C++ 简介

面向对象程序设计

C++ 完全支持面向对象的程序设计，包括面向对象开发的四大特性：

• 封装
• 抽象
• 继承
• 多态

标准库

标准的 C++ 由三个重要部分组成：

• 核心语言，提供了所有构件块，包括变量、数据类型和常量，等等。
• C++ 标准库，提供了大量的函数，用于操作文件、字符串等。
• 标准模板库（STL），提供了大量的方法，用于操作数据结构等。

ANSI 标准

ANSI 标准是为了确保 C++ 的便携性 —— 您所编写的代码在 Mac、UNIX、Windows、Alpha 计算机上都能通过编译。

由于 ANSI 标准已稳定使用了很长的时间，所有主要的 C++ 编译器的制造商都支持 ANSI 标准。

学习 C++

学习 C++，关键是要理解概念，而不应过于深究语言的技术细节。

学习程序设计语言的目的是为了成为一个更好的程序员，也就是说，是为了能更有效率地设计和实现新系统，以及维护旧系统。

C++ 支持多种编程风格。您可以使用 Fortran、C、Smalltalk 等任意一种语言的编程风格来编写代码。每种风格都能有效地保证运行时间效率和空间效率。

C++ 的使用

基本上每个应用程序领域的程序员都有使用 C++。

C++ 通常用于编写设备驱动程序和其他要求实时性的直接操作硬件的软件。

C++ 广泛用于教学和研究。

任何一个使用苹果电脑或 Windows PC 机的用户都在间接地使用 C++，因为这些系统的主要用户接口是使用 C++ 编写的。

标准化

C++ 环境设置

本地环境设置

如果您想要设置 C++ 语言环境，您需要确保电脑上有以下两款可用的软件，文本编辑器和 C++ 编译器。

文本编辑器

这将用于输入您的程序。文本编辑器包括 Windows Notepad、OS Edit command、Brief、Epsilon、EMACS 和 vim/vi。

文本编辑器的名称和版本在不同的操作系统上可能会有所不同。例如，Notepad 通常用于 Windows 操作系统上，vim/vi 可用于 Windows 和 Linux/UNIX 操作系统上。

通过编辑器创建的文件通常称为源文件，源文件包含程序源代码。C++ 程序的源文件通常使用扩展名 .cpp、.cp 或 .c。

在开始编程之前，请确保您有一个文本编辑器，且有足够的经验来编写一个计算机程序，然后把它保存在一个文件中，编译并执行它。

C++ 编译器

写在源文件中的源代码是人类可读的源。它需要"编译"，转为机器语言，这样 CPU 可以按给定指令执行程序。

C++ 编译器用于把源代码编译成最终的可执行程序。

大多数的 C++ 编译器并不在乎源文件的扩展名，但是如果您未指定扩展名，则默认使用 .cpp。

最常用的免费可用的编译器是 GNU 的 C/C++ 编译器，如果您使用的是 HP 或 Solaris，则可以使用各自操作系统上的编译器。

以下部分将指导您如何在不同的操作系统上安装 GNU 的 C/C++ 编译器。这里同时提到 C/C++，主要是因为 GNU 的 gcc 编译器适合于 C 和 C++ 编程语言。

安装 GNU 的 C/C++ 编译器

UNIX/Linux 上的安装

如果您使用的是 Linux 或 UNIX，请在命令行使用下面的命令来检查您的系统上是否安装了 GCC：

$ g++ -v

如果您的计算机上已经安装了 GNU 编译器，则会显示如下消息：

Using built-in specs.Target: i386-redhat-linuxConfigured with: ../configure --prefix=/usr .......Thread model: posixgcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)

如果未安装 GCC，那么请按照 http://gcc.gnu.org/install/ 上的详细说明安装 GCC。

Mac OS X 上的安装

如果您使用的是 Mac OS X，最快捷的获取 GCC 的方法是从苹果的网站上下载 Xcode 开发环境，并按照安装说明进行安装。一旦安装上 Xcode，您就能使用 GNU 编译器。

Xcode 目前可从 developer.apple.com/technologies/tools/ 上下载。

Windows 上的安装

为了在 Windows 上安装 GCC，您需要安装 MinGW。为了安装 MinGW，请访问 MinGW 的主页 www.mingw.org，进入 MinGW 下载页面，下载最新版本的 MinGW 安装程序，命名格式为 MinGW-<version>.exe。

当安装 MinWG 时，您至少要安装 gcc-core、gcc-g++、binutils 和 MinGW runtime，但是一般情况下都会安装更多其他的项。

添加您安装的 MinGW 的 bin 子目录到您的 PATH 环境变量中，这样您就可以在命令行中通过简单的名称来指定这些工具。

当完成安装时，您可以从 Windows 命令行上运行 gcc、g++、ar、ranlib、dlltool 和其他一些 GNU 工具。

C++ 基本语法

C++ 程序结构

让我们看一段简单的代码，可以输出单词 Hello World。

#include <iostream>using namespace std;// main() 是程序开始执行的地方int main(){    cout << "Hello World"; // 输出 Hello World    return 0; } 

接下来我们讲解一下上面这段程序：

• C++ 语言定义了一些头文件，这些头文件包含了程序中必需的或有用的信息。上面这段程序中，包含了头文件 <iostream>。
• 行 using namespace std; 告诉编译器使用 std 命名空间。命名空间是 C++ 中一个相对新的概念。
• 下一行 // main() 是程序开始执行的地方 是一个单行注释。单行注释以 // 开头，在行末结束。
• 下一行 int main() 是主函数，程序从这里开始执行。
• 下一行 cout << "Hello World"; 会在屏幕上显示消息 "Hello World"。
• 下一行 return 0; 终止 main( )函数，并向调用进程返回值 0。

编译 & 执行 C++ 程序

接下来让我们看看如何把源代码保存在一个文件中，以及如何编译并运行它。下面是简单的步骤：

• 打开一个文本编辑器，添加上述代码。
• 保存文件为 hello.cpp。
• 打开命令提示符，进入到保存文件所在的目录。
• 键入 'g++ hello.cpp '，输入回车，编译代码。如果代码中没有错误，命令提示符会跳到下一行，并生成 a.out 可执行文件。
• 现在，键入 ' a.out' 来运行程序。
• 您可以看到屏幕上显示 ' Hello World '。

$ g++ hello.cpp$ ./a.outHello World

请确保您的路径中已包含 g++ 编译器，并确保在包含源文件 hello.cpp 的目录中运行它。

您也可以使用 makefile 来编译 C/C++ 程序。

C++ 中的分号 & 块

在 C++ 中，分号是语句结束符。也就是说，每个语句必须以分号结束。它表明一个逻辑实体的结束。

例如，下面是三个不同的语句：

x = y;y = y+1;add(x, y);

块是一组使用大括号括起来的按逻辑连接的语句。例如：

{    cout << "Hello World"; // 输出 Hello World    return 0;} 

C++ 不以行末作为结束符的标识，因此，您可以在一行上放置多个语句。例如：

x = y;y = y+1;add(x, y);

等同于

x = y; y = y+1; add(x, y);

C++ 标识符

C++ 标识符是用来标识变量、函数、类、模块，或任何其他用户自定义项目的名称。一个标识符以字母 A-Z 或 a-z 或下划线 _ 开始，后跟零个或多个字母、下划线和数字（0-9）。

C++ 标识符内不允许出现标点字符，比如 @、$ 和 %。C++ 是区分大小写的编程语言。因此，在 C++ 中，Manpower 和 manpower 是两个不同的标识符。

下面列出几个有效的标识符：

mohd       zara    abc   move_name  a_123myname50   _temp   j     a23b9      retVal

C++ 关键字

下表列出了 C++ 中的保留字。这些保留字不能作为常量名、变量名或其他标识符名称。

三字符组

三字符组就是用于表示另一个字符的三个字符序列，又称为三字符序列。三字符序列总是以两个问号开头。

三字符序列不太常见，但 C++ 标准允许把某些字符指定为三字符序列。以前为了表示键盘上没有的字符，这是必不可少的一种方法。

三字符序列可以出现在任何地方，包括字符串、字符序列、注释和预处理指令。

下面列出了最常用的三字符序列：

所有的编译器都不支持三字符组，为避免造成混乱，不建议使用三字符组。

C++ 中的空格

只包含空格的行，被称为空白行，可能带有注释，C++ 编译器会完全忽略它。

在 C++ 中，空格用于描述空白符、制表符、换行符和注释。空格分隔语句的各个部分，让编译器能识别语句中的某个元素（比如 int）在哪里结束，下一个元素在哪里开始。因此，在下面的语句中：

int age;

在这里，int 和 age 之间必须至少有一个空格字符（通常是一个空白符），这样编译器才能够区分它们。另一方面，在下面的语句中：

fruit = apples + oranges;   // 获取水果的总数

fruit 和 =，或者 = 和 apples 之间的空格字符不是必需的，但是为了增强可读性，您可以根据需要适当增加一些空格。

C++ 注释

程序的注释是解释性语句，您可以在 C++ 代码中包含注释，这将提高源代码的可读性。所有的编程语言都允许某种形式的注释。

C++ 支持单行注释和多行注释。注释中的所有字符会被 C++ 编译器忽略。

C++ 注释以 /* 开始，以 */ 终止。例如：

/* 这是注释 *//* C++ 注释也可以 * 跨行 */

注释也能以 // 开始，直到行末为止。例如：

#include using namespace std;main(){    cout << "Hello World"; // 输出 Hello World    return 0; } 

当上面的代码被编译时，编译器会忽略 // prints Hello World，最后会产生以下结果：

Hello World

在 /* 和 */ 注释内部，// 字符没有特殊的含义。在 // 注释内，/* 和 */ 字符也没有特殊的含义。因此，您可以在一种注释内嵌套另一种注释。例如：

/* 用于输出 Hello World 的注释cout << "Hello World"; // 输出 Hello World  */ 

C++ 数据类型

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：

一些基本类型可以使用一个或多个类型修饰符进行修饰：

• signed
• unsigned
• short
• long

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。

从上表可得知，变量的大小会根据编译器和所使用的电脑而有所不同。

下面实例会输出您电脑上各种数据类型的大小。

#include <iostream>using namespace std;int main(){   cout << "Size of char : " << sizeof(char) << endl;   cout << "Size of int : " << sizeof(int) << endl;   cout << "Size of short int : " << sizeof(short int) << endl;   cout << "Size of long int : " << sizeof(long int) << endl;   cout << "Size of float : " << sizeof(float) << endl;   cout << "Size of double : " << sizeof(double) << endl;   cout << "Size of wchar_t : " << sizeof(wchar_t) << endl;   return 0;}

本实例使用了 endl，这将在每一行后插入一个换行符，<< 运算符用于向屏幕传多个值。我们也使用 sizeof() 函数来获取各种数据类型的大小。

当上面的代码被编译和执行时，它会产生以下的结果，结果会根据所使用的计算机而有所不同：

Size of char : 1Size of int : 4Size of short int : 2Size of long int : 4Size of float : 4Size of double : 8Size of wchar_t : 4

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; 

例如，下面的语句会告诉编译器，feet 是 int 的另一个名称：

typedef int feet;

现在，下面的声明是完全合法的，它创建了一个整型变量 distance：

feet distance;

枚举类型

枚举类型声明一个可选的类型名称和一组标识符，用来作为该类型的值。其带有零个或多个标识符可以被用来作为该类型的值。每个枚举数是一个枚举类型的常数。

创建枚举，需要使用关键字 enum。枚举类型的一般形式为：

enum enum-name { list of names } var-list; 

在这里，enum-name 是枚举类型的名称。名称列表 { list of names } 是用逗号分隔的。

例如，下面的代码定义了一个颜色枚举，变量 c 的类型为 color。最后，c 被赋值为 "blue"。

enum color { red, green, blue } c;c = blue;

默认情况下，第一个名称的值为 0，第二个名称的值为 1，第三个名称的值为 2，以此类推。但是，您也可以给名称赋予一个特殊的值，只需要添加一个初始值即可。例如，在下面的枚举中，green 的值为 5。

enum color { red, green=5, blue };

在这里，blue 的值为 6，因为默认情况下，每个名称都会比它前面一个名称大 1。

C++ 变量类型

变量其实只不过是程序可操作的存储区的名称。C++ 中每个变量都有指定的类型，类型决定了变量存储的大小和布局，该范围内的值都可以存储在内存中，运算符可应用于变量上。

变量的名称可以由字母、数字和下划线字符组成。它必须以字母或下划线开头。大写字母和小写字母是不同的，因为 C++ 是大小写敏感的。

基于前一章讲解的基本类型，有以下几种基本的变量类型，将在下一章中进行讲解：

C++ 也允许定义各种其他类型的变量，比如枚举、指针、数组、引用、数据结构、类等等，这将会在后续的章节中进行讲解。

下面我们将讲解如何定义、声明和使用各种类型的变量。

C++ 中的变量定义

变量定义就是告诉编译器在何处创建变量的存储，以及如何创建变量的存储。变量定义指定一个数据类型，并包含了该类型的一个或多个变量的列表，如下所示：

type variable_list;

在这里，type 必须是一个有效的 C++ 数据类型，可以是 char、w_char、int、float、double、bool 或任何用户自定义的对象，variable_list 可以由一个或多个标识符名称组成，多个标识符之间用逗号分隔。下面列出几个有效的声明：

int    i, j, k;char   c, ch;float  f, salary;double d;

行 int i, j, k; 声明并定义了变量 i、j 和 k，这指示编译器创建类型为 int 的名为 i、j、k 的变量。

变量可以在声明的时候被初始化（指定一个初始值）。初始化器由一个等号，后跟一个常量表达式组成，如下所示：

type variable_name = value;

下面列举几个实例：

extern int d = 3, f = 5;    // d 和 f 的声明 int d = 3, f = 5;           // 定义并初始化 d 和 fbyte z = 22;                // 定义并初始化 zchar x = 'x';               // 变量 x 的值为 'x'

不带初始化的定义：带有静态存储持续时间的变量会被隐式初始化为 NULL（所有字节的值都是 0），其他所有变量的初始值是未定义的。

C++ 中的变量声明

变量声明向编译器保证变量以给定的类型和名称存在，这样编译器在不需要知道变量完整细节的情况下也能继续进一步的编译。变量声明只在编译时有它的意义，在程序连接时编译器需要实际的变量声明。

当您使用多个文件且只在其中一个文件中定义变量时（定义变量的文件在程序连接时是可用的），变量声明就显得非常有用。您可以使用 extern 关键字在任何地方声明一个变量。虽然您可以在 C++ 程序中多次声明一个变量，但变量只能在某个文件、函数或代码块中被定义一次。

实例

尝试下面的实例，其中，变量在头部就已经被声明，但它们是在主函数内被定义和初始化的：

#include <iostream>using namespace std;// 变量声明extern int a, b;extern int c;extern float f;  int main (){    // 变量定义    int a, b;    int c;    float f;     // 实际初始化    a = 10;    b = 20;    c = a + b;     cout << c << endl ;    f = 70.0/3.0;    cout << f << endl ;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

3023.3333

同样的，在函数声明时，提供一个函数名，而函数的实际定义则可以在任何地方进行。例如：

// 函数声明int func();int main(){    // 函数调用    int i = func();}// 函数定义int func(){    return 0;}

C++ 中的左值（Lvalues）和右值（Rvalues）

C++ 中有两种类型的表达式：

• 左值（lvalue）：指向内存位置的表达式被称为左值（lvalue）表达式。左值可以出现在赋值号的左边或右边。
• 右值（rvalue）：术语右值（rvalue）指的是存储在内存中某些地址的数值。右值是不能对其进行赋值的表达式，也就是说，右值可以出现在赋值号的右边，但不能出现在赋值号的左边。

变量是左值，因此可以出现在赋值号的左边。数值型的字面值是右值，因此不能被赋值，不能出现在赋值号的左边。下面是一个有效的语句：

int g = 20;

但是下面这个就不是一个有效的语句，会生成编译时错误：

10 = 20;

C++ 变量作用域

局部变量

在函数或一个代码块内部声明的变量，称为局部变量。它们只能被函数内部或者代码块内部的语句使用。下面的实例使用了局部变量：

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    // 局部变量声明
    int a, b;
    int c;
 
    // 实际初始化
    a = 10;
    b = 20;
    c = a + b;
 
    cout << c;
    return 0; 
} 

全局变量

在所有函数外部定义的变量（通常是在程序的头部），称为全局变量。全局变量的值在程序的整个生命周期内都是有效的。

全局变量可以被任何函数访问。也就是说，全局变量一旦声明，在整个程序中都是可用的。下面的实例使用了全局变量和局部变量：

#include <iostream>using namespace std; // 全局变量声明int g; int main (){    // 局部变量声明    int a, b;     // 实际初始化    a = 10;    b = 20;    g = a + b;     cout << g;    return 0; } 

在程序中，局部变量和全局变量的名称可以相同，但是在函数内，局部变量的值会覆盖全局变量的值。下面是一个实例：

#include <iostream>using namespace std; // 全局变量声明int g = 20; int main (){    // 局部变量声明    int g = 10;     cout << g;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

10

初始化局部变量和全局变量

当局部变量被定义时，系统不会对其初始化，您必须自行对其初始化。定义全局变量时，系统会自动初始化为下列值：

正确地初始化变量是一个良好的编程习惯，否则有时候程序可能会产生意想不到的结果。

C++ 常量

整数常量

整数常量可以是十进制、八进制或十六进制的常量。前缀指定基数：0x 或 0X 表示十六进制，0 表示八进制，不带前缀则默认表示十进制。

整数常量也可以带一个后缀，后缀是 U 和 L 的组合，U 表示无符号整数（unsigned），L 表示长整数（long）。后缀可以是大写，也可以是小写，U 和 L 的顺序任意。

下面列举几个整数常量的实例：

212         // 合法的215u        // 合法的0xFeeL      // 合法的078         // 非法的：8 不是八进制的数字032UU       // 非法的：不能重复后缀

以下是各种类型的整数常量的实例：

85         // 十进制0213       // 八进制 0x4b       // 十六进制 30         // 整数 30u        // 无符号整数 30l        // 长整数 30ul       // 无符号长整数

浮点常量

浮点常量由整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成。您可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。

当使用小数形式表示时，必须包含小数点、指数，或同时包含两者。当使用指数形式表示时，必须包含整数部分、小数部分，或同时包含两者。带符号的指数是用 e 或 E 引入的。

下面列举几个浮点常量的实例：

3.14159       // 合法的 314159E-5L    // 合法的 510E          // 非法的：不完整的指数210f          // 非法的：没有小数或指数.e55          // 非法的：缺少整数或分数

布尔常量

布尔常量共有两个，它们都是标准的 C++ 关键字：

• true 值代表真。
• false 值代表假。

我们不应把 true 的值看成 1，把 false 的值看成 0。

字符常量

字符常量是括在单引号中。如果常量以 L（仅当大写时）开头，则表示它是一个宽字符常量（例如 L'x'），此时它必须存储在 wchar_t 类型的变量中。否则，它就是一个窄字符常量（例如 'x'），此时它可以存储在 char 类型的简单变量中。

字符常量可以是一个普通的字符（例如 'x'）、一个转义序列（例如 ' '），或一个通用的字符（例如 'u02C0'）。

在 C++ 中，有一些特定的字符，当它们前面有反斜杠时，它们就具有特殊的含义，被用来表示如换行符（ ）或制表符（ ）等。下表列出了一些这样的转义序列码：

下面的实例显示了一些转义序列字符：

#include <iostream>using namespace std;int main(){   cout << "Hello	World

";   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Hello   World

字符串常量

字符串字面值或常量是括在双引号 "" 中的。一个字符串包含类似于字符常量的字符：普通的字符、转义序列和通用的字符。

您可以使用空格做分隔符，把一个很长的字符串常量进行分行。

下面的实例显示了一些字符串常量。下面这三种形式所显示的字符串是相同的。

"hello, dear""hello, dear""hello, " "d" "ear"

定义常量

在 C++ 中，有两种简单的定义常量的方式：

• 使用 #define 预处理器。
• 使用 const 关键字。

#define 预处理器

下面是使用 #define 预处理器定义常量的形式：

#define identifier value

具体请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;#define LENGTH 10   #define WIDTH  5#define NEWLINE '
'int main(){   int area;        area = LENGTH * WIDTH;   cout << area;   cout << NEWLINE;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

50

const 关键字

您可以使用 const 前缀声明指定类型的常量，如下所示：

const type variable = value;

具体请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;int main(){   const int  LENGTH = 10;   const int  WIDTH  = 5;   const char NEWLINE = '
';   int area;        area = LENGTH * WIDTH;   cout << area;   cout << NEWLINE;   return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

50

请注意，把常量定义为大写字母形式，是一个很好的编程实践。

C++ 修饰符类型

C++ 允许在 char、int 和 double 数据类型前放置修饰符。修饰符用于改变基本类型的含义，所以它更能满足各种情境的需求。

下面列出了数据类型修饰符：

• signed
• unsigned
• long
• short

修饰符 signed、unsigned、long 和 short 可应用于整型，signed 和 unsigned 可应用于字符型，long 可应用于双精度型。

修饰符 signed 和 unsigned 也可以作为 long 或 short 修饰符的前缀。例如：unsigned long int。

C++ 允许使用速记符号来声明无符号短整数或无符号长整数。您可以不写 int，只写单词 unsigned short 或 unsigned long，int 是隐含的。例如，下面的两个语句都声明了无符号整型变量。

unsigned x;unsigned int y;

