is " << b << endl; // 输出 b is C，并换行
14 // 单行注释
15 return 0;
16}

常量

 1#define PI 3.14159 // 定义常量
 2
 3int main() {
 4	const int a = 10; // 定义常量
 5	PI = 3.14; // 错误，常量不可修改
 6	cout << "Hello World \n"; // 输出 Hello World,并换行
 7	cout << "Hello World \n"; // 输出 Hello World,并换行
 8	cout << "a = " << a << endl; // 输出 a = 10，并换行
 9	cout << "PI = " << PI << endl; // 输出 PI = 3.14159，并换行
10 // 单行注释
11 return 0;
12}

问题：为什么char类型会变得很奇怪？

回答：一个字符变量想写多个字符的方法

标识符命名规则

不能是关键字
由字母、数字、下划线组成
区分大小写
只能是字母或下划线开头

关键字

完整关键字列表：https://www.runoob.com/w3cnote/cpp-keyword-intro.html

00x C++环境安装和配置

Wed, 01 Jan 2025 16:13:45 +0000

IDE选择和环境配置

IDE建议选择Visual Studio，没有code的那个，VS不是VSCode。自带编程环境，配置齐全，不用自己链接库。熟练的可以选择VSCode或者Vim等任意。VS官网下载链接：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/

下载社区版即可，安装选项选择C++桌面版开发即可，下载慢的挂梯子，不要贪多一口气下载完。

如果后续需要增加新的组件，SDK，语言包之类的，可以运行Visual Studio Installer 点击修改即可。

在线学习资料

菜鸟教程https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-tutorial.html 黑马程序员 https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z MOOC https://www.icourse163.org/learn/TONGJI-1205704804?tid=1473189499#/learn/announce

C++ on 静静的安全笔记

05x数组42-49

新建、赋值与使用

一维数组名的用途

两个地址段差多少

1. 数组的数据类型决定了内存占用

2. 地址差说明内存布局

3. 内存对齐的可能性

结论

练习案例-5只小猪称体重

练习案例-数组元素逆置

经典算法-冒泡排序

二维数组

初始化二维数组

访问二维数组元素

属性用法

练习案例-考试成绩

C++ 中数组详解

04x程序流程结构

选择结构

判断语句

? : 运算符（三目表达式同C）

Switch结构

循环结构

循环类型

嵌套循环

跳转语句-循环控制语句

经典案例

经典案例-猜数字游戏

经典案例-水仙花数

经典案例-敲桌子游戏

03x 运算符16-23

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

C++ 中的运算符优先级

02x数据类型8-15

基本的内置类型

sizeof 用法

typedef 声明

派生数据类型

类型别名

标准库类型

常见创建变量错误

写值时的单双引号

一个字符变量想写多个字符的方法

转义字符

\t水平制表符的对齐效果

\v垂直制表符对齐效果

字符串型

布尔类型

数据输入

01x基础语法1-7

Hello World

cout 输出

注释

变量

常量

标识符命名规则

关键字

00x C++环境安装和配置

IDE选择和环境配置

在线学习资料

`\t`水平制表符的对齐效果

`\v`垂直制表符对齐效果