C++ 教程（六）

写在前面：因为本人能力有限，并且对于 C++ 并没有掌握得很全面，所以前面的教程有许多疏漏，为了填补前面没有介绍到的东西，特此写一篇博文来补充。

所以，这篇文章不会有很多新东西，但是依然值得一看。

上一节的练习

斐波那契数列

Problem

对于给定的 n ，输出斐波那契数列的 1~n 项。

Solve

关于斐波那契数列的写法有很多，由于上一篇文章介绍的是数组，所以这边用数组来实现。

我们令这个数列为 a ，下标为 i 。

显而易见，当 i < 3 时，a_i = 1。当 i >= 3 时，a_i = a_i-1 + a_i-2 。

由此，我们可以解决这一问题。实现如下：

#include <iostream>

int main(void)
{
    const int ArSize = 200;    //随便定一个数组大小

    int n;
    int a[ArSize] = {0};

    std::cin >> n;

    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        if (i < 3)
            a[i] = 1;
        else
            a[i] = a[i - 1] + a[i - 2];
    }

    for (int i = 1; i <= n; i++)    // 也可以在上一个循环中直接输出
        std::cout << a[i] << " ";

    return 0;
}

复习函数传递实参

Problem

写一个函数，包含两个参数，第一个参数是要进行操作的数字，第二个参数是一个整数。

函数的功能是让第一个参数加上第二个参数，并且返回值为 void 。

Solve

这题就是简单的复习函数的引用参数，也就是传递实参。

由于比较简单，这边只提供函数。

void Solve(int& x, int add)
{
    x += add;
}

（好像有点水）

运算符专题

C++ 中有各式各样的运算符。

对于它们的分类，我们可以通过它们的操作数个数分为单目运算符、双目运算符和三目运算符。

什么是操作数个数呢？

举个例子，对于加号 + ，我们这么使用它：a + b ，那么，它的操作数个数就是 2 。我们将它归类于双目运算符。

单目运算符在位运算符中比较常见，由于是比较基础的教程，这边暂不探讨位运算符（其实我也不会）。

我们见过的单目运算符有布尔值中的取反符号 ! ，还有自增自减 ++ 和 -- ，它们就是单目运算符。

那么三目运算符有什么呢？

其实，C++ 中的三目运算符只有一个，那就是 ? : 运算符。

这个运算符有什么作用呢？

其实它就是比较简短的 if-else 语句。我们往往使用它来简化代码。

它的使用格式如下：condition ? true : false 。

当 condition 为真时，它执行或返回 true 部分，如果为假，那就执行或返回 false 部分。

比如，我输入两个数字，要求程序输出较大的那一个数字。

如果用 if-else 语句，那么就要写比较多的代码。如果是用 ? : 的话，就会大大简化代码。

示例程序 6.1

#include <iostream>

int main(void)
{
    int a, b;

    std::cout << "Please input a and b:" << std::endl;

    std::cin >> a >> b;

    std::cout << "The bigger number is: " << (a > b ? a : b)
              << std::endl;

    return 0;
}

当然，这个运算符可以进行嵌套。如果要求输出三个数字中最大的数字，那么可以采用如下写法：

示例程序 6.2

#include <iostream>

int main(void)
{
    int a, b, c;

    std::cout << "Please input a, b and c:" << std::endl;

    std::cin >> a >> b >> c;

    std::cout << "The biggest number is: "
              << (a > (b > c ? b : c) ? a : (b > c ? b : c))
              << std::endl;

    return 0;
}

当然，true 和 false 的部分也可以是语句。多条语句之间使用逗号 , 隔开。

同样是求三个数字中的最大值。我们可以这么写：

示例程序 6.3

#include <iostream>

int main(void)
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    int a, b, c;
    int temp;

    cout << "Please input a, b and c:" << endl;

    std::cin >> a >> b >> c;

    cout << "The biggest number is: ";

    (a > (temp = (b > c ? b : c)) ? cout << a,
     cout << endl                 : cout << temp);

    return 0;
}

我们使用三目运算符的目的是简化代码。

如果像上面这样写，不仅达不到简化的目的，反而会让程序变得难懂，降低了程序的可读性。

所以，对于三目运算符的使用，还需要视情况而定。

如果要给一个变量加上一个数字，比如让 a 加上 n ，那么我们可以这么写：a = a + n; 。

C++ 中还提供了简写的方式，即 a += n; ，这类运算符叫做复合赋值操作符。

常见的复合赋值操作符有以下这些：

运算符	使用	含义
+=	a += n	将 `a + n` 的值赋值给 `a` ，当 `n == 1` 时，等效于 `a++` 或 `++a` 。
-=	a -= n	将 `a - n` 的值赋值给 `a` ，当 `n == 1` 时，等效于 `a--` 或 `--a` 。
*=	a *= n	将 `a * n` 的值赋值给 `a` 。
/=	a /= n	将 `a / n` 的值赋值给 `a` 。
%=	a %= n	将 `a % n` 的值赋值给 `a` 。