为了理解 C++ 解释有符号整数和无符号整数修饰符之间的差别，我们来运行一下下面这个短程序：

#include <iostream>using namespace std; /*  * 这个程序演示了有符号整数和无符号整数之间的差别*/int main(){   short int i;           // 有符号短整数   short unsigned int j;  // 无符号短整数   j = 50000;   i = j;   cout << i << " " << j;   return 0;} 

当上面的程序运行时，会输出下列结果：

-15536 50000

上述结果中，无符号短整数 50,000 的位模式被解释为有符号短整数 -15,536。

C++ 中的类型限定符

类型限定符提供了变量的额外信息。

C++ 存储类

auto 存储类

auto 存储类是所有局部变量默认的存储类。

{   int mount;   auto int month;}

上面的实例定义了两个带有相同存储类的变量，auto 只能用在函数内，即 auto 只能修饰局部变量。

register 存储类

register 存储类用于定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个词），且不能对它应用一元的 '&' 运算符（因为它没有内存位置）。

{   register int  miles;}

寄存器只用于需要快速访问的变量，比如计数器。还应注意的是，定义 'register' 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制。

static 存储类

static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。

static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。

在 C++ 中，当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。

#include <iostream> // 函数声明 void func(void); static int count = 10; /* 全局变量 */ int main(){    while(count--)    {       func();    }    return 0;}// 函数定义void func( void ){    static int i = 5; // 局部静态变量    i++;    std::cout << "变量 i 为 " << i ;    std::cout << " , 变量 count 为 " << count << std::endl;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

变量 i 为 6 , 变量 count 为 9变量 i 为 7 , 变量 count 为 8变量 i 为 8 , 变量 count 为 7变量 i 为 9 , 变量 count 为 6变量 i 为 10 , 变量 count 为 5变量 i 为 11 , 变量 count 为 4变量 i 为 12 , 变量 count 为 3变量 i 为 13 , 变量 count 为 2变量 i 为 14 , 变量 count 为 1变量 i 为 15 , 变量 count 为 0

extern 存储类

extern 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当您使用 'extern' 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。

当您有多个文件且定义了一个可以在其他文件中使用的全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern 来得到已定义的变量或函数的引用。可以这么理解，extern 是用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数。

extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候，如下所示：

第一个文件：main.cpp

#include <iostream> int count ;extern void write_extern(); int main(){   count = 5;   write_extern();}

第二个文件：support.cpp

#include <iostream> extern int count; void write_extern(void){   std::cout << "Count is " << count << std::endl; } 

在这里，第二个文件中的 extern 关键字用于声明已经在第一个文件 main.cpp 中定义的 count。现在 ，编译这两个文件，如下所示：

$g++ main.cpp support.cpp -o write

这会产生 write 可执行程序，尝试执行 write，它会产生下列结果：

$ ./writeCount is 5

mutable 存储类

mutable 说明符仅适用于类的对象，这将在本教程的最后进行讲解。它允许对象的成员替代常量。也就是说，mutable 成员可以通过 const 成员函数修改。

C++ 运算符

算术运算符

下表显示了 C++ 支持的所有算术运算符。

假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的算术运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std; main(){    int a = 21;    int b = 10;    int c ;     c = a + b;    cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a - b;    cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a * b;    cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a / b;    cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a % b;    cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a++;    cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a--;    cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - c 的值是 31Line 2 - c 的值是 11Line 3 - c 的值是 210Line 4 - c 的值是 2Line 5 - c 的值是 1Line 6 - c 的值是 21Line 7 - c 的值是 22

关系运算符

下表显示了 C++ 支持的所有关系运算符。

假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的关系运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    int a = 21;    int b = 10;    int c ;    if( a == b ){        cout << "Line 1 - a 等于 b" << endl ;    }else{        cout << "Line 1 - a 不等于 b" << endl ;    }    if ( a < b ) {        cout << "Line 2 - a 小于 b" << endl ;    }else{        cout << "Line 2 - a 不小于 b" << endl ;    }    if ( a > b ){        cout << "Line 3 - a 大于 b" << endl ;    }else{        cout << "Line 3 - a 不大于 b" << endl ;    }    /* 改变 a 和 b 的值 */    a = 5;    b = 20;    if ( a <= b ){        cout << "Line 4 - a 小于或等于 b" << endl ;    }    if ( b >= a ){        cout << "Line 5 - b 大于或等于 b" << endl ;    }    return 0; } 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - a 不等于 bLine 2 - a 不小于 bLine 3 - a 大于 bLine 4 - a 小于或等于 bLine 5 - b 大于或等于 b

逻辑运算符

下表显示了 C++ 支持的所有关系逻辑运算符。

假设变量 A 的值为 1，变量 B 的值为 0，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的逻辑运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    int a = 5;    int b = 20;    int c ;    if ( a && b )    {        cout << "Line 1 - 条件为真"<< endl ;    }    if ( a || b )    {        cout << "Line 2 - 条件为真"<< endl ;    }    /* 改变 a 和 b 的值 */    a = 0;    b = 10;    if ( a && b )    {        cout << "Line 3 - 条件为真"<< endl ;    }else{        cout << "Line 4 - 条件不为真"<< endl ;    }    if ( !(a && b) ){        cout << "Line 5 - 条件为真"<< endl ;    }    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - 条件为真Line 2 - 条件为真Line 4 - 条件不为真Line 5 - 条件为真

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：

假设如果 A = 60，且 B = 13，现在以二进制格式表示，它们如下所示：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表显示了 C++ 支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60，变量 B 的值为 13，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的位运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    unsigned int a = 60;     // 60 = 0011 1100      unsigned int b = 13;    // 13 = 0000 1101    int c = 0;               c = a & b;             // 12 = 0000 1100    cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a | b;             // 61 = 0011 1101    cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a ^ b;             // 49 = 0011 0001    cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;    c = ~a;                // -61 = 1100 0011    cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a << 2;            // 240 = 1111 0000    cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a >> 2;            // 15 = 0000 1111    cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - c 的值是 12Line 2 - c 的值是 61Line 3 - c 的值是 49Line 4 - c 的值是 -61Line 5 - c 的值是 240Line 6 - c 的值是 15

赋值运算符

下表列出了 C++ 支持的赋值运算符：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的赋值运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    int a = 21;    int c ;    c =  a;    cout << "Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c +=  a;    cout << "Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c -=  a;    cout << "Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c *=  a;    cout << "Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c /=  a;    cout << "Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c  = 200;    c %=  a;    cout << "Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c <<=  2;    cout << "Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c >>=  2;    cout << "Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c &=  2;    cout << "Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c ^=  2;    cout << "Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c |=  2;    cout << "Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    return 0; } 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = 21Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = 42Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = 21Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = 441Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = 21Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = 11Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = 44 Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = 11Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = 2Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = 0Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = 2

杂项运算符

下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的运算符。

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。

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中运算符的优先级。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

对比有括号和没有括号时的区别，这将产生不同的结果。因为 ()、 /、 * 和 + 有不同的优先级，高优先级的操作符将优先计算。

#include <iostream>using namespace std; main(){    int a = 20;    int b = 10;    int c = 15;    int d = 5;    int e;     e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5    cout << "(a + b) * c / d 的值是 " << e << endl ;    e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5    cout << "((a + b) * c) / d 的值是 " << e << endl ;    e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)    cout << "(a + b) * (c / d) 的值是 " << e << endl ;    e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)    cout << "a + (b * c) / d 的值是 " << e << endl ;      return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

(a + b) * c / d 的值是 90((a + b) * c) / d 的值是 90(a + b) * (c / d) 的值是 90a + (b * c) / d 的值是 50

C++ 循环

有的时候，可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

编程语言提供了允许更为复杂的执行路径的多种控制结构。

循环语句允许我们多次执行一个语句或语句组，下面是大多数编程语言中循环语句的一般形式：

---

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。

无限循环

如果条件永远不为假，则循环将变成无限循环。for 循环在传统意义上可用于实现无限循环。由于构成循环的三个表达式中任何一个都不是必需的，您可以将某些条件表达式留空来构成一个无限循环。

#include <iostream>using namespace std; int main (){    for( ; ; ){        printf("This loop will run forever.
");    }    return 0;}

当条件表达式不存在时，它被假设为真。您也可以设置一个初始值和增量表达式，但是一般情况下，C++ 程序员偏向于使用 for(;;) 结构来表示一个无限循环。

注意：您可以按 Ctrl + C 键终止一个无限循环。

C++ 判断

判断结构要求程序员指定一个或多个要评估或测试的条件，以及条件为真时要执行的语句（必需的）和条件为假时要执行的语句（可选的）。

下面是大多数编程语言中典型的判断结构的一般形式：

---

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。

? : 运算符

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。

C++ 函数

定义函数

C++ 中的函数定义的一般形式如下：

return_type function_name( parameter list ){    body of the function}

在 C++ 中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：

• 返回类型：一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字 void。
• 函数名称：这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
• 参数：参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。
• 函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。

实例

以下是 max() 函数的源代码。该函数有两个参数 num1 和 num2，会返回这两个数中较大的那个数：

// 函数返回两个数中较大的那个数int max(int num1, int num2) {   // 局部变量声明    int result;    if (num1 > num2)        result = num1;    else        result = num2;    return result; }

函数声明

函数声明会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。

函数声明包括以下几个部分：

return_type function_name( parameter list );

针对上面定义的函数 max()，以下是函数声明：

int max(int num1, int num2);

在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：

int max(int, int);

当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时，函数声明是必需的。在这种情况下，您应该在调用函数的文件顶部声明函数。

调用函数

创建 C++ 函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。

当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。

调用函数时，传递所需参数，如果函数返回一个值，则可以存储返回值。例如：

#include <iostream>using namespace std; // 函数声明int max(int num1, int num2); int main (){    // 局部变量声明    int a = 100;    int b = 200;    int ret;     // 调用函数来获取最大值    ret = max(a, b);     cout << "Max value is : " << ret << endl;    return 0;}   // 函数返回两个数中较大的那个数int max(int num1, int num2){    // 局部变量声明    int result;    if (num1 > num2)        result = num1;    else        result = num2;    return result; }

把 max() 函数和 main() 函数放一块，编译源代码。当运行最后的可执行文件时，会产生下列结果：

Max value is : 200

函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。

形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。

当调用函数时，有两种向函数传递参数的方式：

默认情况下，C++ 使用传值调用来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的参数。之前提到的实例，调用 max() 函数时，使用了相同的方法。

参数的默认值

当您定义一个函数，您可以为参数列表中后边的每一个参数指定默认值。当调用函数时，如果实际参数的值留空，则使用这个默认值。

这是通过在函数定义中使用赋值运算符来为参数赋值的。调用函数时，如果未传递参数的值，则会使用默认值，如果指定了值，则会忽略默认值，使用传递的值。请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std; int sum(int a, int b=20){    int result;    result = a + b;    return (result);}int main (){    // 局部变量声明    int a = 100;    int b = 200;    int result;    // 调用函数来添加值    result = sum(a, b);    cout << "Total value is :" << result << endl;     // 再次调用函数    result = sum(a);     cout << "Total value is :" << result << endl;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Total value is :300Total value is :120

C++ 数字

C++ 定义数字

我们已经在之前章节的各种实例中定义过数字。下面是一个 C++ 中定义各种类型数字的综合实例：

#include <iostream>using namespace std; int main (){   // 数字定义   short  s;   int    i;   long   l;   float  f;   double d;      // 数字赋值   s = 10;         i = 1000;       l = 1000000;    f = 230.47;     d = 30949.374;      // 数字输出   cout << "short  s :" << s << endl;   cout << "int    i :" << i << endl;   cout << "long   l :" << l << endl;   cout << "float  f :" << f << endl;   cout << "double d :" << d << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

short  s :10int    i :1000long   l :1000000float  f :230.47double d :30949.4

C++ 数学运算

在 C++ 中，除了可以创建各种函数，还包含了各种有用的函数供您使用。这些函数写在标准 C 和 C++ 库中，叫做内置函数。您可以在程序中引用这些函数。

C++ 内置了丰富的数学函数，可对各种数字进行运算。下表列出了 C++ 中一些有用的内置的数学函数。

为了利用这些函数，您需要引用数学头文件 <cmath>。

下面是一个关于数学运算的简单实例：

#include <iostream>#include <cmath>using namespace std; int main (){   // 数字定义   short  s = 10;   int    i = -1000;   long   l = 100000;   float  f = 230.47;   double d = 200.374;   // 数学运算   cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;   cout << "abs(i)  :" << abs(i) << endl;   cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;   cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;   cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

sign(d) :-0.634939abs(i)  :1000floor(d) :200sqrt(f) :15.1812pow( d, 2 ) :40149.7

C++ 随机数

在许多情况下，需要生成随机数。关于随机数生成器，有两个相关的函数。一个是 rand()，该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用 srand() 函数。

下面是一个关于生成随机数的简单实例。实例中使用了 time() 函数来获取系统时间的秒数，通过调用 rand() 函数来生成随机数：

#include <iostream>#include <ctime>#include <cstdlib>using namespace std; int main (){    int i,j;    // 设置种子    srand( (unsigned)time( NULL ) );    /* 生成 10 个随机数 */    for( i = 0; i < 10; i++ ){        // 生成实际的随机数        j= rand();        cout <<"随机数： " << j << endl;    }    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

随机数： 1748144778随机数： 630873888随机数： 2134540646随机数： 219404170随机数： 902129458随机数： 920445370随机数： 1319072661随机数： 257938873随机数： 1256201101随机数： 580322989

C++ 数组

声明数组

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 ];

这叫做一维数组。arraySize 必须是一个大于零的整数常量，type 可以是任意有效的 C++ 数据类型。例如，要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance，声明语句如下：

double balance[10];

现在 balance 是一个可用的数组，可以容纳 10 个类型为 double 的数字。

初始化数组

在 C++ 中，您可以逐个初始化数组，也可以使用一个初始化语句，如下所示：

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};

大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。

如果您省略掉了数组的大小，数组的大小则为初始化时元素的个数。因此，如果：

double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};

您将创建一个数组，它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例：

balance[4] = 50.0;

上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引，也被称为基索引，数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示：

访问数组元素

数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内，跟在数组名称的后边。例如：

double salary = balance[9];

上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。下面的实例使用了上述的三个概念，即，声明数组、数组赋值、访问数组：

#include <iostream>using namespace std; #include <iomanip>using std::setw; int main (){    int n[ 10 ]; // n 是一个包含 10 个整数的数组    // 初始化数组元素              for ( int i = 0; i < 10; i++ ){        n[ i ] = i + 100; // 设置元素 i 为 i + 100    }    cout << "Element" << setw( 13 ) << "Value" << endl;    // 输出数组中每个元素的值                         for ( int j = 0; j < 10; j++ ){        cout << setw( 7 )<< j << setw( 13 ) << n[ j ] << endl;    }    return 0;}

上面的程序使用了 setw() 函数来格式化输出。当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Element        Value      0          100      1          101      2          102      3          103      4          104      5          105      6          106      7          107      8          108      9          109

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：

C++ 字符串

C 风格字符串

C 风格的字符串起源于 C 语言，并在 C++ 中继续得到支持。字符串实际上是使用 null 字符 '' 终止的一维字符数组。因此，一个以 null 结尾的字符串，包含了组成字符串的字符。

下面的声明和初始化创建了一个 "Hello" 字符串。由于在数组的末尾存储了空字符，所以字符数组的大小比单词 "Hello" 的字符数多一个。char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ''};

依据数组初始化规则，您可以把上面的语句写成以下语句：

char greeting[] = "Hello";

以下是 C/C++ 中定义的字符串的内存表示：

其实，您不需要把 null 字符放在字符串常量的末尾。C++ 编译器会在初始化数组时，自动把 '' 放在字符串的末尾。让我们尝试输出上面的字符串

#include <iostream>using namespace std;int main (){   char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ''};   cout << "Greeting message: ";   cout << greeting << endl;   return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Greeting message: Hello

C++ 中有大量的函数用来操作以 null 结尾的字符串：supports a wide range of functions that manipulate null-terminated strings:

下面的实例使用了上述的一些函数：

#include <iostream>#include <cstring>using namespace std;int main (){    char str1[11] = "Hello";    char str2[11] = "World";    char str3[11];    int  len ;    // 复制 str1 到 str3    strcpy( str3, str1);    cout << "strcpy( str3, str1) : " << str3 << endl;    // 连接 str1 和 str2    strcat( str1, str2);    cout << "strcat( str1, str2): " << str1 << endl;    // 连接后，str1 的总长度    len = strlen(str1);    cout << "strlen(str1) : " << len << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

strcpy( str3, str1) : Hellostrcat( str1, str2): HelloWorldstrlen(str1) : 10

C++ 中的 String 类

C++ 标准库提供了 string 类类型，支持上述所有的操作，另外还增加了其他更多的功能。我们将学习 C++ 标准库中的这个类，现在让我们先来看看下面这个实例：

现在您可能还无法透彻地理解这个实例，因为到目前为止我们还没有讨论类和对象。所以现在您可以只是粗略地看下这个实例，等理解了面向对象的概念之后再回头来理解这个实例。

#include <iostream>#include <string>using namespace std;int main (){    string str1 = "Hello";    string str2 = "World";    string str3;    int  len ;    // 复制 str1 到 str3    str3 = str1;    cout << "str3 : " << str3 << endl;     // 连接 str1 和 str2    str3 = str1 + str2;    cout << "str1 + str2 : " << str3 << endl;    // 连接后，str3 的总长度    len = str3.size();    cout << "str3.size() :  " << len << endl;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

str3 : Hellostr1 + str2 : HelloWorldstr3.size() :  10

C++ 指针

学习 C++ 的指针既简单又有趣。通过指针，可以简化一些 C++ 编程任务的执行，还有一些任务，如动态内存分配，没有指针是无法执行的。所以，想要成为一名优秀的 C++ 程序员，学习指针是很有必要的。

正如您所知道的，每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例，它将输出定义的变量地址：

#include <iostream>using namespace std;int main (){    int  var1;    char var2[10];    cout << "var1 变量的地址： ";    cout << &var1 << endl;    cout << "var2 变量的地址： ";    cout << &var2 << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

var1 变量的地址： 0xbfebd5c0var2 变量的地址： 0xbfebd5b6

通过上面的实例，我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针。

什么是指针？

指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：

type *var-name;

在这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C++ 数据类型，var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明：

int    *ip;    /* 一个整型的指针 */double *dp;    /* 一个 double 型的指针 */float  *fp;    /* 一个浮点型的指针 */char   *ch;     /* 一个字符型的指针 */

所有指针的值的实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是，指针所指向的变量或常量的数据类型不同。

C++ 中使用指针

使用指针时会频繁进行以下几个操作：定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作：

#include <iostream>using namespace std;int main (){    int  var = 20;   // 实际变量的声明    int  *ip;        // 指针变量的声明    ip = &var;       // 在指针变量中存储 var 的地址    cout << "Value of var variable: ";    cout << var << endl;    // 输出在指针变量中存储的地址    cout << "Address stored in ip variable: ";    cout << ip << endl;    // 访问指针中地址的值    cout << "Value of *ip variable: ";    cout << *ip << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of var variable: 20Address stored in ip variable: 0xbfc601acValue of *ip variable: 20

C++ 指针详解

在 C++ 中，有很多指针相关的概念，这些概念都很简单，但是都很重要。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念：

C++ 引用

C++ 引用 vs 指针

引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：

• 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。
• 一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。
• 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化。

C++ 中创建引用

试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签，您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此，您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。例如：

int i = 17;double d =23.5;

我们可以为 i 和d声明引用变量，如下所示：

int& r = i;double& s = d;

在这些声明中，& 读作引用。因此，第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用"，第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用"。下面的实例使用了 int 和 double 引用：

#include <iostream>using namespace std; int main (){    // 声明简单的变量    int    i;    double d;     // 声明引用变量    int&    r = i;    double& s = d;     i = 5;    cout << "Value of i : " << i << endl;    cout << "Value of i reference : " << r  << endl;     d = 11.7;    cout << "Value of d : " << d << endl;    cout << "Value of d reference : " << s  << endl;       return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of i : 5Value of i reference : 5Value of d : 11.7Value of d reference : 11.7

引用通常用于函数参数列表和函数返回值。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的两个与 C++ 引用相关的重要概念：

C++ 日期 & 时间

C++ 标准库没有提供所谓的日期类型。C++ 继承了 C 语言用于日期和时间操作的结构和函数。为了使用日期和时间相关的函数和结构，需要在 C++ 程序中引用 <ctime> 头文件。

有四个与时间相关的类型：clock_t、time_t、size_t 和 tm。类型 clock_t、size_t 和 time_t 能够把系统时间和日期表示为某种整数。

结构类型 tm 把日期和时间以 C 结构的形式保存，tm 结构的定义如下：

struct tm {    int tm_sec;   // 秒，正常范围从 0 到 59，但允许至 61    int tm_min;   // 分，范围从 0 到 59    int tm_hour;  // 小时，范围从 0 到 23    int tm_mday;  // 一月中的第几天，范围从 1 到 31    int tm_mon;   // 月，范围从 0 到 11    int tm_year;  // 自 1900 年起的年数    int tm_wday;  // 一周中的第几天，范围从 0 到 6，从星期日算起    int tm_yday;  // 一年中的第几天，范围从 0 到 365，从 1 月 1 日算起    int tm_isdst; // 夏令时}

