C++学习笔记 - 基础篇 • Grav万有引力

C++学习笔记。

Hello world

C++ 不同于Python的一些基本知识：

引号必须是双引号
C++ 的缩进不是严格的，只是为了代码易读
任何变量赋值前必须先声明类型
用 g++ 编译后生成二进制文件可以直接执行

相同点：

大小写敏感
…

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
   vector<string> msg {"Hello", "C++", "World", "from", "VS Code", "and the C++ extension!"};
   for (const string& word : msg)
   {
      cout << word << " ";
   }
   cout << endl;
}

1 变量

类型有 int double char string bool …

1.1 声明（创建）一个变量

语法

type variableName = value;

示例

int myNum = 15;
cout << myNum;

1.2 声明多个变量

int x = 5, y = 6, z = 50;
cout << x + y + z;

为多个变量赋同一个值

int x, y, z;
x = y = z = 50;
cout << x + y + z;

1.4 常量

当你不想自己或别人修改一个存在的变量时，使用 const 关键词。

const int myNum = 15;  // myNum will always be 15
myNum = 10;  // error: assignment of read-only variable 'myNum'

2 用户输入

cin 关键词用于获取用户输入。cout 是输出。例子：

int x; 
cout << "Type a number: "; // Type a number and press enter
cin >> x; // Get user input from the keyboard
cout << "Your number is: " << x; // Display the input value

3 数据类型

C++ 中的变量必须指定类型。

int myNum = 5;               // Integer (whole number)
float myFloatNum = 5.99;     // Floating point number
double myDoubleNum = 9.98;   // Floating point number
char myLetter = 'D';         // Character
bool myBoolean = true;       // Boolean
string myText = "Hello";     // String

4 运算符

常规的加减乘除自加自减。赋值：

int x = 10;
x += 5;

比较符：

== 等于，!= 不等，大于小于… 逻辑运算：与：&& 或：|| 非： !

5 字符串

要使用字符串，需要：

#include <string>
string greeting = "Hello";

字符串可以相加，也有对象方法 append:

string firstName = "John ";
string lastName = "Doe";
string fullName = firstName.append(lastName);
string fullName = firstName + " " + lastName;
cout << fullName; // John Doe
cout << firstName; // John Doe

fullName 是一个别名。

+ 用在数字是相加，用在字符串是串联。和 Python 一样。

字符串的长度对象方法length()，.size() 功能完全一样。

string txt = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
cout << "The length of the txt string is: " << txt.length();

字符串的访问。字符串也可以被index：

string myString = "Hello";
cout << myString[0];
// Outputs H

不同于 Python，字符串也可以被修改（这个空间复杂度待确认）：

string myString = "Hello";
myString[0] = 'J';
cout << myString;
// Outputs Jello instead of Hello

如果需要在字符里打单、双引号，需要用转义字符\

string txt = "It\'s alright.";

常用转义字符：

\\
\'
\"
\t
\n

常用的关键词 cout/string 都是来自 Omitting Namespace，默认写成std::cout ，可以用如下方式省略：

using namespace std

6 数学方法

C++ 有很多内建的数学函数

6.1 max and min

cout << max(5, 10);
cout << min(5, 10);

6.2 cmath 模块

其他模块比如 sqrt/round/log 可以再 cmath 模块里找到

#include <cmath>

还有很多其他数学函数：https://www.w3schools.com/cpp/cpp_math.asp

7 布尔值

bool a = 1;
bool isCodingFun = true;
bool isFishTasty = false;
cout << isCodingFun;  // Outputs 1 (true)
cout << isFishTasty;  // Outputs 0 (false)

逻辑符号会生成布尔值，比如

cout << (1 > 2); // false

8 条件和 if 语句

条件就是上面提到的生成布尔值的表达式。C++ 支持如下 if 语句：

if
else
else if
switch

示例：

if (20 > 18) {
  cout << "20 is greater than 18";
}

if (condition) {
  // block of code to be executed if the condition is true
} else {
  // block of code to be executed if the condition is false
}

if (condition1) {
  // block of code to be executed if condition1 is true
} else if (condition2) {
  // block of code to be executed if the condition1 is false and condition2 is true
} else {
  // block of code to be executed if the condition1 is false and condition2 is false
}

写在一行的条件语句:

variable = (condition) ? expressionTrue : expressionFalse;

Python:

a = 1 if True else 2

9 Switch

用 Switch 关键字从多个block中选择一个执行:

switch(expression) {
  case x:
    // code block
    break;
  case y:
    // code block
    break;
  default:
    // code block
}

break 关键字会跳过剩余的 case 判断。

default 关键字在没有 case 匹配时执行。

10 while 循环

循环是在满足条件时一直执行的代码块。可以节约时间，减少错误，让代码更具可读性。

int i = 0;
while (i < 5) {
  cout << i << "\n";
  i++;
}

do…while 循环会在检查条件之前，先执行一次 block 里的代码。

int i = 0;
do {
  cout << i << "\n";
  i++;
}
while (i < 5);

(注：它不支持 break 语句吗？)

11 for 循环

当你知道你要执行多少次的时候，使用 for 循环。（注：由此认为 for 是 while 循环的特殊情况）

for (statement 1; statement 2; statement 3) {
  // code block to be executed
}

Statement 1 is executed (one time) before the execution of the code block.
Statement 2 defines the condition for executing the code block.
Statement 3 is executed (every time) after the code block has been executed.