关于自增和自减运算符 ++ 和 -- ，还有一些细节的内容。

当它们分别放在变量的前后时，其意义是不一样的。

下面，我们用一个示例程序看看其中的差别。

示例程序 6.4

#include <iostream>

int main(void)
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    int a = 1;

    cout << "Now, a = " << a << endl;
    a++;
    cout << "After a++, a = " << a << endl;
    ++a;
    cout << "After ++a, a = " << a << endl;
    cout << "Using a++ directly, a++ = " << a++ << endl;
    cout << "Now a = " << a << endl;
    cout << "Using ++a directly, ++a = " << ++a << endl;

    return 0;
}

可以看到输出结果如下：

在语句外使用 a++ 和 ++a 的效果是一样的，但是直接输出 a++ 和 ++a 的结果却是不一样的。

这是因为 a++ 是 “先用再变” ，而 ++a 是 “先变再用” 。

所以直接输出 a++ 时，其实是先输出 a ，然后再改变 a 的值。

所以在语句中使用时要特别注意这一特性。

运算符还有一个很重要的内容，那就是运算的优先级。

就像数学中的四则运算，先乘除后加减。C++ 也有它独特的运算优先级。

关于这部分内容，参考这篇文章：传送门。

如果记不住这么多的优先级，可以使用小括号 () 来将你想要先执行的运算括起来。

程序从内层小括号往外计算。注意，C++ 中的中括号 [] 和大括号 {} 与数学中的含义是不一样的。

它们不能起到改变运算优先级的作用。关于运算符目前就补充这么多了。

关于 `enum`

之前只介绍了 enum 的显式用法，现在补充以下它的隐式用法。

示例程序 6.5

#include <iostream>

int main(void)
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    enum { Zero, One, Two };

    cout << "Zero = " << Zero << endl;
    cout << "One = " << One << endl;
    cout << "Two = " << Two << endl;

    return 0;
}

输出结果如下：

可以看到，enum 的首个元素默认为 0 ，那么它之后的元素的默认值遵循什么规则呢？

这里我们再看一个例子：

示例程序 6.6

#include <iostream>

int main(void)
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    enum { First = 10, Second, Third };

    cout << "First = " << First << endl;
    cout << "Second = " << Second << endl;
    cout << "Third = " << Third << endl;

    cout << endl;

    enum { Fir = 10, Sec = 5, Thr };

    cout << "Fir = " << Fir << endl;
    cout << "Sec = " << Sec << endl;
    cout << "Thr = " << Thr << endl;

    return 0;
}

输出结果如下：

由此可见，对于 enum 中的元素，其默认值为前一个元素的值加 1 。

关于字符

在前面的教程中，我们或多或少接触到了字符这一类型。

这里，我们介绍以下转义字符。

符号	转义序列
换行符	`\n`
反斜杠	`\\`
水平制表符	`\t`
问号	`?` 或 `\?`
垂直制表符	`\v`
单引号	`\'`
退格符	`\b`
双引号	`\"`
回车符	`\r`
null 字符	`\0`
换页符	`\f`
八进制	`\ooo`
警报（响铃）	`\a`
十六进制	`\xhhh`

来源：Microsoft learn 。

有了转义字符之后，我们输出回车就可以不使用 std::endl ，而用 \n 代替。

注意，虽然转义字符由两个单独的字符组成，但它仍然是一个字符，也可以用 '\n' 这样的形式表达。

C- 风格的 `I/O`

C- 风格的输入输出主要依赖于两个函数：printf() 和 scanf() 。

下面看一个示例程序。

示例程序 6.7

#include <cstdio> //using printf() and scanf()

int main(void)
{
    using std::printf;
    using std::scanf;

    int n;

    printf("Please input n:\n");
    scanf("%d", &n);
    printf("n = %d\n", n);

    return 0;
}

运行结果如下：

程序中出现的 %d 是什么东西呢？

这是C语言中的转换说明，其中 %d 就是 int 对应的转换说明。

常用的转换说明详见这篇文章。

printf() 和 scanf() 函数可以接受多个参数，您要输出或者输入多少个数据，就可以有多少个参数。

注意，scanf() 接受的是一个地址，所以要记得加上 & 。

如果是读取字符串，那就不需要加上 & 。

示例程序 6.8

#include <cstdio> //using printf() and scanf()

int main(void)
{
    using std::printf;
    using std::scanf;

    const int StrLen = 80;
    char str[StrLen];

    printf("Please input a string:\n");
    scanf("%s", str);
    printf("The string is: %s\n", str);

    return 0;
}

通过上面的文章，可以看到 C- 风格的输出在格式化方面会相对简单，而 C++ 则需要记忆许多新的函数等。

当然，cout 的输出比 printf() 输出要更简单，不用记忆那么多的转换说明。所以这二者可以视情况使用。

——END——

C++ 教程（六）

上一节的练习

斐波那契数列

Problem

Solve

复习函数传递实参

Problem

Solve

运算符专题

关于 enum

关于字符

C- 风格的 I/O

关于 `enum`

C- 风格的 `I/O`