下面是 C/C++ 中关于日期和时间的重要函数。所有这些函数都是 C/C++ 标准库的组成部分，您可以在 C++ 标准库中查看一下各个函数的细节。

当前日期和时间

下面的实例获取当前系统的日期和时间，包括本地时间和协调世界时（UTC）。

#include <iostream>#include <ctime>using namespace std;int main( ){    // 基于当前系统的当前日期/时间    time_t now = time(0);       // 把 now 转换为字符串形式    char* dt = ctime(&now);    cout << "本地日期和时间：" << dt << endl;    // 把 now 转换为 tm 结构    tm *gmtm = gmtime(&now);    dt = asctime(gmtm);    cout << "UTC 日期和时间："<< dt << endl;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

本地日期和时间：Sat Jan  8 20:07:41 2011UTC 日期和时间：Sun Jan  9 03:07:41 2011

使用结构 tm 格式化时间

tm 结构在 C/C++ 中处理日期和时间相关的操作时，显得尤为重要。tm 结构以 C 结构的形式保存日期和时间。大多数与时间相关的函数都使用了 tm 结构。下面的实例使用了 tm 结构和各种与日期和时间相关的函数。

在练习使用结构之前，需要对 C 结构有基本的了解，并懂得如何使用箭头 -> 运算符来访问结构成员。

#include <iostream>#include <ctime>using namespace std;int main(){    // 基于当前系统的当前日期/时间    time_t now = time(0);    cout << "1970年1月1日到目前经过的秒数:" << now << endl;    tm *ltm = localtime(&now);    // 输出 tm 结构的各个组成部分    cout << "年: "<< 1900 + ltm->tm_year << endl;    cout << "月: "<< 1 + ltm->tm_mon<< endl;    cout << "日: "<<  ltm->tm_mday << endl;    cout << "时间: "<< 1 + ltm->tm_hour << ":";    cout << 1 + ltm->tm_min << ":";    cout << 1 + ltm->tm_sec << endl;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

1970年1月1日到目前经过的秒数:1524456057年: 2018月: 4日: 23时间: 5:1:58

C++ 基本的输入输出

I/O 库头文件

下列的头文件在 C++ 编程中很重要。

标准输出流（cout）

预定义的对象 cout 是 ostream 类的一个实例。cout 对象"连接"到标准输出设备，通常是显示屏。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示：

#include <iostream>using namespace std; int main( ){    char str[] = "Hello C++";    cout << "Value of str is : " << str << endl; } 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of str is : Hello C++

C++ 编译器根据要输出变量的数据类型，选择合适的流插入运算符来显示值。<< 运算符被重载来输出内置类型（整型、浮点型、double 型、字符串和指针）的数据项。

流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用，如上面实例中所示，endl 用于在行末添加一个换行符。

标准输入流（cin）

预定义的对象 cin 是 istream 类的一个实例。cin 对象附属到标准输入设备，通常是键盘。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用的，如下所示：

#include <iostream>using namespace std;int main(){    char name[50];    cout << "请输入您的名称： ";    cin >> name;    cout << "您的名称是： " << name << endl;   } 

当上面的代码被编译和执行时，它会提示用户输入名称。当用户输入一个值，并按回车键，就会看到下列结果：

请输入您的名称： cplusplus您的名称是： cplusplus

C++ 编译器根据要输入值的数据类型，选择合适的流提取运算符来提取值，并把它存储在给定的变量中。

流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用，如果要求输入多个数据，可以使用如下语句：

cin >> name >> age;

这相当于下面两个语句：

cin >> name;cin >> age;

标准错误流（cerr）

预定义的对象 cerr 是 ostream 类的一个实例。cerr 对象附属到标准错误设备，通常也是显示屏，但是 cerr 对象是非缓冲的，且每个流插入到 cerr 都会立即输出。

cerr 也是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示：

#include <iostream>using namespace std; int main(){    char str[] = "Unable to read....";    cerr << "Error message : " << str << endl; } 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Error message : Unable to read....

标准日志流（clog）

预定义的对象 clog 是 ostream 类的一个实例。clog 对象附属到标准错误设备，通常也是显示屏，但是 clog 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲区中，直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。

clog 也是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示：

#include <iostream>using namespace std;int main(){    char str[] = "Unable to read....";    clog << "Error message : " << str << endl;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Error message : Unable to read....

通过这些小实例，我们无法区分 cout、cerr 和 clog 的差异，但在编写和执行大型程序时，它们之间的差异就变得非常明显。所以良好的编程实践告诉我们，使用 cerr 流来显示错误消息，而其他的日志消息则使用 clog 流来输出。

C++ 数据结构

定义结构

为了定义结构，您必须使用 struct 语句。struct 语句定义了一个包含多个成员的新的数据类型，struct 语句的格式如下：

struct [structure tag]{    member definition;    member definition;    ...    member definition;}[one or more structure variables];  

structure tag 是可选的，每个 member definition 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的变量定义。在结构定义的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个结构变量，这是可选的。下面是声明 Book 结构的方式：

struct Books{    char title[50];    char author[50];    char subject[100];    int book_id;}book; 

访问结构成员

为了访问结构的成员，我们使用成员访问运算符（.）。成员访问运算符是结构变量名称和我们要访问的结构成员之间的一个句号。您可以使用 struct 关键字来定义结构类型的变量。下面的实例演示了结构的用法：

#include <iostream>#include <cstring> using namespace std; struct Books{    char title[50];    char author[50];    char subject[100];    int book_id;}; int main(){    struct Books Book1;        // 声明 Book1，类型为 Book    struct Books Book2;        // 声明 Book2，类型为 Book     // Book1 详述    strcpy( Book1.title, "Learn C++ Programming");    strcpy( Book1.author, "Chand Miyan");     strcpy( Book1.subject, "C++ Programming");    Book1.book_id = 6495407;    // Book2 详述    strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");    strcpy( Book2.author, "Yakit Singha");    strcpy( Book2.subject, "Telecom");    Book2.book_id = 6495700;     // 输出 Book1 信息    cout << "Book 1 title : " << Book1.title <<endl;    cout << "Book 1 author : " << Book1.author <<endl;    cout << "Book 1 subject : " << Book1.subject <<endl;    cout << "Book 1 id : " << Book1.book_id <<endl;    // 输出 Book2 信息    cout << "Book 2 title : " << Book2.title <<endl;    cout << "Book 2 author : " << Book2.author <<endl;    cout << "Book 2 subject : " << Book2.subject <<endl;    cout << "Book 2 id : " << Book2.book_id <<endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Book 1 title : Learn C++ ProgrammingBook 1 author : Chand MiyanBook 1 subject : C++ ProgrammingBook 1 id : 6495407Book 2 title : Telecom BillingBook 2 author : Yakit SinghaBook 2 subject : TelecomBook 2 id : 6495700

结构作为函数参数

您可以把结构作为函数参数，传参方式与其他类型的变量或指针类似。您可以使用上面实例中的方式来访问结构变量：

#include <iostream>#include <cstring> using namespace std;void printBook( struct Books book );struct Books{    char title[50];    char author[50];    char subject[100];    int book_id;}; int main(){    struct Books Book1;        // 声明 Book1，类型为 Book    struct Books Book2;        // 声明 Book2，类型为 Book     // Book1 详述    strcpy( Book1.title, "Learn C++ Programming");    strcpy( Book1.author, "Chand Miyan");     strcpy( Book1.subject, "C++ Programming");    Book1.book_id = 6495407;    // Book2 详述    strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");    strcpy( Book2.author, "Yakit Singha");    strcpy( Book2.subject, "Telecom");    Book2.book_id = 6495700;     // 输出 Book1 信息    printBook( Book1 );    // 输出 Book2 信息    printBook( Book2 );    return 0;}void printBook( struct Books book ){    cout << "Book title : " << book.title <<endl;    cout << "Book author : " << book.author <<endl;    cout << "Book subject : " << book.subject <<endl;    cout << "Book id : " << book.book_id <<endl;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Book title : Learn C++ ProgrammingBook author : Chand MiyanBook subject : C++ ProgrammingBook id : 6495407Book title : Telecom BillingBook author : Yakit SinghaBook subject : TelecomBook id : 6495700

指向结构的指针

您可以定义指向结构的指针，方式与定义指向其他类型变量的指针相似，如下所示：

struct Books *struct_pointer;

现在，您可以在上述定义的指针变量中存储结构变量的地址。为了查找结构变量的地址，请把 & 运算符放在结构名称的前面，如下所示：

struct_pointer = &Book1;

为了使用指向该结构的指针访问结构的成员，您必须使用 -> 运算符，如下所示：

struct_pointer->title;

让我们使用结构指针来重写上面的实例，这将有助于您理解结构指针的概念：

#include <iostream>#include <cstring> using namespace std;void printBook( struct Books *book );struct Books{   char  title[50];   char  author[50];   char  subject[100];   int   book_id;}; int main( ){   struct Books Book1;        // 声明 Book1，类型为 Book   struct Books Book2;        // 声明 Book2，类型为 Book */    // Book1 详述   strcpy( Book1.title, "Learn C++ Programming");   strcpy( Book1.author, "Chand Miyan");    strcpy( Book1.subject, "C++ Programming");   Book1.book_id = 6495407;   // Book2 详述   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");   strcpy( Book2.author, "Yakit Singha");   strcpy( Book2.subject, "Telecom");   Book2.book_id = 6495700;    // 通过传 Book1 的地址来输出 Book1 信息   printBook( &Book1 );   // 通过传 Book2 的地址来输出 Book2 信息   printBook( &Book2 );   return 0;}// 该函数以结构指针作为参数void printBook( struct Books *book ){   cout << "Book title : " << book->title <<endl;   cout << "Book author : " << book->author <<endl;   cout << "Book subject : " << book->subject <<endl;   cout << "Book id : " << book->book_id <<endl;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Book title : Learn C++ ProgrammingBook author : Chand MiyanBook subject : C++ ProgrammingBook id : 6495407Book title : Telecom BillingBook author : Yakit SinghaBook subject : TelecomBook id : 6495700

typedef 关键字

下面是一种更简单的定义结构的方式，您可以为创建的类型取一个"别名"。例如：

typedef struct{   char  title[50];   char  author[50];   char  subject[100];   int   book_id;}Books;

现在，您可以直接使用 Books 来定义 Books 类型的变量，而不需要使用 struct 关键字。下面是实例：

Books Book1, Book2;

您可以使用 typedef 关键字来定义非结构类型，如下所示：

typedef long int *pint32; pint32 x, y, z;

x, y 和 z 都是指向长整型 long int 的指针。

C++ 类 & 对象

C++ 类定义

定义一个类，本质上是定义一个数据类型的蓝图。这实际上并没有定义任何数据，但它定义了类的名称意味着什么，也就是说，它定义了类的对象包括了什么，以及可以在这个对象上执行哪些操作。

类定义是以关键字 class 开头，后跟类的名称。类的主体是包含在一对花括号中。类定义后必须跟着一个分号或一个声明列表。例如，我们使用关键字 class 定义 Box 数据类型，如下所示：

class Box{   public:      double length;   // Length of a box      double breadth;  // Breadth of a box      double height;   // Height of a box};

关键字 public 确定了类成员的访问属性。在类对象作用域内，公共成员在类的外部是可访问的。您也可以指定类的成员为 private 或 protected，这个我们稍后会进行讲解。

定义 C++ 对象

类提供了对象的蓝图，所以基本上，对象是根据类来创建的。声明类的对象，就像声明基本类型的变量一样。下面的语句声明了类 Box 的两个对象：

Box Box1;          // 声明 Box1，类型为 BoxBox Box2;          // 声明 Box2，类型为 Box

对象 Box1 和 Box2 都有它们各自的数据成员。

访问数据成员

类的对象的公共数据成员可以使用直接成员访问运算符 (.) 来访问。为了更好地理解这些概念，让我们尝试一下下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;class Box{   public:      double length;   // 长度      double breadth;  // 宽度      double height;   // 高度};int main( ){   Box Box1;        // 声明 Box1，类型为 Box   Box Box2;        // 声明 Box2，类型为 Box   double volume = 0.0;     // 用于存储体积    // box 1 详述   Box1.height = 5.0;    Box1.length = 6.0;    Box1.breadth = 7.0;   // box 2 详述   Box2.height = 10.0;   Box2.length = 12.0;   Box2.breadth = 13.0;   // box 1 的体积   volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;   cout << "Box1 的体积：" << volume <<endl;   // box 2 的体积   volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;   cout << "Box2 的体积：" << volume <<endl;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Box1 的体积：210Box2 的体积：1560

需要注意的是，私有的成员和受保护的成员不能使用直接成员访问运算符 (.) 来直接访问。我们将在后续的教程中学习如何访问私有成员和受保护的成员。

类 & 对象详解

到目前为止，我们已经对 C++ 的类和对象有了基本的了解。下面的列表中还列出了其他一些 C++ 类和对象相关的概念，可以点击相应的链接进行学习。

C++ 继承

基类 & 派生类

一个类可以派生自多个类，这意味着，它可以从多个基类继承数据和函数。定义一个派生类，我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名，形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

其中，访问修饰符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一个，base-class 是之前定义过的某个类的名称。如果未使用访问修饰符 access-specifier，则默认为 private。

假设有一个基类 Shape，Rectangle 是它的派生类，如下所示：

#include <iostream> using namespace std;// 基类class Shape {   public:      void setWidth(int w)      {         width = w;      }      void setHeight(int h)      {         height = h;      }   protected:      int width;      int height;};// 派生类class Rectangle: public Shape{   public:      int getArea()      {          return (width * height);       }};int main(void){   Rectangle Rect;    Rect.setWidth(5);   Rect.setHeight(7);   // 输出对象的面积   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;   return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Total area: 35

访问控制和继承

派生类可以访问基类中所有的非私有成员。因此基类成员如果不想被派生类的成员函数访问，则应在基类中声明为 private。

我们可以根据访问权限总结出不同的访问类型，如下所示：

一个派生类继承了所有的基类方法，但下列情况除外：

• 基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
• 基类的重载运算符。
• 基类的友元函数。

继承类型

当一个类派生自基类，该基类可以被继承为 public、protected 或 private 几种类型。继承类型是通过上面讲解的访问修饰符 access-specifier 来指定的。

我们几乎不使用 protected 或 private 继承，通常使用 public 继承。当使用不同类型的继承时，遵循以下几个规则：

• 公有继承（public）：当一个类派生自公有基类时，基类的公有成员也是派生类的公有成员，基类的保护成员也是派生类的保护成员，基类的私有成员不能直接被派生类访问，但是可以通过调用基类的公有和保护成员来访问。
• 保护继承（protected）： 当一个类派生自保护基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的保护成员。
• 私有继承（private）：当一个类派生自私有基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的私有成员。

多继承

class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…{<派生类类体>};

其中，访问修饰符 access 是 public、protected 或 private 其中的一个，用来修饰每个基类，各个基类之间用逗号分隔，如上所示。现在让我们一起看看下面的实例：

#include <iostream> using namespace std;// 基类 Shapeclass Shape {   public:      void setWidth(int w)      {         width = w;      }      void setHeight(int h)      {         height = h;      }   protected:      int width;      int height;};// 基类 PaintCostclass PaintCost {   public:      int getCost(int area)      {         return area * 70;      }};// 派生类class Rectangle: public Shape, public PaintCost{   public:      int getArea()      {          return (width * height);       }};int main(void){   Rectangle Rect;   int area;    Rect.setWidth(5);   Rect.setHeight(7);   area = Rect.getArea();      // 输出对象的面积   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;   // 输出总花费   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Total area: 35Total paint cost: $2450

C++ 重载运算符和重载函数

C++ 中的函数重载

在同一个作用域内，可以声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同。您不能仅通过返回类型的不同来重载函数。

下面的实例中，同名函数 print() 被用于输出不同的数据类型：

#include <iostream>using namespace std; class printData {   public:      void print(int i) {        cout << "Printing int: " << i << endl;      }      void print(double  f) {        cout << "Printing float: " << f << endl;      }      void print(string c) {        cout << "Printing character: " << c << endl;      }};int main(void){   printData pd;    // Call print to print integer   pd.print(5);   // Call print to print float   pd.print(500.263);   // Call print to print character   pd.print("Hello C++");    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Printing int: 5Printing float: 500.263Printing character: Hello C++

C++ 中的运算符重载

您可以重定义或重载大部分 C++ 内置的运算符。这样，您就能使用自定义类型的运算符。

重载的运算符是带有特殊名称的函数，函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。与其他函数一样，重载运算符有一个返回类型和一个参数列表。

Box operator+(const Box&);

声明加法运算符用于把两个 Box 对象相加，返回最终的 Box 对象。大多数的重载运算符可被定义为普通的非成员函数或者被定义为类成员函数。如果我们定义上面的函数为类的非成员函数，那么我们需要为每次操作传递两个参数，如下所示：

Box operator+(const Box&, const Box&);

下面的实例使用成员函数演示了运算符重载的概念。在这里，对象作为参数进行传递，对象的属性使用 this 运算符进行访问，如下所示：

#include <iostream>using namespace std;class Box{   public:      double getVolume(void)      {         return length * breadth * height;      }      void setLength( double len )      {          length = len;      }      void setBreadth( double bre )      {          breadth = bre;      }      void setHeight( double hei )      {          height = hei;      }      // 重载 + 运算符，用于把两个 Box 对象相加      Box operator+(const Box& b)      {         Box box;         box.length = this->length + b.length;         box.breadth = this->breadth + b.breadth;         box.height = this->height + b.height;         return box;      }   private:      double length;      // 长度      double breadth;     // 宽度      double height;      // 高度};// 程序的主函数int main( ){   Box Box1;                // 声明 Box1，类型为 Box   Box Box2;                // 声明 Box2，类型为 Box   Box Box3;                // 声明 Box3，类型为 Box   double volume = 0.0;     // 把体积存储在该变量中    // Box1 详述   Box1.setLength(6.0);    Box1.setBreadth(7.0);    Box1.setHeight(5.0);    // Box2 详述   Box2.setLength(12.0);    Box2.setBreadth(13.0);    Box2.setHeight(10.0);    // Box1 的体积   volume = Box1.getVolume();   cout << "Volume of Box1 : " << volume <<endl;    // Box2 的体积   volume = Box2.getVolume();   cout << "Volume of Box2 : " << volume <<endl;   // 把两个对象相加，得到 Box3   Box3 = Box1 + Box2;   // Box3 的体积   volume = Box3.getVolume();   cout << "Volume of Box3 : " << volume <<endl;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Volume of Box1 : 210Volume of Box2 : 1560Volume of Box3 : 5400

可重载运算符/不可重载运算符

下面是可重载的运算符列表：

下面是不可重载的运算符列表：

运算符重载实例

下面提供了各种运算符重载的实例，帮助您更好地理解重载的概念。

C++ 多态

多态按字面的意思就是多种形态。当类之间存在层次结构，并且类之间是通过继承关联时，就会用到多态。

C++ 多态意味着调用成员函数时，会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。

下面的实例中，基类 Shape 被派生为两个类，如下所示：

#include <iostream> using namespace std; class Shape {   protected:      int width, height;   public:      Shape( int a=0, int b=0)      {         width = a;         height = b;      }      int area()      {         cout << "Parent class area :" <<endl;         return 0;      }};class Rectangle: public Shape{   public:      Rectangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { }      int area ()      {          cout << "Rectangle class area :" <<endl;         return (width * height);       }};class Triangle: public Shape{   public:      Triangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { }      int area ()      {          cout << "Triangle class area :" <<endl;         return (width * height / 2);       }};// 程序的主函数int main( ){   Shape *shape;   Rectangle rec(10,7);   Triangle  tri(10,5);   // 存储矩形的地址   shape = &rec;   // 调用矩形的求面积函数 area   shape->area();   // 存储三角形的地址   shape = &tri;   // 调用三角形的求面积函数 area   shape->area();      return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Parent class areaParent class area

导致错误输出的原因是，调用函数 area() 被编译器设置为基类中的版本，这就是所谓的静态多态，或静态链接 - 函数调用在程序执行前就准备好了。有时候这也被称为早绑定，因为 area() 函数在程序编译期间就已经设置好了。

但现在，让我们对程序稍作修改，在 Shape 类中，area() 的声明前放置关键字 virtual，如下所示：

class Shape {   protected:      int width, height;   public:      Shape( int a=0, int b=0)      {         width = a;         height = b;      }      virtual int area()      {         cout << "Parent class area :" <<endl;         return 0;      }};

修改后，当编译和执行前面的实例代码时，它会产生以下结果：

Rectangle class areaTriangle class area

此时，编译器看的是指针的内容，而不是它的类型。因此，由于 tri 和 rec 类的对象的地址存储在 *shape 中，所以会调用各自的 area() 函数。

正如您所看到的，每个子类都有一个函数 area() 的独立实现。这就是多态的一般使用方式。有了多态，您可以有多个不同的类，都带有同一个名称但具有不同实现的函数，函数的参数甚至可以是相同的。

虚函数

虚函数 是在基类中使用关键字 virtual 声明的函数。在派生类中重新定义基类中定义的虚函数时，会告诉编译器不要静态链接到该函数。

我们想要的是在程序中任意点可以根据所调用的对象类型来选择调用的函数，这种操作被称为动态链接，或后期绑定。

纯虚函数

您可能想要在基类中定义虚函数，以便在派生类中重新定义该函数更好地适用于对象，但是您在基类中又不能对虚函数给出有意义的实现，这个时候就会用到纯虚函数。

我们可以把基类中的虚函数 area() 改写如下：

class Shape {   protected:      int width, height;   public:      Shape( int a=0, int b=0)      {         width = a;         height = b;      }      // pure virtual function      virtual int area() = 0;};

= 0 告诉编译器，函数没有主体，上面的虚函数是纯虚函数。

C++ 数据抽象

数据抽象是指，只向外界提供关键信息，并隐藏其后台的实现细节，即只表现必要的信息而不呈现细节。

数据抽象是一种依赖于接口和实现分离的编程（设计）技术。

让我们举一个现实生活中的真实例子，比如一台电视机，您可以打开和关闭、切换频道、调整音量、添加外部组件（如喇叭、录像机、DVD 播放器），但是您不知道它的内部实现细节，也就是说，您并不知道它是如何通过缆线接收信号，如何转换信号，并最终显示在屏幕上。

因此，我们可以说电视把它的内部实现和外部接口分离开了，您无需知道它的内部实现原理，直接通过它的外部接口（比如电源按钮、遥控器、声量控制器）就可以操控电视。

现在，让我们言归正传，就 C++ 编程而言，C++ 类为数据抽象提供了可能。它们向外界提供了大量用于操作对象数据的公共方法，也就是说，外界实际上并不清楚类的内部实现。

例如，您的程序可以调用 sort() 函数，而不需要知道函数中排序数据所用到的算法。实际上，函数排序的底层实现会因库的版本不同而有所差异，只要接口不变，函数调用就可以照常工作。

在 C++ 中，我们使用类来定义我们自己的抽象数据类型（ADT）。您可以使用类 iostream 的 cout 对象来输出数据到标准输出，如下所示：

#include <iostream>using namespace std;int main( ){   cout << "Hello C++" <<endl;   return 0;}

在这里，您不需要理解 cout 是如何在用户的屏幕上显示文本。您只需要知道公共接口即可，cout 的底层实现可以自由改变。

访问标签强制抽象

在 C++ 中，我们使用访问标签来定义类的抽象接口。一个类可以包含零个或多个访问标签：

• 使用公共标签定义的成员都可以访问该程序的所有部分。一个类型的数据抽象视图是由它的公共成员来定义的。
• 使用私有标签定义的成员无法访问到使用类的代码。私有部分对使用类型的代码隐藏了实现细节。

访问标签出现的频率没有限制。每个访问标签指定了紧随其后的成员定义的访问级别。指定的访问级别会一直有效，直到遇到下一个访问标签或者遇到类主体的关闭右括号为止。

数据抽象的好处

数据抽象有两个重要的优势：

• 类的内部受到保护，不会因无意的用户级错误导致对象状态受损。
• 类实现可能随着时间的推移而发生变化，以便应对不断变化的需求，或者应对那些要求不改变用户级代码的错误报告。

如果只在类的私有部分定义数据成员，编写该类的作者就可以随意更改数据。如果实现发生改变，则只需要检查类的代码，看看这个改变会导致哪些影响。如果数据是公有的，则任何直接访问旧表示形式的数据成员的函数都可能受到影响。

数据抽象的实例

C++ 程序中，任何带有公有和私有成员的类都可以作为数据抽象的实例。请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;class Adder{   public:      // 构造函数      Adder(int i = 0)      {        total = i;      }      // 对外的接口      void addNum(int number)      {          total += number;      }      // 对外的接口      int getTotal()      {          return total;      };   private:      // 对外隐藏的数据      int total;};int main( ){   Adder a;      a.addNum(10);   a.addNum(20);   a.addNum(30);   cout << "Total " << a.getTotal() <<endl;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Total 60

上面的类把数字相加，并返回总和。公有成员 addNum 和 getTotal 是对外的接口，用户需要知道它们以便使用类。私有成员 total 是用户不需要了解的，但又是类能正常工作所必需的。

设计策略

抽象把代码分离为接口和实现。所以在设计组件时，必须保持接口独立于实现，这样，如果改变底层实现，接口也将保持不变。

在这种情况下，不管任何程序使用接口，接口都不会受到影响，只需要将最新的实现重新编译即可。

C++ 数据封装

所有的 C++ 程序都有以下两个基本要素：

• 程序语句（代码）：这是程序中执行动作的部分，它们被称为函数。
• 程序数据：数据是程序的信息，会受到程序函数的影响。

封装是面向对象编程中的把数据和操作数据的函数绑定在一起的一个概念，这样能避免受到外界的干扰和误用，从而确保了安全。数据封装引申出了另一个重要的 OOP 概念，即数据隐藏。

数据封装是一种把数据和操作数据的函数捆绑在一起的机制，数据抽象是一种仅向用户暴露接口而把具体的实现细节隐藏起来的机制。

C++ 通过创建类来支持封装和数据因此。我们已经知道，类包含私有成员（private）、保护成员（protected）和公有成员（public）成员。默认情况下，在类中定义的所有项目都是私有的。例如：

class Box{   public:      double getVolume(void)      {         return length * breadth * height;      }   private:      double length;      // 长度      double breadth;     // 宽度      double height;      // 高度};

变量 length、breadth 和 height 都是私有的（private）。这意味着它们只能被 Box 类中的其他成员访问，而不能被程序中其他部分访问。这是实现封装的一种方式。

为了使类中的成员变成公有的（即，程序中的其他部分也能访问），必须在这些成员前使用 public 关键字进行声明。所有定义在 public 标识符后边的变量或函数可以被程序中所有其他的函数访问。

把一个类定义为另一个类的友元类，会暴露实现细节，从而降低了封装性。理想的做法是尽可能地对外隐藏每个类的实现细节。

数据封装的实例

C++ 程序中，任何带有公有和私有成员的类都可以作为数据封装和数据抽象的实例。请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;class Adder{   public:      // 构造函数      Adder(int i = 0)      {        total = i;      }      // 对外的接口      void addNum(int number)      {          total += number;      }      // 对外的接口      int getTotal()      {          return total;      };   private:      // 对外隐藏的数据      int total;};int main( ){   Adder a;      a.addNum(10);   a.addNum(20);   a.addNum(30);   cout << "Total " << a.getTotal() <<endl;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Total 60

上面的类把数字相加，并返回总和。公有成员 addNum 和 getTotal 是对外的接口，用户需要知道它们以便使用类。私有成员 total 是对外隐藏的，用户不需要了解它，但它又是类能正常工作所必需的。

设计策略

通常情况下，我们都会设置类成员状态为私有（private），除非我们真的需要将其暴露，这样才能保证良好的封装性。

这通常应用于数据成员，但它同样适用于所有成员，包括虚函数。

C++ 接口（抽象类）

接口描述了类的行为和功能，而不需要完成类的特定实现。

C++ 接口是使用抽象类来实现的，抽象类与数据抽象互不混淆，数据抽象是一个把实现细节与相关的数据分离开的概念。

如果类中至少有一个函数被声明为纯虚函数，则这个类就是抽象类。纯虚函数是通过在声明中使用 "= 0" 来指定的，如下所示：

class Box{   public:      // 纯虚函数      virtual double getVolume() = 0;   private:      double length;      // 长度      double breadth;     // 宽度      double height;      // 高度};

设计抽象类（通常称为 ABC）的目的，是为了给其他类提供一个可以继承的适当的基类。抽象类不能被用于实例化对象，它只能作为接口使用。如果试图实例化一个抽象类的对象，会导致编译错误。

因此，如果一个 ABC 的子类需要被实例化，则必须实现每个虚函数，这也意味着 C++ 支持使用 ABC 声明接口。如果没有在派生类中重载纯虚函数，就尝试实例化该类的对象，会导致编译错误。

可用于实例化对象的类被称为具体类。

抽象类的实例

请看下面的实例，基类 Shape 提供了一个接口 getArea()，在两个派生类 Rectangle 和 Triangle 中分别实现了 getArea()：

#include <iostream> using namespace std; // 基类class Shape {public:   // 提供接口框架的纯虚函数   virtual int getArea() = 0;   void setWidth(int w)   {      width = w;   }   void setHeight(int h)   {      height = h;   }protected:   int width;   int height;}; // 派生类class Rectangle: public Shape{public:   int getArea()   {       return (width * height);    }};class Triangle: public Shape{public:   int getArea()   {       return (width * height)/2;    }}; int main(void){   Rectangle Rect;   Triangle  Tri;    Rect.setWidth(5);   Rect.setHeight(7);   // 输出对象的面积   cout << "Total Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl;   Tri.setWidth(5);   Tri.setHeight(7);   // 输出对象的面积   cout << "Total Triangle area: " << Tri.getArea() << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Total Rectangle area: 35Total Triangle area: 17

从上面的实例中，我们可以看到一个抽象类是如何定义一个接口 getArea()，两个派生类是如何通过不同的计算面积的算法来实现这个相同的函数。

设计策略

面向对象的系统可能会使用一个抽象基类为所有的外部应用程序提供一个适当的、通用的、标准化的接口。然后，派生类通过继承抽象基类，就把所有类似的操作都继承下来。

外部应用程序提供的功能（即公有函数）在抽象基类中是以纯虚函数的形式存在的。这些纯虚函数在相应的派生类中被实现。

这个架构也使得新的应用程序可以很容易地被添加到系统中，即使是在系统被定义之后依然可以如此。

C++ 文件和流

到目前为止，我们已经使用了 iostream 标准库，它提供了 cin 和 cout 方法分别用于从标准输入读取流和向标准输出写入流。

本教程介绍如何从文件读取流和向文件写入流。这就需要用到 C++ 中另一个标准库 fstream，它定义了三个新的数据类型：

要在 C++ 中进行文件处理，必须在 C++ 源代码文件中包含头文件 <iostream> 和 <fstream>。

打开文件

在从文件读取信息或者向文件写入信息之前，必须先打开文件。ofstream 和 fstream 对象都可以用来打开文件进行写操作，如果只需要打开文件进行读操作，则使用 ifstream 对象。

下面是 open() 函数的标准语法，open() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。

void open(const char *filename, ios::openmode mode);

在这里，open() 成员函数的第一参数指定要打开的文件的名称和位置，第二个参数定义文件被打开的模式。

您可以把以上两种或两种以上的模式结合使用。例如，如果您想要以写入模式打开文件，并希望截断文件，以防文件已存在，那么您可以使用下面的语法：

ofstream outfile;outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );

类似地，您如果想要打开一个文件用于读写，可以使用下面的语法：

fstream  afile;afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );

关闭文件

当 C++ 程序终止时，它会自动关闭刷新所有流，释放所有分配的内存，并关闭所有打开的文件。但程序员应该养成一个好习惯，在程序终止前关闭所有打开的文件。

下面是 close() 函数的标准语法，close() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。

void close();

写入文件

在 C++ 编程中，我们使用流插入运算符（ << ）向文件写入信息，就像使用该运算符输出信息到屏幕上一样。唯一不同的是，在这里您使用的是 ofstream 或 fstream 对象，而不是 cout 对象。

读取文件

在 C++ 编程中，我们使用流提取运算符（ >> ）从文件读取信息，就像使用该运算符从键盘输入信息一样。唯一不同的是，在这里您使用的是 ifstream 或 fstream 对象，而不是 cin 对象。

读取 & 写入实例

下面的 C++ 程序以读写模式打开一个文件。在向文件 afile.dat 写入用户输入的信息之后，程序从文件读取信息，并将其输出到屏幕上：

#include <fstream>#include <iostream>using namespace std; int main (){       char data[100];   // 以写模式打开文件   ofstream outfile;   outfile.open("afile.dat");   cout << "Writing to the file" << endl;   cout << "Enter your name: ";    cin.getline(data, 100);   // 向文件写入用户输入的数据   outfile << data << endl;   cout << "Enter your age: ";    cin >> data;   cin.ignore();      // 再次向文件写入用户输入的数据   outfile << data << endl;   // 关闭打开的文件   outfile.close();   // 以读模式打开文件   ifstream infile;    infile.open("afile.dat");     cout << "Reading from the file" << endl;    infile >> data;    // 在屏幕上写入数据   cout << data << endl;      // 再次从文件读取数据，并显示它   infile >> data;    cout << data << endl;    // 关闭打开的文件   infile.close();   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列输入和输出：

$./a.outWriting to the fileEnter your name: ZaraEnter your age: 9Reading from the fileZara9

上面的实例中使用了 cin 对象的附加函数，比如 getline()函数从外部读取一行，ignore() 函数会忽略掉之前读语句留下的多余字符。

文件位置指针

istream 和 ostream 都提供了用于重新定位文件位置指针的成员函数。这些成员函数包括关于 istream 的 seekg（"seek get"）和关于 ostream 的 seekp（"seek put"）。

seekg 和 seekp 的参数通常是一个长整型。第二个参数可以用于指定查找方向。查找方向可以是 ios::beg（默认的，从流的开头开始定位），也可以是 ios::cur（从流的当前位置开始定位），也可以是 ios::end（从流的末尾开始定位）。

文件位置指针是一个整数值，指定了从文件的起始位置到指针所在位置的字节数。下面是关于定位 "get" 文件位置指针的实例：

// 定位到 fileObject 的第 n 个字节（假设是 ios::beg）fileObject.seekg( n );// 把文件的读指针从 fileObject 当前位置向后移 n 个字节fileObject.seekg( n, ios::cur );// 把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节fileObject.seekg( n, ios::end );// 定位到 fileObject 的末尾fileObject.seekg( 0, ios::end );

C++ 异常处理

异常是程序在执行期间产生的问题。C++ 异常是指在程序运行时发生的特殊情况，比如尝试除以零的操作。

异常提供了一种转移程序控制权的方式。C++ 异常处理涉及到三个关键字：try、catch、throw。

• throw: 当问题出现时，程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。
• catch: 在您想要处理问题的地方，通过异常处理程序捕获异常。catch 关键字用于捕获异常。
• try: try 块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块。

如果有一个块抛出一个异常，捕获异常的方法会使用 try 和 catch 关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码，try 块中的代码被称为保护代码。使用 try/catch 语句的语法如下所示：

try{   // 保护代码}catch( ExceptionName e1 ){   // catch 块}catch( ExceptionName e2 ){   // catch 块}catch( ExceptionName eN ){   // catch 块}

如果 try 块在不同的情境下会抛出不同的异常，这个时候可以尝试罗列多个 catch 语句，用于捕获不同类型的异常。

抛出异常

您可以使用 throw 语句在代码块中的任何地方抛出异常。throw 语句的操作数可以是任意的表达式，表达式的结果的类型决定了抛出的异常的类型。

以下是尝试除以零时抛出异常的实例：

double division(int a, int b){   if( b == 0 )   {      throw "Division by zero condition!";   }   return (a/b);}

捕获异常

catch 块跟在 try 块后面，用于捕获异常。您可以指定想要捕捉的异常类型，这是由 catch 关键字后的括号内的异常声明决定的。

try{   // 保护代码}catch( ExceptionName e ){  // 处理 ExceptionName 异常的代码}

上面的代码会捕获一个类型为 ExceptionName 的异常。如果您想让 catch 块能够处理 try 块抛出的任何类型的异常，则必须在异常声明的括号内使用省略号 ...，如下所示：

try{   // 保护代码}catch(...){  // 能处理任何异常的代码}

下面是一个实例，抛出一个除以零的异常，并在 catch 块中捕获该异常。

#include <iostream>using namespace std;double division(int a, int b){   if( b == 0 )   {      throw "Division by zero condition!";   }   return (a/b);}int main (){   int x = 50;   int y = 0;   double z = 0;    try {     z = division(x, y);     cout << z << endl;   }catch (const char* msg) {     cerr << msg << endl;   }   return 0;}

由于我们抛出了一个类型为 const char* 的异常，因此，当捕获该异常时，我们必须在 catch 块中使用 const char*。当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Division by zero condition!

C++ 标准的异常

C++ 提供了一系列标准的异常，定义在 <exception> 中，我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的，如下所示：

下表是对上面层次结构中出现的每个异常的说明：

定义新的异常

您可以通过继承和重载 exception 类来定义新的异常。下面的实例演示了如何使用 std::exception 类来实现自己的异常：

#include <iostream>#include <exception>using namespace std;struct MyException : public exception{  const char * what () const throw ()  {    return "C++ Exception";  }}; int main(){  try  {    throw MyException();  }  catch(MyException& e)  {    std::cout << "MyException caught" << std::endl;    std::cout << e.what() << std::endl;  }  catch(std::exception& e)  {    //其他的错误  }}

这将产生以下结果：

MyException caughtC++ Exception

在这里，what() 是异常类提供的一个公共方法，它已被所有子异常类重载。这将返回异常产生的原因。

C++ 动态内存

了解动态内存在 C++ 中是如何工作的是成为一名合格的 C++ 程序员必不可少的。C++ 程序中的内存分为两个部分：

• 栈：在函数内部声明的所有变量都将占用栈内存。
• 堆：这是程序中未使用的内存，在程序运行时可用于动态分配内存。

很多时候，您无法提前预知需要多少内存来存储某个定义变量中的特定信息，所需内存的大小需要在运行时才能确定。

在 C++ 中，您可以使用特殊的运算符为给定类型的变量在运行时分配堆内的内存，这会返回所分配的空间地址。这种运算符即 new 运算符。

如果您不需要动态分配内存，可以使用 delete 运算符，删除之前由 new 运算符分配的内存。

new 和 delete 运算符

下面是使用 new 运算符来为任意的数据类型动态分配内存的通用语法：

new data-type;

在这里，data-type 可以是包括数组在内的任意内置的数据类型，也可以是包括类或结构在内的用户自定义的任何数据类型。让我们先来看下内置的数据类型。例如，我们可以定义一个指向 double 类型的指针，然后请求内存，该内存在执行时被分配。我们可以按照下面的语句使用 new 运算符来完成这点：

double* pvalue  = NULL; // 初始化为 null 的指针pvalue  = new double;   // 为变量请求内存

如果自由存储区已被用完，可能无法成功分配内存。所以建议检查 new 运算符是否返回 NULL 指针，并采取以下适当的操作：

double* pvalue  = NULL;if( !(pvalue  = new double )){   cout << "Error: out of memory." <<endl;   exit(1);}

malloc() 函数在 C 语言中就出现了，在 C++ 中仍然存在，但建议尽量不要使用 malloc() 函数。new 与 malloc() 函数相比，其主要的优点是，new 不只是分配了内存，它还创建了对象。

在任何时候，当您觉得某个已经动态分配内存的变量不再需要使用时，您可以使用 delete 操作符释放它所占用的内存，如下所示：

delete pvalue;        // 释放 pvalue 所指向的内存

下面的实例中使用了上面的概念，演示了如何使用 new 和 delete 运算符：

#include <iostream>using namespace std;int main (){   double* pvalue  = NULL; // 初始化为 null 的指针   pvalue  = new double;   // 为变量请求内存    *pvalue = 29494.99;     // 在分配的地址存储值   cout << "Value of pvalue : " << *pvalue << endl;   delete pvalue;         // 释放内存   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of pvalue : 29495

数组的动态内存分配

假设我们要为一个字符数组（一个有 20 个字符的字符串）分配内存，我们可以使用上面实例中的语法来为数组动态地分配内存，如下所示：

char* pvalue  = NULL;   // 初始化为 null 的指针pvalue  = new char[20]; // 为变量请求内存

要删除我们刚才创建的数组，语句如下：

delete [] pvalue;        // 删除 pvalue 所指向的数组

下面是 new 操作符的通用语法，可以为多维数组分配内存，如下所示：

int ROW = 2;int COL = 3;double **pvalue  = new double* [ROW]; // 为行分配内存// 为列分配内存for(int i = 0; i < COL; i++) {    pvalue[i] = new double[COL];}

释放多维数组内存：

for(int i = 0; i < COL; i++) {    delete[] pvalue[i];}delete [] pvalue; 

对象的动态内存分配

对象与简单的数据类型没有什么不同。例如，请看下面的代码，我们将使用一个对象数组来理清这一概念：

#include <iostream>using namespace std;class Box{   public:      Box() {          cout << "调用构造函数！" <<endl;       }      ~Box() {          cout << "调用析构函数！" <<endl;       }};int main( ){   Box* myBoxArray = new Box[4];   delete [] myBoxArray; // Delete array   return 0;}

如果要为一个包含四个 Box 对象的数组分配内存，构造函数将被调用 4 次，同样地，当删除这些对象时，析构函数也将被调用相同的次数（4次）。

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

调用构造函数！调用构造函数！调用构造函数！调用构造函数！调用析构函数！调用析构函数！调用析构函数！调用析构函数！

C++ 命名空间

假设这样一种情况，当一个班上有两个名叫 Zara 的学生时，为了明确区分它们，我们在使用名字之外，不得不使用一些额外的信息，比如他们的家庭住址，或者他们父母的名字等等。

同样的情况也出现在 C++ 应用程序中。例如，您可能会写一个名为 xyz() 的函数，在另一个可用的库中也存在一个相同的函数 xyz()。这样，编译器就无法判断您所使用的是哪一个 xyz() 函数。

因此，引入了命名空间这个概念，专门用于解决上面的问题，它可作为附加信息来区分不同库中相同名称的函数、类、变量等。使用了命名空间即定义了上下文。本质上，命名空间就是定义了一个范围。

定义命名空间

命名空间的定义使用关键字 namespace，后跟命名空间的名称，如下所示：

namespace namespace_name {   // 代码声明}

为了调用带有命名空间的函数或变量，需要在前面加上命名空间的名称，如下所示：

name::code;  // code 可以是变量或函数

让我们来看看命名空间如何为变量或函数等实体定义范围：

#include <iostream>using namespace std;// 第一个命名空间namespace first_space{   void func(){      cout << "Inside first_space" << endl;   }}// 第二个命名空间namespace second_space{   void func(){      cout << "Inside second_space" << endl;   }}int main (){    // 调用第一个命名空间中的函数   first_space::func();      // 调用第二个命名空间中的函数   second_space::func();    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Inside first_spaceInside second_space

using 指令

您可以使用 using namespace 指令，这样在使用命名空间时就可以不用在前面加上命名空间的名称。这个指令会告诉编译器，后续的代码将使用指定的命名空间中的名称。

#include <iostream>using namespace std;// 第一个命名空间namespace first_space{   void func(){      cout << "Inside first_space" << endl;   }}// 第二个命名空间namespace second_space{   void func(){      cout << "Inside second_space" << endl;   }}using namespace first_space;int main (){    // 调用第一个命名空间中的函数   func();      return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Inside first_space

using 指令也可以用来指定命名空间中的特定项目。例如，如果您只打算使用 std 命名空间中的 cout 部分，您可以使用如下的语句：

using std::cout;

随后的代码中，在使用 cout 时就可以不用加上命名空间名称作为前缀，但是 std 命名空间中的其他项目仍然需要加上命名空间名称作为前缀，如下所示：

#include <iostream>using std::cout;int main (){    cout << "std::endl is used with std!" << std::endl;      return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

std::endl is used with std!

using 指令引入的名称遵循正常的范围规则。名称从使用 using 指令开始是可见的，直到该范围结束。此时，在范围以外定义的同名实体是隐藏的。

不连续的命名空间

命名空间可以定义在几个不同的部分中，因此命名空间是由几个单独定义的部分组成的。一个命名空间的各个组成部分可以分散在多个文件中。

所以，如果命名空间中的某个组成部分需要请求定义在另一个文件中的名称，则仍然需要声明该名称。下面的命名空间定义可以是定义一个新的命名空间，也可以是为已有的命名空间增加新的元素：

namespace namespace_name {   // 代码声明}

嵌套的命名空间

命名空间可以嵌套，您可以在一个命名空间中定义另一个命名空间，如下所示：

namespace namespace_name1 {   // 代码声明   namespace namespace_name2 {      // 代码声明   }}

您可以通过使用 :: 运算符来访问嵌套的命名空间中的成员：

// 访问 namespace_name2 中的成员using namespace namespace_name1::namespace_name2;// 访问 namespace:name1 中的成员using namespace namespace_name1;

在上面的语句中，如果使用的是 namespace_name1，那么在该范围内 namespace_name2 中的元素也是可用的，如下所示：

#include <iostream>using namespace std;// 第一个命名空间namespace first_space{   void func(){      cout << "Inside first_space" << endl;   }   // 第二个命名空间   namespace second_space{      void func(){         cout << "Inside second_space" << endl;      }   }}using namespace first_space::second_space;int main (){    // 调用第二个命名空间中的函数   func();      return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Inside second_space

C++ 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector <int> 或 vector <string>。

您可以使用模板来定义函数和类，接下来让我们一起来看看如何使用。

函数模板

模板函数定义的一般形式如下所示：

template <typename type> ret-type func-name(parameter list){   // 函数的主体}  

在这里，type 是函数所使用的数据类型的占位符名称。这个名称可以在函数定义中使用。

下面是函数模板的实例，返回两个数中的最大值：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;template <typename T>inline T const& Max (T const& a, T const& b) {     return a < b ? b:a; } int main (){     int i = 39;    int j = 20;    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;     double f1 = 13.5;     double f2 = 20.7;     cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;     string s1 = "Hello";     string s2 = "World";     cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Max(i, j): 39Max(f1, f2): 20.7Max(s1, s2): World

类模板

正如我们定义函数模板一样，我们也可以定义类模板。泛型类声明的一般形式如下所示：

template <class type> class class-name {...}

在这里，type 是占位符类型名称，可以在类被实例化的时候进行指定。您可以使用一个逗号分隔的列表来定义多个泛型数据类型。

下面的实例定义了类 Stack<>，并实现了泛型方法来对元素进行入栈出栈操作：

#include <iostream>#include <vector>#include <cstdlib>#include <string>#include <stdexcept>using namespace std;template <class T>class Stack {   private:     vector<T> elems;     // 元素   public:     void push(T const&);  // 入栈    void pop();               // 出栈    T top() const;            // 返回栈顶元素    bool empty() const{       // 如果为空则返回真。        return elems.empty();     } }; template <class T>void Stack<T>::push (T const& elem) {     // 追加传入元素的副本    elems.push_back(elem);    } template <class T>void Stack<T>::pop () {     if (elems.empty()) {         throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");     }	// 删除最后一个元素    elems.pop_back();         } template <class T>T Stack<T>::top () const {     if (elems.empty()) {         throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");     }	// 返回最后一个元素的副本     return elems.back();      } int main() {     try {         Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈         Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈         // 操作 int 类型的栈         intStack.push(7);         cout << intStack.top() <<endl;         // 操作 string 类型的栈         stringStack.push("hello");         cout << stringStack.top() << std::endl;         stringStack.pop();         stringStack.pop();     }     catch (exception const& ex) {         cout << "Exception: " << ex.what() <<endl;     } }  

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

7helloException: Stack<>::pop(): empty stack

C++ 预处理器

预处理器是一些指令，指示编译器在实际编译之前所需完成的预处理。

所有的预处理器指令都是以井号（#）开头，只有空格字符可以出现在预处理指令之前。预处理指令不是 C++ 语句，所以它们不会以分号（;）结尾。

我们已经看到，之前所有的实例中都有 #include 指令。这个宏用于把头文件包含到源文件中。

C++ 还支持很多预处理指令，比如 #include、#define、#if、#else、#line 等，让我们一起看看这些重要指令。

#define 预处理

#define 预处理指令用于创建符号常量。该符号常量通常称为宏，指令的一般形式是：

#define macro-name replacement-text 

当这一行代码出现在一个文件中时，在该文件中后续出现的所有宏都将会在程序编译之前被替换为 replacement-text。例如：

#include <iostream>using namespace std;#define PI 3.14159int main (){     cout << "Value of PI :" << PI << endl;     return 0;}

现在，让我们测试这段代码，看看预处理的结果。假设源代码文件已经存在，接下来使用 -E 选项进行编译，并把结果重定向到 test.p。现在，如果您查看 test.p 文件，将会看到它已经包含大量的信息，而且在文件底部的值被改为如下：

$gcc -E test.cpp > test.p...int main (){     cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl;     return 0;}

函数宏

您可以使用 #define 来定义一个带有参数的宏，如下所示：

#include <iostream>using namespace std;#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)int main (){   int i, j;   i = 100;   j = 30;   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

The minimum is 30

条件编译

有几个指令可以用来有选择地对部分程序源代码进行编译。这个过程被称为条件编译。

条件预处理器的结构与 if 选择结构很像。请看下面这段预处理器的代码：

#ifndef NULL   #define NULL 0#endif

您可以只在调试时进行编译，调试开关可以使用一个宏来实现，如下所示：

#ifdef DEBUG   cerr <<"Variable x = " << x << endl; #endif 

如果在指令 #ifdef DEBUG 之前已经定义了符号常量 DEBUG，则会对程序中的 cerr 语句进行编译。您可以使用 #if 0 语句注释掉程序的一部分，如下所示：

#if 0   不进行编译的代码#endif

让我们尝试下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;#define DEBUG#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)int main (){   int i, j;   i = 100;   j = 30;#ifdef DEBUG   cerr <<"Trace: Inside main function" << endl;#endif#if 0   /* 这是注释部分 */   cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;#endif   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;#ifdef DEBUG   cerr <<"Trace: Coming out of main function" << endl;#endif    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Trace: Inside main functionThe minimum is 30Trace: Coming out of main function

# 和 ## 运算符

# 和 ## 预处理运算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。# 运算符会把 replacement-text 令牌转换为用引号引起来的字符串。

请看下面的宏定义：

#include <iostream>using namespace std;#define MKSTR( x ) #xint main (){    cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

HELLO C++

让我们来看看它是如何工作的。不难理解，C++ 预处理器把下面这行：

cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; 

转换成了：

cout << "HELLO C++" << endl; 

## 运算符用于连接两个令牌。下面是一个实例：

#define CONCAT( x, y )  x ## y

当 CONCAT 出现在程序中时，它的参数会被连接起来，并用来取代宏。例如，程序中 CONCAT(HELLO, C++) 会被替换为 "HELLO C++"，如下面实例所示。

#include <iostream>using namespace std;#define concat(a, b) a ## bint main(){   int xy = 100;      cout << concat(x, y);   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

100

让我们来看看它是如何工作的。不难理解，C++ 预处理器把下面这行：

cout << concat(x, y); 

转换成了：

cout << xy; 

C++ 中的预定义宏

C++ 提供了下表所示的一些预定义宏：

让我们看看上述这些宏的实例：

#include <iostream>using namespace std;int main (){    cout << "Value of __LINE__ : " << __LINE__ << endl;    cout << "Value of __FILE__ : " << __FILE__ << endl;    cout << "Value of __DATE__ : " << __DATE__ << endl;    cout << "Value of __TIME__ : " << __TIME__ << endl;    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of __LINE__ : 6Value of __FILE__ : test.cppValue of __DATE__ : Feb 28 2011Value of __TIME__ : 18:52:48

C++ 信号处理

信号是由操作系统传给进程的中断，会提早终止一个程序。在 UNIX、LINUX、Mac OS X 或 Windows 系统上，可以通过按 Ctrl+C 产生中断。

有些信号不能被程序捕获，但是下表所列信号可以在程序中捕获，并可以基于信号采取适当的动作。这些信号是定义在 C++ 头文件 <csignal> 中。

signal() 函数

C++ 信号处理库提供了 signal 函数，用来捕获突发事件。以下是 signal() 函数的语法：

void (*signal (int sig, void (*func)(int)))(int); 

这个函数接收两个参数：第一个参数是一个整数，代表了信号的编号；第二个参数是一个指向信号处理函数的指针。

让我们编写一个简单的 C++ 程序，使用 signal() 函数捕获 SIGINT 信号。不管您想在程序中捕获什么信号，您都必须使用 signal 函数来注册信号，并将其与信号处理程序相关联。看看下面的实例：

#include <iostream>#include <csignal>#include <unistd.h>using namespace std;void signalHandler( int signum ){    cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.
";    // 清理并关闭    // 终止程序     exit(signum);  }int main (){    // 注册信号 SIGINT 和信号处理程序    signal(SIGINT, signalHandler);      while(1){       cout << "Going to sleep...." << endl;       sleep(1);    }    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Going to sleep....Going to sleep....Going to sleep....

现在，按 Ctrl+C 来中断程序，您会看到程序捕获信号，程序打印如下内容并退出：

Going to sleep....Going to sleep....Going to sleep....Interrupt signal (2) received.

raise() 函数

您可以使用函数 raise() 生成信号，该函数带有一个整数信号编号作为参数，语法如下：

int raise (signal sig);

在这里，sig 是要发送的信号的编号，这些信号包括：SIGINT、SIGABRT、SIGFPE、SIGILL、SIGSEGV、SIGTERM、SIGHUP。以下是我们使用 raise() 函数内部生成信号的实例：

#include <iostream>#include <csignal>using namespace std;void signalHandler( int signum ){    cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.
";    // 清理并关闭    // 终止程序    exit(signum);  }int main (){    int i = 0;    // 注册信号 SIGINT 和信号处理程序    signal(SIGINT, signalHandler);      while(++i){       cout << "Going to sleep...." << endl;       if( i == 3 ){          raise( SIGINT);       }       sleep(1);    }    return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果，并会自动退出：

Going to sleep....Going to sleep....Going to sleep....Interrupt signal (2) received.

C++ 多线程

多线程是多任务处理的一种特殊形式，多任务处理允许让电脑同时运行两个或两个以上的程序。在一般情况下，有两种类型的多任务处理：基于进程和基于线程。

基于进程的多任务处理处理的是程序的并发执行。基于线程的多任务处理的是同一程序的片段的并发执行。

多线程程序包含可以同时运行的两个或多个部分。这样的程序中的每个部分称为一个线程，每个线程定义了一个单独的执行路径。

C++ 不包含多线程应用程序的任何内置支持。相反，它完全依赖于操作系统来提供此功能。

本教程假设您使用的是 Linux 操作系统，我们要使用 POSIX 编写多线程 C++ 程序。POSIX Threads 或 Pthreads 提供的 API 可在多种类 Unix POSIX 系统上可用，比如 FreeBSD、NetBSD、GNU/Linux、Mac OS X 和 Solaris。

创建线程

有下面的例程，我们可以用它来创建一个 POSIX 线程：

#include <pthread.h>pthread_create (thread, attr, start_routine, arg) 

在这里，pthread_create 创建一个新的线程，并让它可执行。这个例程可在代码内的任何地方被调用任意次数。下面是关于参数的说明：

一个进程可以创建的最大线程数是依赖于实现的。线程一旦被创建，就是同等的，而且可以创建其他线程。线程之间没有隐含层次或依赖。

终止线程

有下面的例程，我们可以用它来终止一个 POSIX 线程：

#include <pthread.h>pthread_exit (status) 

在这里，pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常情况下，pthread_exit() 例程是在线程完成工作后无需继续存在时被调用。

如果 main() 是在它所创建的线程之前结束，并通过 pthread_exit() 退出，那么其他线程将继续执行。否则，它们将在 main() 结束时自动被终止。

实例

这个简单的实例代码使用 pthread_create() 例程创建了 5 个线程。每个线程打印一个 "Hello World!" 消息，然后调用 pthread_exit() 终止线程。

#include <iostream>// 必须的头文件是#include <pthread.h>using namespace std;#define NUM_THREADS 5// 线程的运行函数void* say_hello(void* args){    cout << "Hello 51coolma！" << endl;}int main(){    // 定义线程的 id 变量，多个变量使用数组    pthread_t tids[NUM_THREADS];    for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)    {        //参数依次是：创建的线程id，线程参数，调用的函数，传入的函数参数        int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, say_hello, NULL);        if (ret != 0)        {           cout << "pthread_create error: error_code=" << ret << endl;        }    }    //等各个线程退出后，进程才结束，否则进程强制结束了，线程可能还没反应过来；    pthread_exit(NULL);}

使用 -lpthread 库编译下面的程序：

$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o

现在，执行程序，将产生下列结果：

$ ./test.oHello 51coolma！Hello 51coolma！Hello 51coolma！Hello 51coolma！Hello 51coolma！

以下简单的实例代码使用 pthread_create() 函数创建了 5 个线程，并接收传入的参数。每个线程打印一个 "Hello 51coolma！" 消息，并输出接收的参数，然后调用 pthread_exit() 终止线程。

//文件名：test.cpp#include <iostream>#include <cstdlib>#include <pthread.h>using namespace std;#define NUM_THREADS     5void *PrintHello(void *threadid){     // 对传入的参数进行强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针，然后再读取   int tid = *((int*)threadid);   cout << "Hello 51coolma！线程 ID, " << tid << endl;   pthread_exit(NULL);}int main (){   pthread_t threads[NUM_THREADS];   int indexes[NUM_THREADS];// 用数组来保存i的值   int rc;   int i;   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){            cout << "main() : 创建线程, " << i << endl;      indexes[i] = i; //先保存i的值      // 传入的时候必须强制转换为void* 类型，即无类型指针              rc = pthread_create(&threads[i], NULL,                           PrintHello, (void *)&(indexes[i]));      if (rc){         cout << "Error:无法创建线程," << rc << endl;         exit(-1);      }   }   pthread_exit(NULL);}

现在编译并执行程序，将产生下列结果：

$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o$ ./test.omain() : 创建线程, 0main() : 创建线程, 1main() : 创建线程, 2main() : 创建线程, 3main() : 创建线程, 4Hello 51coolma! 线程 ID, 4Hello 51coolma! 线程 ID, 3Hello 51coolma! 线程 ID, 2Hello 51coolma! 线程 ID, 1Hello 51coolma! 线程 ID, 0

向线程传递参数

这个实例演示了如何通过结构传递多个参数。您可以在线程回调中传递任意的数据类型，因为它指向 void，如下面的实例所示：

#include <iostream>#include <cstdlib>#include <pthread.h>using namespace std;#define NUM_THREADS     5struct thread_data{   int  thread_id;   char *message;};void *PrintHello(void *threadarg){   struct thread_data *my_data;   my_data = (struct thread_data *) threadarg;   cout << "Thread ID : " << my_data->thread_id ;   cout << " Message : " << my_data->message << endl;   pthread_exit(NULL);}int main (){   pthread_t threads[NUM_THREADS];   struct thread_data td[NUM_THREADS];   int rc;   int i;   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){      cout <<"main() : creating thread, " << i << endl;      td[i].thread_id = i;      td[i].message = "This is message";      rc = pthread_create(&threads[i], NULL,                          PrintHello, (void *)&td[i]);      if (rc){         cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;         exit(-1);      }   }   pthread_exit(NULL);}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

$ g++ -Wno-write-strings test.cpp -lpthread -o test.o$ ./test.omain() : creating thread, 0main() : creating thread, 1main() : creating thread, 2main() : creating thread, 3main() : creating thread, 4Thread ID : 3 Message : This is messageThread ID : 2 Message : This is messageThread ID : 0 Message : This is messageThread ID : 1 Message : This is messageThread ID : 4 Message : This is message

连接和分离线程

有以下两个例程，我们可以用它们来连接或分离线程：

pthread_join (threadid, status) pthread_detach (threadid) 

pthread_join() 子例程阻碍调用例程，直到指定的 threadid 线程终止为止。当创建一个线程时，它的某个属性会定义它是否是可连接的（joinable）或可分离的（detached）。只有创建时定义为可连接的线程才可以被连接。如果线程创建时被定义为可分离的，则它永远也不能被连接。

这个实例演示了如何使用 pthread_join() 例程来等待线程的完成。

#include <iostream>#include <cstdlib>#include <pthread.h>#include <unistd.h>using namespace std;#define NUM_THREADS     5void *wait(void *t){   int i;   long tid;   tid = (long)t;   sleep(1);   cout << "Sleeping in thread " << endl;   cout << "Thread with id : " << tid << "  ...exiting " << endl;   pthread_exit(NULL);}int main (){   int rc;   int i;   pthread_t threads[NUM_THREADS];   pthread_attr_t attr;   void *status;   // 初始化并设置线程为可连接的（joinable）   pthread_attr_init(&attr);   pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){      cout << "main() : creating thread, " << i << endl;      rc = pthread_create(&threads[i], NULL, wait, (void *)i );      if (rc){         cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;         exit(-1);      }   }   // 删除属性，并等待其他线程   pthread_attr_destroy(&attr);   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){      rc = pthread_join(threads[i], &status);      if (rc){         cout << "Error:unable to join," << rc << endl;         exit(-1);      }      cout << "Main: completed thread id :" << i ;      cout << "  exiting with status :" << status << endl;   }   cout << "Main: program exiting." << endl;   pthread_exit(NULL);}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

main() : creating thread, 0main() : creating thread, 1main() : creating thread, 2main() : creating thread, 3main() : creating thread, 4Sleeping in thread Thread with id : 4  ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 3  ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 2  ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 1  ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 0  ...exiting Main: completed thread id :0  exiting with status :0Main: completed thread id :1  exiting with status :0Main: completed thread id :2  exiting with status :0Main: completed thread id :3  exiting with status :0Main: completed thread id :4  exiting with status :0Main: program exiting.

C++ Web 编程

什么是 CGI？

• 公共网关接口（CGI），是一套标准，定义了信息是如何在 Web 服务器和客户端脚本之间进行交换的。
• CGI 规范目前是由 NCSA 维护的，NCSA 定义 CGI 如下：
• 公共网关接口（CGI），是一种用于外部网关程序与信息服务器（如 HTTP 服务器）对接的接口标准。
• 目前的版本是 CGI/1.1，CGI/1.2 版本正在推进中。

Web 浏览

为了更好地了解 CGI 的概念，让我们点击一个超链接，浏览一个特定的网页或 URL，看看会发生什么。

• 您的浏览器联系上 HTTP Web 服务器，并请求 URL，即文件名。
• Web 服务器将解析 URL，并查找文件名。如果找到请求的文件，Web 服务器会把文件发送回浏览器，否则发送一条错误消息，表明您请求了一个错误的文件。
• Web 浏览器从 Web 服务器获取响应，并根据接收到的响应来显示文件或错误消息。

然而，以这种方式搭建起来的 HTTP 服务器，不管何时请求目录中的某个文件，HTTP 服务器发送回来的不是该文件，而是以程序形式执行，并把执行产生的输出发送回浏览器显示出来。

公共网关接口（CGI），是使得应用程序（称为 CGI 程序或 CGI 脚本）能够与 Web 服务器以及客户端进行交互的标准协议。这些 CGI 程序可以用 Python、PERL、Shell、C 或 C++ 等进行编写。

CGI 架构图

下图演示了 CGI 的架构：

Web 服务器配置

在您进行 CGI 编程之前，请确保您的 Web 服务器支持 CGI，并已配置成可以处理 CGI 程序。所有由 HTTP 服务器执行的 CGI 程序，都必须在预配置的目录中。该目录称为 CGI 目录，按照惯例命名为 /var/www/cgi-bin。虽然 CGI 文件是 C++ 可执行文件，但是按照惯例它的扩展名是 .cgi。

默认情况下，Apache Web 服务器会配置在 /var/www/cgi-bin 中运行 CGI 程序。如果您想指定其他目录来运行 CGI 脚本，您可以在 httpd.conf 文件中修改以下部分：

<Directory "/var/www/cgi-bin">   AllowOverride None   Options ExecCGI   Order allow,deny   Allow from all</Directory> <Directory "/var/www/cgi-bin">Options All</Directory>

在这里，我们假设已经配置好 Web 服务器并能成功运行，你可以运行任意的 CGI 程序，比如 Perl 或 Shell 等。

第一个 CGI 程序

请看下面的 C++ 程序：

#include <iostream>using namespace std; int main (){       cout << "Content-type:text/html

";    cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>Hello World - 第一个 CGI 程序</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   cout << "<h2>Hello World! 这是我的第一个 CGI 程序</h2>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

编译上面的代码，把可执行文件命名为 cplusplus.cgi，并把这个文件保存在 /var/www/cgi-bin 目录中。在运行 CGI 程序之前，请使用 chmod 755 cplusplus.cgi UNIX 命令来修改文件模式，确保文件可执行。访问可执行文件，您会看到下面的输出：

Hello World! 这是我的第一个 CGI 程序

上面的 C++ 程序是一个简单的程序，把它的输出写在 STDOUT 文件上，即显示在屏幕上。在这里，值得注意一点，第一行输出 Content-type:text/html 。这一行发送回浏览器，并指定要显示在浏览器窗口上的内容类型。您必须理解 CGI 的基本概念，这样才能进一步使用 Python 编写更多复杂的 CGI 程序。C++ CGI 程序可以与任何其他外部的系统（如 RDBMS）进行交互。

HTTP 头信息

行 Content-type:text/html 是 HTTP 头信息的组成部分，它被发送到浏览器，以便更好地理解页面内容。HTTP 头信息的形式如下：

HTTP 字段名称: 字段内容 例如Content-type: text/html

还有一些其他的重要的 HTTP 头信息，这些在您的 CGI 编程中都会经常被用到。

CGI 环境变量

所有的 CGI 程序都可以访问下列的环境变量。这些变量在编写 CGI 程序时扮演了非常重要的角色。

下面的 CGI 程序列出了所有的 CGI 变量。

#include <iostream>#include <stdlib.h>using namespace std;const string ENV[ 24 ] = {                         "COMSPEC", "DOCUMENT_ROOT", "GATEWAY_INTERFACE",           "HTTP_ACCEPT", "HTTP_ACCEPT_ENCODING",                     "HTTP_ACCEPT_LANGUAGE", "HTTP_CONNECTION",                 "HTTP_HOST", "HTTP_USER_AGENT", "PATH",                    "QUERY_STRING", "REMOTE_ADDR", "REMOTE_PORT",              "REQUEST_METHOD", "REQUEST_URI", "SCRIPT_FILENAME",        "SCRIPT_NAME", "SERVER_ADDR", "SERVER_ADMIN",              "SERVER_NAME","SERVER_PORT","SERVER_PROTOCOL",             "SERVER_SIGNATURE","SERVER_SOFTWARE" };   int main (){       cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>CGI 环境变量</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   cout << "<table border = "0" cellspacing = "2">";   for ( int i = 0; i < 24; i++ )   {       cout << "<tr><td>" << ENV[ i ] << "</td><td>";       // 尝试检索环境变量的值       char *value = getenv( ENV[ i ].c_str() );         if ( value != 0 ){         cout << value;                                        }else{         cout << "环境变量不存在。";       }       cout << "</td></tr>
";   }   cout << "</table><
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

C++ CGI 库

在真实的实例中，您需要通过 CGI 程序执行许多操作。这里有一个专为 C++ 程序而编写的 CGI 库，我们可以从 ftp://ftp.gnu.org/gnu/cgicc/ 上下载这个 CGI 库，并按照下面的步骤安装库：

$tar xzf cgicc-X.X.X.tar.gz $cd cgicc-X.X.X/ $./configure --prefix=/usr $make$make install

您可以点击 C++ CGI Lib Documentation，查看相关的库文档。

GET 和 POST 方法

您可能有遇到过这样的情况，当您需要从浏览器传递一些信息到 Web 服务器，最后再传到 CGI 程序。通常浏览器会使用两种方法把这个信息传到 Web 服务器，分别是 GET 和 POST 方法。

使用 GET 方法传递信息

GET 方法发送已编码的用户信息追加到页面请求中。页面和已编码信息通过 ? 字符分隔开，如下所示：

http://www.test.com/cgi-bin/cpp.cgi?key1=value1&key2=value2

GET 方法是默认的从浏览器向 Web 服务器传信息的方法，它会在浏览器的地址栏中生成一串很长的字符串。当您向服务器传密码或其他一些敏感信息时，不要使用 GET 方法。GET 方法有大小限制，在一个请求字符串中最多可以传 1024 个字符。

当使用 GET 方法时，是使用 QUERY_STRING http 头来传递信息，在 CGI 程序中可使用 QUERY_STRING 环境变量来访问。

您可以通过在 URL 后跟上简单连接的键值对，也可以通过使用 HTML <FORM> 标签的 GET 方法来传信息。

简单的 URL 实例：Get 方法

下面是一个简单的 URL，使用 GET 方法传递两个值给 hello_get.py 程序。

/cgi-bin/cpp_get.cgi?first_name=ZARA&last_name=ALI

下面的实例生成 cpp_get.cgi CGI 程序，用于处理 Web 浏览器给出的输入。通过使用 C++ CGI 库，可以很容易地访问传递的信息：

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h>  using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc formData;      cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>使用 GET 和 POST 方法</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   form_iterator fi = formData.getElement("first_name");     if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) {        cout << "名：" << **fi << endl;     }else{      cout << "No text entered for first name" << endl;     }   cout << "<br/>
";   fi = formData.getElement("last_name");     if( !fi->isEmpty() &&fi != (*formData).end()) {        cout << "姓：" << **fi << endl;     }else{      cout << "No text entered for last name" << endl;     }   cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

现在，编译上面的程序，如下所示：

$g++ -o cpp_get.cgi cpp_get.cpp -lcgicc

生成 cpp_get.cgi，并把它放在 CGI 目录中，并尝试使用下面的链接进行访问：

/cgi-bin/cpp_get.cgi?first_name=ZARA&last_name=ALI

这会产生以下结果：

名：ZARA 姓：ALI 

简单的表单实例：GET 方法

下面是一个简单的实例，使用 HTML 表单和提交按钮传递两个值。我们将使用相同的 CGI 脚本 cpp_get.cgi 来处理输入。

<form action="/cgi-bin/cpp_get.cgi" method="get">名：<input type="text" name="first_name">  <br /> 姓：<input type="text" name="last_name" /><input type="submit" value="提交" /></form>

下面是上述表单的实际输出，请输入名和姓，然后点击提交按钮查看结果。

使用 POST 方法传递信息

一个更可靠的向 CGI 程序传递信息的方法是 POST 方法。这种方法打包信息的方式与 GET 方法相同，不同的是，它不是把信息以文本字符串形式放在 URL 中的 ? 之后进行传递，而是把它以单独的消息形式进行传递。该消息是以标准输入的形式传给 CGI 脚本的。

我们同样使用 cpp_get.cgi 程序来处理 POST 方法。让我们以同样的例子，通过使用 HTML 表单和提交按钮来传递两个值，只不过这次我们使用的不是 GET 方法，而是 POST 方法，如下所示：

<form action="/cgi-bin/cpp_get.cgi" method="post">名：<input type="text" name="first_name"><br />姓：<input type="text" name="last_name" /> <input type="submit" value="提交" /></form>

向 CGI 程序传递复选框数据

当需要选择多个选项时，我们使用复选框。

下面的 HTML 代码实例是一个带有两个复选框的表单：

<form action="/cgi-bin/cpp_checkbox.cgi"          method="POST"          target="_blank"><input type="checkbox" name="maths" value="on" /> 数学<input type="checkbox" name="physics" value="on" /> 物理<input type="submit" value="选择学科" /></form>

下面的 C++ 程序会生成 cpp_checkbox.cgi 脚本，用于处理 Web 浏览器通过复选框给出的输入。

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc formData;   bool maths_flag, physics_flag;   cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>向 CGI 程序传递复选框数据</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   maths_flag = formData.queryCheckbox("maths");   if( maths_flag ) {        cout << "Maths Flag: ON " << endl;     }else{      cout << "Maths Flag: OFF " << endl;     }   cout << "<br/>
";   physics_flag = formData.queryCheckbox("physics");   if( physics_flag ) {        cout << "Physics Flag: ON " << endl;     }else{      cout << "Physics Flag: OFF " << endl;     }   cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

向 CGI 程序传递单选按钮数据

当只需要选择一个选项时，我们使用单选按钮。

下面的 HTML 代码实例是一个带有两个单选按钮的表单：

<form action="/cgi-bin/cpp_radiobutton.cgi"          method="post"          target="_blank"><input type="radio" name="subject" value="maths"                                     checked="checked"/> 数学 <input type="radio" name="subject" value="physics" /> 物理<input type="submit" value="选择学科" /></form>

下面的 C++ 程序会生成 cpp_radiobutton.cgi 脚本，用于处理 Web 浏览器通过单选按钮给出的输入。

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc formData;     cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>向 CGI 程序传递单选按钮数据</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   form_iterator fi = formData.getElement("subject");     if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) {        cout << "Radio box selected: " << **fi << endl;     }     cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

向 CGI 程序传递文本区域数据

当需要向 CGI 程序传递多行文本时，我们使用 TEXTAREA 元素。

下面的 HTML 代码实例是一个带有 TEXTAREA 框的表单：

<form action="/cgi-bin/cpp_textarea.cgi"          method="post"          target="_blank"><textarea name="textcontent" cols="40" rows="4">请在这里输入文本...</textarea><input type="submit" value="提交" /></form>

下面的 C++ 程序会生成 cpp_textarea.cgi 脚本，用于处理 Web 浏览器通过文本区域给出的输入。

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc formData;     cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>向 CGI 程序传递文本区域数据</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   form_iterator fi = formData.getElement("textcontent");     if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) {        cout << "Text Content: " << **fi << endl;     }else{      cout << "No text entered" << endl;     }     cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

向 CGI 程序传递下拉框数据

当有多个选项可用，但只能选择一个或两个选项时，我们使用下拉框。

下面的 HTML 代码实例是一个带有下拉框的表单：

<form action="/cgi-bin/cpp_dropdown.cgi"                        method="post" target="_blank"><select name="dropdown"><option value="Maths" selected>数学</option><option value="Physics">物理</option></select><input type="submit" value="提交"/></form>

下面的 C++ 程序会生成 cpp_dropdown.cgi 脚本，用于处理 Web 浏览器通过下拉框给出的输入。

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h> using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc formData;     cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>向 CGI 程序传递下拉框数据</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   form_iterator fi = formData.getElement("dropdown");     if( !fi->isEmpty() && fi != (*formData).end()) {        cout << "Value Selected: " << **fi << endl;     }     cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

在 CGI 中使用 Cookies

HTTP 协议是一种无状态的协议。但对于一个商业网站，它需要在不同页面间保持会话信息。例如，一个用户在完成多个页面的步骤之后结束注册。但是，如何在所有网页中保持用户的会话信息。

在许多情况下，使用 cookies 是记忆和跟踪有关用户喜好、购买、佣金以及其他为追求更好的游客体验或网站统计所需信息的最有效的方法。

它是如何工作的

服务器以 cookie 的形式向访客的浏览器发送一些数据。如果浏览器接受了 cookie，则 cookie 会以纯文本记录的形式存储在访客的硬盘上。现在，当访客访问网站上的另一个页面时，会检索 cookie。一旦找到 cookie，服务器就知道存储了什么。

cookie 是一种纯文本的数据记录，带有 5 个可变长度的字段：

• Expires : cookie 的过期日期。如果此字段留空，cookie 会在访客退出浏览器时过期。
• Domain : 网站的域名。
• Path : 设置 cookie 的目录或网页的路径。如果您想从任意的目录或网页检索 cookie，此字段可以留空。
• Secure : 如果此字段包含单词 "secure"，那么 cookie 只能通过安全服务器进行检索。如果此字段留空，则不存在该限制。
• Name=Value : cookie 以键值对的形式被设置和获取。

设置 Cookies

向浏览器发送 cookies 是非常简单的。这些 cookies 会在 Content-type 字段之前，与 HTTP 头一起被发送。假设您想设置 UserID 和 Password 为 cookies，设置 cookies 的步骤如下所示：

#include <iostream>using namespace std;int main (){    cout << "Set-Cookie:UserID=XYZ;
";   cout << "Set-Cookie:Password=XYZ123;
";   cout << "Set-Cookie:Domain=www.51coolma.cn;
";   cout << "Set-Cookie:Path=/perl;
";   cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>CGI 中的 Cookies</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   cout << "设置 cookies" << endl;       cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

从这个实例中，我们了解了如何设置 cookies。我们使用 Set-Cookie HTTP 头来设置 cookies。

在这里，有一些设置 cookies 的属性是可选的，比如 Expires、Domain 和 Path。值得注意的是，cookies 是在发送行 "Content-type:text/html 之前被设置的。

编译上面的程序，生成 setcookies.cgi，并尝试使用下面的链接设置 cookies。它会在您的计算机上设置四个 cookies：

/cgi-bin/setcookies.cgi

获取 Cookies

检索所有设置的 cookies 是非常简单的。cookies 被存储在 CGI 环境变量 HTTP_COOKIE 中，且它们的形式如下：

key1=value1;key2=value2;key3=value3....

下面的实例演示了如何获取 cookies。

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h>using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc cgi;   const_cookie_iterator cci;   cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>CGI 中的 Cookies</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   cout << "<table border = "0" cellspacing = "2">";      // 获取环境变量   const CgiEnvironment& env = cgi.getEnvironment();   for( cci = env.getCookieList().begin();        cci != env.getCookieList().end();         ++cci )   {      cout << "<tr><td>" << cci->getName() << "</td><td>";      cout << cci->getValue();                                       cout << "</td></tr>
";   }   cout << "</table><
";     cout << "<br/>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

现在，编译上面的程序，生成 getcookies.cgi，并尝试使用下面的链接获取您的计算机上所有可用的 cookies：

/cgi-bin/getcookies.cgi

这会产生一个列表，显示了上一节中设置的四个 cookies 以及您的计算机上所有其他的 cookies：

UserID XYZ Password XYZ123 Domain www.51coolma.cn Path /perl 

文件上传实例

为了上传一个文件，HTML 表单必须把 enctype 属性设置为 multipart/form-data。带有文件类型的 input 标签会创建一个 "Browse" 按钮。

<html><body>   <form enctype="multipart/form-data"             action="/cgi-bin/cpp_uploadfile.cgi"             method="post">   <p>文件：<input type="file" name="userfile" /></p>   <p><input type="submit" value="上传" /></p>   </form></body></html>

您可以在自己的服务器上尝试上面的代码。

下面是用于处理文件上传的脚本 cpp_uploadfile.cpp：

#include <iostream>#include <vector>  #include <string>  #include <stdio.h>  #include <stdlib.h> #include <cgicc/CgiDefs.h> #include <cgicc/Cgicc.h> #include <cgicc/HTTPHTMLHeader.h> #include <cgicc/HTMLClasses.h>using namespace std;using namespace cgicc;int main (){   Cgicc cgi;   cout << "Content-type:text/html

";   cout << "<html>
";   cout << "<head>
";   cout << "<title>CGI 中的文件上传</title>
";   cout << "</head>
";   cout << "<body>
";   // 获取要被上传的文件列表   const_file_iterator file = cgi.getFile("userfile");   if(file != cgi.getFiles().end()) {      // 在 cout 中发送数据类型      cout << HTTPContentHeader(file->getDataType());      // 在 cout 中写入内容      file->writeToStream(cout);   }   cout << "<文件上传成功>
";   cout << "</body>
";   cout << "</html>
";      return 0;}

上面的实例是在 cout 流中写入内容，但您可以打开文件流，并把上传的文件内容保存在目标位置的某个文件中。

C++ STL 教程

在前面的章节中，我们已经学习了 C++ 模板的概念。C++ STL（标准模板库）是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。

C++ 标准模板库的核心包括以下三个组件：

这三个组件都带有丰富的预定义函数，帮助我们通过简单的方式处理复杂的任务。

下面的程序演示了向量容器（一个 C++ 标准的模板），它与数组十分相似，唯一不同的是，向量在需要扩展大小的时候，会自动处理它自己的存储需求：

#include <iostream>#include <vector>using namespace std; int main(){   // 创建一个向量存储 int   vector<int> vec;    int i;   // 显示 vec 的原始大小   cout << "vector size = " << vec.size() << endl;   // 推入 5 个值到向量中   for(i = 0; i < 5; i++){      vec.push_back(i);   }   // 显示 vec 扩展后的大小   cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;   // 访问向量中的 5 个值   for(i = 0; i < 5; i++){      cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;   }   // 使用迭代器 iterator 访问值   vector<int>::iterator v = vec.begin();   while( v != vec.end()) {      cout << "value of v = " << *v << endl;      v++;   }   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

vector size = 0extended vector size = 5value of vec [0] = 0value of vec [1] = 1value of vec [2] = 2value of vec [3] = 3value of vec [4] = 4value of v = 0value of v = 1value of v = 2value of v = 3value of v = 4

关于上面实例中所使用的各种函数，有几点要注意：

• push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值，如果有必要会扩展向量的大小。
• size( ) 函数显示向量的大小。
• begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
• end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。

C++ 标准库

C++ 标准库可以分为两部分：

• 标准函数库： 这个库是由通用的、独立的、不属于任何类的函数组成的。函数库继承自 C 语言。
• 面向对象类库： 这个库是类及其相关函数的集合。

C++ 标准库包含了所有的 C 标准库，为了支持类型安全，做了一定的添加和修改。

标准函数库

标准函数库分为以下几类：

• 输入/输出 I/O
• 字符串和字符处理
• 数学
• 时间、日期和本地化
• 动态分配
• 其他
• 宽字符函数

面向对象类库

标准的 C++ 面向对象类库定义了大量支持一些常见操作的类，比如输入/输出 I/O、字符串处理、数值处理。面向对象类库包含以下内容：

• 标准的 C++ I/O 类
• String 类
• 数值类
• STL 容器类
• STL 算法
• STL 函数对象
• STL 迭代器
• STL 分配器
• 本地化库
• 异常处理类
• 杂项支持库

C++ 有用的资源

以下资源包含了 C++ 有关的网站、书籍和文章。请使用它们来进一步学习 C++ 的知识。

C++ 有用的网站

• C++ Programming Language Tutorials − C++ 编程语言教程。
• C++ Programming − 这本书涵盖了 C++ 语言编程、软件交互设计、C++ 语言的现实生活应用。
• C++ FAQ − C++ 常见问题
• Free Country − Free Country 提供了免费的 C++ 源代码和 C++ 库，这些源代码和库涵盖了压缩、存档、游戏编程、标准模板库和 GUI 编程等 C++ 编程领域。
• C and C++ Users Group − C 和 C++ 的用户团体提供了免费的涵盖各种编程领域 C++ 项目的源代码，包括 AI、动画、编译器、数据库、调试、加密、游戏、图形、GUI、语言工具、系统编程等。

C++ 有用的书籍

在面试C++方面的工作时，经常会遇到各种面试题，这对应聘人员的知识掌握能力要求较高。本文将为大家带来的就是20道必须掌握的C++面试题，不要错过哦！

想要快速轻松掌握C++知识，请点击C++微课边学习边实践

答：C++是在C语言的基础上开发的一种面向对象编程语言，应用广泛。C++支持多种编程范式 －－面向对象编程、泛型编程和过程化编程。 其编程领域众广，常用于系统开发，引擎开发等应用领域，是最受广大程序员受用的最强大编程语言之一,支持类：类、封装、重载等特性!

答：c++在c的基础上增添类，C是一个结构化语言，它的重点在于算法和数据结构。C程序的设计首要考虑的是如何通过一个过程，对输入（或环境条件）进行运算处理得到输出（或实现过程（事务）控制），而对于C++，首要考虑的是如何构造一个对象模型，让这个模型能够契合与之对应的问题域，这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程（事务）控制。

答：面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法、思想，通过将需求要素转化为对象进行问题处理的一种思想。

答：多态是指相同的操作或函数、过程可作用于多种类型的对象上并获得不同的结果。不同的对象，收到同一消息可以产生不同的结果，这种现象称为多态。

答：

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

比如单例模式，保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

适用于：当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时；当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。

比如工厂模式，定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。

适用于：当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候；当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候；当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

答：

STL包括两部分内容：容器和算法。（重要的还有融合这二者的迭代器）

容器，即存放数据的地方。比如array等。

在STL中，容器分为两类：序列式容器和关联式容器。

序列式容器，其中的元素不一定有序，但都可以被排序。如：vector、list、deque、stack、queue、heap、priority_queue、slist；

关联式容器，内部结构基本上是一颗平衡二叉树。所谓关联，指每个元素都有一个键值和一个实值，元素按照一定的规则存放。如：RB-tree、set、map、multiset、multimap、hashtable、hash_set、hash_map、hash_multiset、hash_multimap。

下面各选取一个作为说明。

vector：它是一个动态分配存储空间的容器。区别于c++中的array，array分配的空间是静态的，分配之后不能被改变，而vector会自动重分配（扩展）空间。

set：其内部元素会根据元素的键值自动被排序。区别于map，它的键值就是实值，而map可以同时拥有不同的键值和实值。

算法，如排序，复制……以及个容器特定的算法。这点不用过多介绍，主要看下面迭代器的内容。

迭代器是STL的精髓，我们这样描述它：迭代器提供了一种方法，使它能够按照顺序访问某个容器所含的各个元素，但无需暴露该容器的内部结构。它将容器和算法分开，好让这二者独立设计。

答：数据结构中主要会用到数组，链表，树（较少），也会用到栈和队列的思想。

答：

1.const 修饰类的成员变量，表示成员常量，不能被修改。

2.const修饰函数承诺在本函数内部不会修改类内的数据成员，不会调用其它非 const 成员函数。

3.如果 const 构成函数重载，const 对象只能调用 const 函数，非 const 对象优先调用非 const 函数。

4.const 函数只能调用 const 函数。非 const 函数可以调用 const 函数。

5.类体外定义的 const 成员函数，在定义和声明处都需要 const 修饰符。

答：类的静态成员变量在类实例化之前就已经存在了，并且分配了内存。函数的static变量在执行此函数时进行初始化。

答：

一、堆栈空间分配区别：

1、栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈；

2、堆（操作系统）： 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。

二、堆栈缓存方式区别：

1、栈使用的是一级缓存， 他们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放；

2、堆是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。

三、堆栈数据结构区别：

堆（数据结构）：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序；

栈（数据结构）：一种先进后出的数据结构。

答：

C++在C的基础上增添类

C是一个结构化语言，它的重点在于算法和数据结构。

C程序的设计首要考虑的是如何通过一个过程，对输入（或环境条件）进行运算处理得到输出（或实现过程（事务）控制），而对于C++，首要考虑的是如何构造一个对象模型，让这个模型能够契合与之对应的问题域，这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程（事务）控制。

答：

一、封装：

封装是实现面向对象程序设计的第一步，封装就是将数据或函数等集合在一个个的单元中（我们称之为类）。

封装的意义在于保护或者防止代码（数据）被我们无意中破坏。

二、继承：

继承主要实现重用代码，节省开发时间。

子类可以继承父类的一些东西。

三、多态

多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。

答：

1. 指针是一个变量，只不过这个变量存储的是一个地址，指向内存的一个存储单元；而引用仅是个别名；

2. 引用使用时无需解引用(*)，指针需要解引用；

3. 引用只能在定义时被初始化一次，之后不可变；指针可变；

4. 引用没有 const，指针有 const；

5. 引用不能为空，指针可以为空；

6. “sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小，而“sizeof 指针”得到的是指针本身的大小；

7. 指针和引用的自增(++)运算意义不一样；

8. 指针可以有多级，但是引用只能是一级（int **p；合法 而 int &&a是不合法的）

9.从内存分配上看：程序为指针变量分配内存区域，而引用不需要分配内存区域。

答：用动态存储分配函数动态开辟的空间，在使用完毕后未释放，结果导致一直占据该内存单元即为内存泄露。

使用的时候要记得指针的长度。

malloc的时候得确定在那里free.

对指针赋值的时候应该注意被赋值指针需要不需要释放.

动态分配内存的指针最好不要再次赋值.

答：选择、冒泡、快速、希尔、归并、堆排等。

1.快排：是冒泡排序的一种改进。

优点：快，数据移动少

缺点：稳定性不足

2.归并：分治法排序，稳定的排序算法，一般用于对总体无序，但局部有序的数列。

优点：效率高O(n)，稳定

缺点：比较占用内存

答：

1、malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

2、对于非内部数据类型的对象而言，光用malloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。

3、由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

4、C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。

5、new可以认为是malloc加构造函数的执行。new出来的指针是直接带类型信息的。而malloc返回的都是void指针。

答：

1.TCP面向连接， UDP面向无连接的

2.TCP有保障的，UDP传输无保障的

3.TCP是效率低的，UDP效率高的

4.TCP是基于流的，UDP基于数据报文

5.TCP传输重要数据，UDP传输不重要的数据

IOCP全称I/O Completion Port，中文译为I/O完成端口。

IOCP是一个异步I/O的API，它可以高效地将I/O事件通知给应用程序。

与使用select()或是其它异步方法不同的是，一个套接字[socket]与一个完成端口关联了起来，然后就可继续进行正常的Winsock操作了。然而，当一个事件发生的时候，此完成端口就将被操作系统加入一个队列中。然后应用程序可以对核心层进行查询以得到此完成端口。

答：

A. 同步

所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。

按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用（例如sin isdigit等）。

但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。

最常见的例子就是 SendMessage。

该函数发送一个消息给某个窗口，在对方处理完消息之前，这个函数不返回。

当对方处理完毕以后，该函数才把消息处理函数所返回的值返回给调用者。

B. 异步

异步的概念和同步相对。

当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。

实际处理这个调用的部件是在调用发出后，通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

答：

(1)类静态数据成员在编译时创建并初始化：在该类的任何对象建立之前就存在，不属于任何对象，而非静态类成员变量则是属于对象所有的。类静态数据成员只有一个拷贝，为所有此类的对象所共享。

(2)类静态成员函数属于整个类，不属于某个对象，由该类所有对象共享。

1、static 成员变量实现了同类对象间信息共享。

2、static 成员类外存储，求类大小，并不包含在内。

3、static 成员是命名空间属于类的全局变量，存储在 data 区的rw段。

4、static 成员只能类外初始化。

5、可以通过类名访问（无对象生成时亦可），也可以通过对象访问。

答：

1.栈 - 由编译器自动分配释放

2.堆 - 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收

3.全局区(静态区)，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。- 程序结束释放

4.另外还有一个专门放常量的地方。- 程序结束释放

5 程序代码区，存放2进制代码。

在函数体中定义的变量通常是在栈上，用malloc， calloc， realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。在所有函数体外定义的是全局量，加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区(静态区)，在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效，不能extern到别的文件用，在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。另外，函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。

以上就是20道必须掌握的C++面试题分享，希望对各位大大有所帮助。更多有关C++的教程资讯，可以继续关注W3Cschool.

//www.51coolma.cn/cpp/cpp-intro.html

C++ 中 map 提供的是一种键值对容器，里面的数据都是成对出现的,如下图：每一对中的第一个值称之为关键字(key)，每个关键字只能在 map 中出现一次；第二个称之为该关键字的对应值。在一些程序中建立一个 map 可以起到事半功倍的效果，本文为大家总结了 map 的一些基本简单的操作！ 

Map的使用

1. 需要导入头文件

   #include <map> // STL头文件没有扩展名.h

2. map 对象是一个模版类，需要关键字和存储对象两个模版参数

    std::map<int , std::string> person;

3. 可以对模版进行类型定义使其使用方便

   typedef std::map<int , std::string> MAP_INI_STRING;MAP_INI_STRING person;

Map 的构造

1、map 最基本的构造函数；

std::map<int , std::string> mapPerson;

2、map 添加数据；

1) insert 函数插入 pair 数据

std::map < int , std::string > mapPerson;mapPerson.insert(pair < int,string > (1,"Jim"));

2)insert 函数插入 value_type 数据

mapPerson.insert(std::map < int, std::string > ::value_type (2, "Tom"));

3)用数组方式插入数据

mapPerson[3] = "Jerry";

3、Map 数据的遍历

三种最常用的遍历方法：

1)前向迭代器

std::map < int ,std::string > ::iterator it;    std::map < int ,std::string > ::iterator itEnd;    it = mapPerson.begin();    itEnd = mapPerson.end();    while (it != itEnd) {	cout<<it->first<<' '<<it->second<<endl;  	it++;}

2)反向迭代器

std::map < int, string > ::reverse_iterator iter;  for(iter = mapPerson.rbegin(); iter != mapPerson.rend(); iter++) 	cout<<iter->first<<"  "<<iter->second<<endl;  

3)数组形式

mapPerson.insert(std::map<int, std::string>::value_type (1, "Tom"));mapPerson[2] = "Jim";mapPerson[3] = "Jerry";int nSize = mapPerson.size();for(int n = 1; n <= nSize; n++)	qDebug()<<QString::fromStdString(mapPerson[n]);

三种都是遍历，建议使用前向迭代器，慎用使用数组形成（角标开始位置谨慎）。

4、map 中元素的查找：

   find() 函数返回一个迭代器指向键值为 key 的元素，如果没找到就返回指向 map 尾部的迭代器。        

 map<int ,string > ::iterator l_it;;    l_it = maplive.find(112);   if(l_it == maplive.end())                cout<<"we do not find 112"<<endl;   else cout<<"wo find 112"<<endl;

5、map 中元素的删除：

   如果删除 112；

iterator erase（iterator it)	;//通过一个条目对象删除iterator erase（iterator first，iterator last）；	//删除一个范围size_type erase(const Key&key);	//通过关键字删除clear()；//就相当于enumMap.erase(enumMap.begin(),enumMap.end());

6、map 中 swap 的用法：

  Map 中的 swap 不是一个容器中的元素交换，而是两个容器交换；

  示例：

 #include <map>  #include <iostream>  using namespace std;  int main( )  {      map < int, int > m1, m2, m3;      map < int, int >::iterator m1_Iter;      m1.insert ( pair < int, int >  ( 1, 10 ) );      m1.insert ( pair < int, int >  ( 2, 20 ) );      m1.insert ( pair < int, int >  ( 3, 30 ) );      m2.insert ( pair < int, int >  ( 10, 100 ) );      m2.insert ( pair < int, int >  ( 20, 200 ) );      m3.insert ( pair < int, int >  ( 30, 300 ) );   cout << "The original map m1 is:";   for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )      cout << " " << m1_Iter->second;      cout   << "." << endl;   // This is the member function version of swap   //m2 is said to be the argument map; m1 the target map   m1.swap( m2 );   cout << "After swapping with m2, map m1 is:";   for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )      cout << " " << m1_Iter -> second;      cout  << "." << endl;   cout << "After swapping with m2, map m2 is:";   for ( m1_Iter = m2.begin( ); m1_Iter != m2.end( ); m1_Iter++ )      cout << " " << m1_Iter -> second;      cout  << "." << endl;   // This is the specialized template version of swap   swap( m1, m3 );   cout << "After swapping with m3, map m1 is:";   for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )      cout << " " << m1_Iter -> second;      cout   << "." << endl;}

7、map 的 sort 问题：

  Map 中的元素是自动按 key 升序排序,所以不能对 map 用 sort 函数：

  示例：

 #include <map>  #include <iostream> using namespace std; int main( ) {   map < int, int > m1;   map < int, int >::iterator m1_Iter;   m1.insert ( pair < int, int >  ( 1, 20 ) );   m1.insert ( pair < int, int >  ( 4, 40 ) );   m1.insert ( pair < int, int >  ( 3, 60 ) );   m1.insert ( pair < int, int >  ( 2, 50 ) );   m1.insert ( pair < int, int >  ( 6, 40 ) );   m1.insert ( pair < int, int >  ( 7, 30 ) );   cout << "The original map m1 is:"<<endl;   for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )      cout <<  m1_Iter->first<<" "<<m1_Iter->second<<endl;}

8、map 的基本操作函数：

    C++ Maps 是一种关联式容器，包含“关键字/值”对

    begin()                  返回指向 map 头部的迭代器

    clear(）                 删除所有元素

    count()                  返回指定元素出现的次数

    empty()                 如果 map 为空则返回 true

    end()                     返回指向 map 末尾的迭代器

    equal_range()        返回特殊条目的迭代器对

    erase()                   删除一个元素

    find()                     查找一个元素

    get_allocator()      返回map的配置器

    insert()                  插入元素

    key_comp()          返回比较元素key的函数

    lower_bound()     返回键值>=给定元素的第一个位置

    max_size()            返回可以容纳的最大元素个数

    rbegin()                返回一个指向map尾部的逆向迭代器

    rend()                   返回一个指向map头部的逆向迭代器

    size()                    返回map中元素的个数

    swap()                 交换两个map

    upper_bound()    返回键值>给定元素的第一个位置

    value_comp()       返回比较元素value的函数

在 C++ 中，vector 是一个十分有用的容器。它能够像容器一样存放各种类型的对象，简单地说，vector是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据。

C++ 中数组很坑，有没有类似 Python 中 list 的数据类型呢？类似的就是 vector！vector 是同一种类型的对象的集合，每个对象都有一个对应的整数索引值。和 string 对象一样，标准库将负责管理与存储元素相关的内存。我们把 vector 称为容器，是因为它可以包含其他对象。一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的。

一、什么是vector？

向量（vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

二、容器特性

1.顺序序列

顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。

2.动态数组

支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。操供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

三、基本函数实现

1.构造函数

• ​vector()​:创建一个空vector
• ​vector(int nSize)​:创建一个vector,元素个数为nSize
• ​vector(int nSize,const t& t)​:创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
• ​vector(const vector&)​:复制构造函数
• ​vector(begin,end)​:复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中

2.增加函数

• ​void push_back(const T& x)​:向量尾部增加一个元素X
• ​iterator insert(iterator it,const T& x)​:向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
• ​iterator insert(iterator it,int n,const T& x)​:向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
• ​iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last)​:向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

3.删除函数

• ​iterator erase(iterator it)​:删除向量中迭代器指向元素
• ​iterator erase(iterator first,iterator last)​:删除向量中[first,last)中元素
• ​void pop_back()​:删除向量中最后一个元素
• ​void clear()​:清空向量中所有元素

4.遍历函数

• ​reference at(int pos)​:返回pos位置元素的引用
• ​reference front()​:返回首元素的引用
• ​reference back()​:返回尾元素的引用
• ​iterator begin()​:返回向量头指针，指向第一个元素
• ​iterator end()​:返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
• ​reverse_iterator rbegin()​:反向迭代器，指向最后一个元素
• ​reverse_iterator rend()​:反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

5.判断函数

• ​bool empty() const​:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

6.大小函数

• ​int size() const​:返回向量中元素的个数
• ​int capacity() const​:返回当前向量所能容纳的最大元素值
• ​int max_size() const​:返回最大可允许的 vector 元素数量值

7.其他函数

• ​void swap(vector&)​:交换两个同类型向量的数据
• ​void assign(int n,const T& x)​:设置向量中前n个元素的值为x
• ​void assign(const_iterator first,const_iterator last)​:向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

8.看着清楚

1. push_back 在数组的最后添加一个数据
2. pop_back 去掉数组的最后一个数据
3. at 得到编号位置的数据
4. begin 得到数组头的指针
5. end 得到数组的最后一个单元+1的指针
6. front 得到数组头的引用
7. back 得到数组的最后一个单元的引用
8. max_size 得到vector最大可以是多大
9. capacity 当前vector分配的大小
10. size 当前使用数据的大小
11. resize 改变当前使用数据的大小，如果它比当前使用的大，者填充默认值
12. reserve 改变当前vecotr所分配空间的大小
13. erase 删除指针指向的数据项
14. clear 清空当前的vector
15. rbegin 将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)
16. rend 将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)
17. empty 判断vector是否为空
18. swap 与另一个vector交换数据

四、基本用法

#include < vector> using namespace std;

五、简单介绍

1. vector<类型>标识符
2. vector<类型>标识符(最大容量)
3. vector<类型>标识符(最大容量,初始所有值)
4. Int i[5]={1,2,3,4,5}vector<类型>vi(I,i+2);//得到i索引值为3以后的值
5. vector< vector< int> >v; 二维向量//这里最外的<>要有空格。否则在比较旧的编译器下无法通过

六、vector使用实例

使用vector注意事项：

1、如果你要表示的向量长度较长（需要为向量内部保存很多数），容易导致内存泄漏，而且效率会很低；

2、vector 作为函数的参数或者返回值时，需要注意它的写法：

double Distance(vector<int>&a, vector<int>&b)

 其中的“&”绝对不能少！！！

vector对象的定义和初始化

同样的，使用前，导入头文件 #include 可以使用using声明：using std::vector;vector 是一个类模板（class template）。使用模板可以编写一个类定义或函数定义，而用于多个不同的数据类型。因此，我们可以定义保存 string 对象的 vector，或保存 int 值的 vector，又或是保存自定义的类类型对象（如 Sales_items 对象）的 vector。
声明从类模板产生的某种类型的对象，需要提供附加信息，信息的种类取决于模板。以 vector 为例，必须说明 vector 保存何种对象的类型，通过将类型放在类型放在类模板名称后面的尖括号中来指定类型：

【注意：1、若要创建非空的 vector 对象，必须给出初始化元素的值；2、当把一个 vector 对象复制到另一个 vector 对象时，新复制的 vector 中每一个元素都初始化为原 vectors 中相应元素的副本。但这两个 vector 对象必须保存同一种元素类型；3、可以用元素个数和元素值对 vector 对象进行初始化。构造函数用元素个数来决定 vector 对象保存元素的
个数，元素值指定每个元素的初始值】

vector对象动态增长：

vector 对象（以及其他标准库容器对象）的重要属性就在于可以在运行时高效地添加元素。

注意：因为 vector 增长的效率高，在元素值已知的情况下，最好是动态地添加元素。

实例：

vector<int>test;//建立一个vector，int为数组元素的数据类型，test为动态数组名

简单的使用方法如下：

vector<int>test;//建立一个vectortest.push_back(1);test.push_back(2);//把1和2压入vector，这样test[0]就是1,test[1]就是2

实例：

vector<vector<Point2f> > points; //定义一个二维数组points[0].size();  //指第一行的列数

1 、基本操作

(1)头文件​#include<vector>​.

(2)创建vector对象，​vector<int> vec​;

(3)尾部插入数字：​vec.push_back(a)​;

(4)使用下标访问元素，​cout<<vec[0]<<endl​;记住下标是从0开始的。

(5)使用迭代器访问元素.

vector<int>::iterator it;for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)    cout<<*it<<endl;

(6)插入元素：​vec.insert(vec.begin()+i,a)​; 在第i+1个元素前面插入a;

(7)删除元素：​vec.erase(vec.begin()+2)​ ; 删除第3个元素

​vec.erase(vec.begin()+i,vec.end()+j)​; 删除区间[ i,j-1] 区间从0开始

(8)向量大小: ​vec.size()​;

(9)清空: ​vec.clear()​;

特别提示：这里有 begin() 与 end() 函数、front() 与 back() 的差别

2、重要说明

vector 的元素不仅仅可以是 int,double,string 还可以是结构体，但是要注意：结构体要定义为全局的，否则会出错。

#include<stdio.h>  #include<algorithm>  #include<vector>  #include<iostream>  using namespace std;  typedef struct rect  {      int id;      int length;      int width;  　　//对于向量元素是结构体的，可在结构体内部定义比较函数，下面按照id,length,width升序排序。  　　bool operator< (const rect &a)  const      {          if(id!=a.id)              return id<a.id;          else          {              if(length!=a.length)                  return length<a.length;              else                  return width<a.width;          }      }  }Rect;  int main()  {      vector<Rect> vec;      Rect rect;      rect.id=1;      rect.length=2;      rect.width=3;      vec.push_back(rect);      vector<Rect>::iterator it=vec.begin();      cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl;      return 0;  }  

3、算法

(1) 使用reverse将元素翻转：需要头文件 #include<algorithm>

reverse(vec.begin(),vec.end());将元素翻转，即逆序排列！

(在vecto r中，如果一个函数中需要两个迭代器，一般后一个都不包含)

(2)使用 sort 排序：需要头文件 #include<algorithm>，

sort(vec.begin(),vec.end());(默认是按升序排列,即从小到大).

可以通过重写排序比较函数按照降序比较，如下：

定义排序比较函数：

bool Comp(const int &a,const int &b){    return a>b;}

调用时: sort(vec.begin(),vec.end(),Comp)，这样就降序排序。 

输出vector的中的元素   

vector<float> vecClass; 

int nSize = vecClass.size();   

 //打印 vecClass,方法一：  

for(int i=0;i<nSize;i++)    {       cout<<vecClass[i]<<"     ";    }       cout<<endl;   

需要注意的是：以方法一进行输出时，数组的下表必须保证是整数。

 //打印 vecClass,方法二：     

for(int i=0;i<nSize;i++)    {       cout<<vecClass.at(i)<<"     ";    }       cout<<endl;    

//打印 vecClass,方法三：输出某一指定的数值时不方便

for(vector<float>::iterator it = vecClass.begin();it!=vecClass.end();it++)    {        cout<<*it<<"   ";    }        cout<<endl;    

二维数组的使用：

#include "stdafx.h"  #include <cv.h>  #include <vector>   #include <iostream>   using namespace std;  int main()  {      using namespace std;      int out[3][2] = { 1, 2,                3, 4,              5, 6 };      vector <int*> v1;      v1.push_back(out[0]);      v1.push_back(out[1]);      v1.push_back(out[2]);      cout << v1[0][0] << endl;//1      cout << v1[0][1] << endl;//2      cout << v1[1][0] << endl;//3      cout << v1[1][1] << endl;//4      cout << v1[2][0] << endl;//5      cout << v1[2][1] << endl;//6      return 0;  }  

本文将为大家带来的是几款简单实用的C++编译器（非IDE），希望大家喜欢。

GCC（GNU Compiler Collection）

官方网站: https://gcc.gnu.org/

GCC有Windows移植版本，比较出名的就是MinGW和TDM-GCC

GNU编译器套件（GNU Compiler Collection）包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada和Go语言的前端，也包括了这些语言的库（如libstdc++、libgcj等等）。GCC的初衷是为GNU操作系统专门编写的一款编译器。GNU系统是彻底的自由软件。此处，“自由”的含义是它尊重用户的自由。

llvm+Clang

LLVM官方网站：http://llvm.org/

Clang官方网站：http://clang.llvm.org/get_started.html

LLVM是构架编译器(compiler)的框架系统，以C++编写而成，用于优化以任意程序语言编写的程序的编译时间(compile-time)、链接时间(link-time)、运行时间(run-time)以及空闲时间(idle-time)，对开发者保持开放，并兼容已有脚本。LLVM计划启动于2000年，最初由University of Illinois at Urbana-Champaign的Chris Lattner主持开展。2006年Chris Lattner加盟Apple Inc.并致力于LLVM在Apple开发体系中的应用。Apple也是LLVM计划的主要资助者.

Low Level Virtual Machine (LLVM) 是一个开源的编译器架构，它已经被成功应用到多个应用领域。Clang ( 发音为 /kl??/) 是 LLVM 的一个编译器前端，它目前支持 C, C++, Objective-C 以及 Objective-C++ 等编程语言。Clang 对源程序进行词法分析和语义分析，并将分析结果转换为 Abstract Syntax Tree ( 抽象语法树 ) ，最后使用 LLVM 作为后端代码的生成器。

Clang 的开发目标是提供一个可以替代 GCC 的前端编译器。与 GCC 相比，Clang 是一个重新设计的编译器前端，具有一系列优点，例如模块化，代码简单易懂，占用内存小以及容易扩展和重用等。由于 Clang 在设计上的优异性，使得 Clang 非常适合用于设计源代码级别的分析和转化工具。Clang 也已经被应用到一些重要的开发领域，如 Static Analysis 是一个基于 Clang 的静态代码分析工具。

Watcom C/C++

官方网站：http://www.openwatcom.org/index.php/Download

在DOS开发环境中，Watcom C/C++ 编译器 以编译后的exe运行高速而著称，且首个支持Intel 80386 "保护模式"的编译器。于90年代中期，大批的雄心技术游戏(例如 Doom、Descent、Duke Nukem 3D 都以 Watcom C 写成）

Watcom C/C++ 编译器、Watch Fortran 编译器 经已在不其先前所属公司Sybase售卖, 而被 SciTech 软件公司 作为 Open Watcom 开源包 发行。类似于其他的 开源编译器(例如 [GCC])项目，Watcom C代码小而便携, 其编译器后端(代码生成器)的目标码可变。该编译器可在DOS、OS/2、Windows等操作系统上运行，并生成各种可运行的(不必是该操作系统的)代码。该编译器支持Novell NetWare的 NLM 目标码。目前正进行 为 Linux[1] 、modern BSD (例如FreeBSD) 操作系统 重定目标码, 以便在 x86、PowerPC 及　其它处理器上运行。Open Watcom C/C++ 的1.4版于2005年12月发行，采用 Linux x86 为实验目标, 支持NT、OS/2等host平台. 曾有某被弃置的QNX版本，但其编译所须的库并未开源发行。当前最近的稳定版是1.9版，在2010年6月发行。

Digital Mars

官方网站：http://www.digitalmars.com/

DigitalMars是一款高性能的编译器，功能包含，快速编译/链接时、强大的优化技术、Contract设计、完整的资源库、浏览HTML文档，反汇编、库、资源编译器等。命令行及GUI版本、教程、代码示例、在线更新、标准模板库等等。

MSVC系列

与Visual Studio集成发布，微软自己的编译器，VS是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone。

Borland系列（turbo c和Borland C++）

Borland C++ Builder Compiler 是一个 BC编译器。它是用来优化 BC 开发系统的工具。它包括最后版本的 ANSI/ISO C++ 语言的支持，包括 RTL，C++ 的 STL框架结构支持。Turbo C（TC）是其早期的命令行编译器作品

Intel C++

Intel C++ Compiler （简称 icc 或 icl）是美国 Intel 公司开发的 C/C++编译器，适用于 Linux、Microsoft Windows 和 Mac OS X 操作系统。

Intel 编译支持 IA-32、Intel 64、Itanium 2、Intel Atom 处理器和某些非 Intel 的兼容处理器（例如某些 AMD 处理器）。开发人员应当检查系统需求。适用于 IA-32 和 Intel 64 的 Intel C++ 编译器的主要特点是自动向量化器，它能够生成 SSE、SSE2 和 SSE3 的 SIMD 指令及其适用于 Intel 无线 MMX 和 MMX 2 的嵌入式变种。

Intel C++ Compiler 进一步支持 OpenMP 3.0 和适用于对称多处理的自动并行化。借助于 Cluster OpenMP 的附加能力，编译器还可为分布存储多处理根据 OpenMP 指示自动生成消息传递接口调用。

Intel C++ Compiler 可通过四种方式获得，它分别是 Intel Parallel Studio、Intel C++ Compiler 专业版、Intel 编译器套装和 Intel Cluster Toolkit 编译器版的一部分。该编译器的最新发布是 Intel C++ Compiler 14.0 版本

TCC(Tiny C Compiler)

官方网站：http://bellard.org/tcc/

Tiny C Compiler（缩写为TCC, tCc或TinyCC）用于x86（16/32位）或是x86-64（64位）系统的C compiler，而开发者为Fabrice Bellard。软件是设计用于低级电脑环境，或是于磁盘容量有限的空间中（1.44磁片或是硬盘）。软件可以适用于Windows、Linux、Unix操作系统，而最新版本为0.9.26（Feb 15, 2013）。TCC是在GNU宽通用公共许可证（LGPL）协议规范下发布。作者是大神法布里斯·贝拉（FabriceBellard）

TCC符合ANSI C（C89/C90）规范，Tiny C Compiler Reference Documentation accessed on 2008-08-07]亦符合新版的ISO C99标准规范，与GNU C扩展的内嵌汇编语言（即inline assembler，内联汇编大陆用语）功能汇编语言。

而Google Andriod系统内亦曾经内置于其中，于Andriod 2.0版本中

C++ 简介

面向对象程序设计

C++ 完全支持面向对象的程序设计，包括面向对象开发的四大特性：

• 封装
• 抽象
• 继承
• 多态

标准库

标准的 C++ 由三个重要部分组成：

• 核心语言，提供了所有构件块，包括变量、数据类型和常量，等等。
• C++ 标准库，提供了大量的函数，用于操作文件、字符串等。
• 标准模板库（STL），提供了大量的方法，用于操作数据结构等。

ANSI 标准

ANSI 标准是为了确保 C++ 的便携性 —— 您所编写的代码在 Mac、UNIX、Windows、Alpha 计算机上都能通过编译。

由于 ANSI 标准已稳定使用了很长的时间，所有主要的 C++ 编译器的制造商都支持 ANSI 标准。

学习 C++

学习 C++，关键是要理解概念，而不应过于深究语言的技术细节。

学习程序设计语言的目的是为了成为一个更好的程序员，也就是说，是为了能更有效率地设计和实现新系统，以及维护旧系统。

C++ 支持多种编程风格。您可以使用 Fortran、C、Smalltalk 等任意一种语言的编程风格来编写代码。每种风格都能有效地保证运行时间效率和空间效率。

C++ 的使用

基本上每个应用程序领域的程序员都有使用 C++。

C++ 通常用于编写设备驱动程序和其他要求实时性的直接操作硬件的软件。

C++ 广泛用于教学和研究。

任何一个使用苹果电脑或 Windows PC 机的用户都在间接地使用 C++，因为这些系统的主要用户接口是使用 C++ 编写的。

标准化

C++ 环境设置

本地环境设置

如果您想要设置 C++ 语言环境，您需要确保电脑上有以下两款可用的软件，文本编辑器和 C++ 编译器。

文本编辑器

这将用于输入您的程序。文本编辑器包括 Windows Notepad、OS Edit command、Brief、Epsilon、EMACS 和 vim/vi。

文本编辑器的名称和版本在不同的操作系统上可能会有所不同。例如，Notepad 通常用于 Windows 操作系统上，vim/vi 可用于 Windows 和 Linux/UNIX 操作系统上。

通过编辑器创建的文件通常称为源文件，源文件包含程序源代码。C++ 程序的源文件通常使用扩展名 .cpp、.cp 或 .c。

在开始编程之前，请确保您有一个文本编辑器，且有足够的经验来编写一个计算机程序，然后把它保存在一个文件中，编译并执行它。

C++ 编译器

写在源文件中的源代码是人类可读的源。它需要"编译"，转为机器语言，这样 CPU 可以按给定指令执行程序。

C++ 编译器用于把源代码编译成最终的可执行程序。

大多数的 C++ 编译器并不在乎源文件的扩展名，但是如果您未指定扩展名，则默认使用 .cpp。

最常用的免费可用的编译器是 GNU 的 C/C++ 编译器，如果您使用的是 HP 或 Solaris，则可以使用各自操作系统上的编译器。

以下部分将指导您如何在不同的操作系统上安装 GNU 的 C/C++ 编译器。这里同时提到 C/C++，主要是因为 GNU 的 gcc 编译器适合于 C 和 C++ 编程语言。

安装 GNU 的 C/C++ 编译器

UNIX/Linux 上的安装

如果您使用的是 Linux 或 UNIX，请在命令行使用下面的命令来检查您的系统上是否安装了 GCC：

$ g++ -v

如果您的计算机上已经安装了 GNU 编译器，则会显示如下消息：

Using built-in specs.Target: i386-redhat-linuxConfigured with: ../configure --prefix=/usr .......Thread model: posixgcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)

如果未安装 GCC，那么请按照 http://gcc.gnu.org/install/ 上的详细说明安装 GCC。

Mac OS X 上的安装

如果您使用的是 Mac OS X，最快捷的获取 GCC 的方法是从苹果的网站上下载 Xcode 开发环境，并按照安装说明进行安装。一旦安装上 Xcode，您就能使用 GNU 编译器。

Xcode 目前可从 developer.apple.com/technologies/tools/ 上下载。

Windows 上的安装

为了在 Windows 上安装 GCC，您需要安装 MinGW。为了安装 MinGW，请访问 MinGW 的主页 www.mingw.org，进入 MinGW 下载页面，下载最新版本的 MinGW 安装程序，命名格式为 MinGW-<version>.exe。

当安装 MinWG 时，您至少要安装 gcc-core、gcc-g++、binutils 和 MinGW runtime，但是一般情况下都会安装更多其他的项。

添加您安装的 MinGW 的 bin 子目录到您的 PATH 环境变量中，这样您就可以在命令行中通过简单的名称来指定这些工具。

当完成安装时，您可以从 Windows 命令行上运行 gcc、g++、ar、ranlib、dlltool 和其他一些 GNU 工具。

C++ 基本语法

C++ 程序结构

让我们看一段简单的代码，可以输出单词 Hello World。

#include <iostream>using namespace std;// main() 是程序开始执行的地方int main(){    cout << "Hello World"; // 输出 Hello World    return 0; } 

接下来我们讲解一下上面这段程序：

• C++ 语言定义了一些头文件，这些头文件包含了程序中必需的或有用的信息。上面这段程序中，包含了头文件 <iostream>。
• 行 using namespace std; 告诉编译器使用 std 命名空间。命名空间是 C++ 中一个相对新的概念。
• 下一行 // main() 是程序开始执行的地方 是一个单行注释。单行注释以 // 开头，在行末结束。
• 下一行 int main() 是主函数，程序从这里开始执行。
• 下一行 cout << "Hello World"; 会在屏幕上显示消息 "Hello World"。
• 下一行 return 0; 终止 main( )函数，并向调用进程返回值 0。

编译 & 执行 C++ 程序

接下来让我们看看如何把源代码保存在一个文件中，以及如何编译并运行它。下面是简单的步骤：

• 打开一个文本编辑器，添加上述代码。
• 保存文件为 hello.cpp。
• 打开命令提示符，进入到保存文件所在的目录。
• 键入 'g++ hello.cpp '，输入回车，编译代码。如果代码中没有错误，命令提示符会跳到下一行，并生成 a.out 可执行文件。
• 现在，键入 ' a.out' 来运行程序。
• 您可以看到屏幕上显示 ' Hello World '。

$ g++ hello.cpp$ ./a.outHello World

请确保您的路径中已包含 g++ 编译器，并确保在包含源文件 hello.cpp 的目录中运行它。

您也可以使用 makefile 来编译 C/C++ 程序。

C++ 中的分号 & 块

在 C++ 中，分号是语句结束符。也就是说，每个语句必须以分号结束。它表明一个逻辑实体的结束。

例如，下面是三个不同的语句：

x = y;y = y+1;add(x, y);

块是一组使用大括号括起来的按逻辑连接的语句。例如：

{    cout << "Hello World"; // 输出 Hello World    return 0;} 

C++ 不以行末作为结束符的标识，因此，您可以在一行上放置多个语句。例如：

x = y;y = y+1;add(x, y);

等同于

x = y; y = y+1; add(x, y);

C++ 标识符

C++ 标识符是用来标识变量、函数、类、模块，或任何其他用户自定义项目的名称。一个标识符以字母 A-Z 或 a-z 或下划线 _ 开始，后跟零个或多个字母、下划线和数字（0-9）。

C++ 标识符内不允许出现标点字符，比如 @、$ 和 %。C++ 是区分大小写的编程语言。因此，在 C++ 中，Manpower 和 manpower 是两个不同的标识符。

下面列出几个有效的标识符：

mohd       zara    abc   move_name  a_123myname50   _temp   j     a23b9      retVal

C++ 关键字

下表列出了 C++ 中的保留字。这些保留字不能作为常量名、变量名或其他标识符名称。

三字符组

三字符组就是用于表示另一个字符的三个字符序列，又称为三字符序列。三字符序列总是以两个问号开头。

三字符序列不太常见，但 C++ 标准允许把某些字符指定为三字符序列。以前为了表示键盘上没有的字符，这是必不可少的一种方法。

三字符序列可以出现在任何地方，包括字符串、字符序列、注释和预处理指令。

下面列出了最常用的三字符序列：

所有的编译器都不支持三字符组，为避免造成混乱，不建议使用三字符组。

C++ 中的空格

只包含空格的行，被称为空白行，可能带有注释，C++ 编译器会完全忽略它。

在 C++ 中，空格用于描述空白符、制表符、换行符和注释。空格分隔语句的各个部分，让编译器能识别语句中的某个元素（比如 int）在哪里结束，下一个元素在哪里开始。因此，在下面的语句中：

int age;

在这里，int 和 age 之间必须至少有一个空格字符（通常是一个空白符），这样编译器才能够区分它们。另一方面，在下面的语句中：

fruit = apples + oranges;   // 获取水果的总数

fruit 和 =，或者 = 和 apples 之间的空格字符不是必需的，但是为了增强可读性，您可以根据需要适当增加一些空格。

C++ 注释

程序的注释是解释性语句，您可以在 C++ 代码中包含注释，这将提高源代码的可读性。所有的编程语言都允许某种形式的注释。

C++ 支持单行注释和多行注释。注释中的所有字符会被 C++ 编译器忽略。

C++ 注释以 /* 开始，以 */ 终止。例如：

/* 这是注释 *//* C++ 注释也可以 * 跨行 */

注释也能以 // 开始，直到行末为止。例如：

#include using namespace std;main(){    cout << "Hello World"; // 输出 Hello World    return 0; } 

当上面的代码被编译时，编译器会忽略 // prints Hello World，最后会产生以下结果：

Hello World

在 /* 和 */ 注释内部，// 字符没有特殊的含义。在 // 注释内，/* 和 */ 字符也没有特殊的含义。因此，您可以在一种注释内嵌套另一种注释。例如：

/* 用于输出 Hello World 的注释cout << "Hello World"; // 输出 Hello World  */ 

C++ 数据类型

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：

一些基本类型可以使用一个或多个类型修饰符进行修饰：

• signed
• unsigned
• short
• long

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。

从上表可得知，变量的大小会根据编译器和所使用的电脑而有所不同。

下面实例会输出您电脑上各种数据类型的大小。

#include <iostream>using namespace std;int main(){   cout << "Size of char : " << sizeof(char) << endl;   cout << "Size of int : " << sizeof(int) << endl;   cout << "Size of short int : " << sizeof(short int) << endl;   cout << "Size of long int : " << sizeof(long int) << endl;   cout << "Size of float : " << sizeof(float) << endl;   cout << "Size of double : " << sizeof(double) << endl;   cout << "Size of wchar_t : " << sizeof(wchar_t) << endl;   return 0;}

本实例使用了 endl，这将在每一行后插入一个换行符，<< 运算符用于向屏幕传多个值。我们也使用 sizeof() 函数来获取各种数据类型的大小。

当上面的代码被编译和执行时，它会产生以下的结果，结果会根据所使用的计算机而有所不同：

Size of char : 1Size of int : 4Size of short int : 2Size of long int : 4Size of float : 4Size of double : 8Size of wchar_t : 4

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; 

例如，下面的语句会告诉编译器，feet 是 int 的另一个名称：

typedef int feet;

现在，下面的声明是完全合法的，它创建了一个整型变量 distance：

feet distance;

枚举类型

枚举类型声明一个可选的类型名称和一组标识符，用来作为该类型的值。其带有零个或多个标识符可以被用来作为该类型的值。每个枚举数是一个枚举类型的常数。

创建枚举，需要使用关键字 enum。枚举类型的一般形式为：

enum enum-name { list of names } var-list; 

在这里，enum-name 是枚举类型的名称。名称列表 { list of names } 是用逗号分隔的。

例如，下面的代码定义了一个颜色枚举，变量 c 的类型为 color。最后，c 被赋值为 "blue"。

enum color { red, green, blue } c;c = blue;

默认情况下，第一个名称的值为 0，第二个名称的值为 1，第三个名称的值为 2，以此类推。但是，您也可以给名称赋予一个特殊的值，只需要添加一个初始值即可。例如，在下面的枚举中，green 的值为 5。

enum color { red, green=5, blue };

在这里，blue 的值为 6，因为默认情况下，每个名称都会比它前面一个名称大 1。

C++ 变量类型

变量其实只不过是程序可操作的存储区的名称。C++ 中每个变量都有指定的类型，类型决定了变量存储的大小和布局，该范围内的值都可以存储在内存中，运算符可应用于变量上。

变量的名称可以由字母、数字和下划线字符组成。它必须以字母或下划线开头。大写字母和小写字母是不同的，因为 C++ 是大小写敏感的。

基于前一章讲解的基本类型，有以下几种基本的变量类型，将在下一章中进行讲解：

C++ 也允许定义各种其他类型的变量，比如枚举、指针、数组、引用、数据结构、类等等，这将会在后续的章节中进行讲解。

下面我们将讲解如何定义、声明和使用各种类型的变量。

C++ 中的变量定义

变量定义就是告诉编译器在何处创建变量的存储，以及如何创建变量的存储。变量定义指定一个数据类型，并包含了该类型的一个或多个变量的列表，如下所示：

type variable_list;

在这里，type 必须是一个有效的 C++ 数据类型，可以是 char、w_char、int、float、double、bool 或任何用户自定义的对象，variable_list 可以由一个或多个标识符名称组成，多个标识符之间用逗号分隔。下面列出几个有效的声明：

int    i, j, k;char   c, ch;float  f, salary;double d;

行 int i, j, k; 声明并定义了变量 i、j 和 k，这指示编译器创建类型为 int 的名为 i、j、k 的变量。

变量可以在声明的时候被初始化（指定一个初始值）。初始化器由一个等号，后跟一个常量表达式组成，如下所示：

type variable_name = value;

下面列举几个实例：

extern int d = 3, f = 5;    // d 和 f 的声明 int d = 3, f = 5;           // 定义并初始化 d 和 fbyte z = 22;                // 定义并初始化 zchar x = 'x';               // 变量 x 的值为 'x'

不带初始化的定义：带有静态存储持续时间的变量会被隐式初始化为 NULL（所有字节的值都是 0），其他所有变量的初始值是未定义的。

C++ 中的变量声明

变量声明向编译器保证变量以给定的类型和名称存在，这样编译器在不需要知道变量完整细节的情况下也能继续进一步的编译。变量声明只在编译时有它的意义，在程序连接时编译器需要实际的变量声明。

当您使用多个文件且只在其中一个文件中定义变量时（定义变量的文件在程序连接时是可用的），变量声明就显得非常有用。您可以使用 extern 关键字在任何地方声明一个变量。虽然您可以在 C++ 程序中多次声明一个变量，但变量只能在某个文件、函数或代码块中被定义一次。

实例

尝试下面的实例，其中，变量在头部就已经被声明，但它们是在主函数内被定义和初始化的：

#include <iostream>using namespace std;// 变量声明extern int a, b;extern int c;extern float f;  int main (){    // 变量定义    int a, b;    int c;    float f;     // 实际初始化    a = 10;    b = 20;    c = a + b;     cout << c << endl ;    f = 70.0/3.0;    cout << f << endl ;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

3023.3333

同样的，在函数声明时，提供一个函数名，而函数的实际定义则可以在任何地方进行。例如：

// 函数声明int func();int main(){    // 函数调用    int i = func();}// 函数定义int func(){    return 0;}

C++ 中的左值（Lvalues）和右值（Rvalues）

C++ 中有两种类型的表达式：

• 左值（lvalue）：指向内存位置的表达式被称为左值（lvalue）表达式。左值可以出现在赋值号的左边或右边。
• 右值（rvalue）：术语右值（rvalue）指的是存储在内存中某些地址的数值。右值是不能对其进行赋值的表达式，也就是说，右值可以出现在赋值号的右边，但不能出现在赋值号的左边。

变量是左值，因此可以出现在赋值号的左边。数值型的字面值是右值，因此不能被赋值，不能出现在赋值号的左边。下面是一个有效的语句：

int g = 20;

但是下面这个就不是一个有效的语句，会生成编译时错误：

10 = 20;

C++ 变量作用域

局部变量

在函数或一个代码块内部声明的变量，称为局部变量。它们只能被函数内部或者代码块内部的语句使用。下面的实例使用了局部变量：

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    // 局部变量声明
    int a, b;
    int c;
 
    // 实际初始化
    a = 10;
    b = 20;
    c = a + b;
 
    cout << c;
    return 0; 
} 

全局变量

在所有函数外部定义的变量（通常是在程序的头部），称为全局变量。全局变量的值在程序的整个生命周期内都是有效的。

全局变量可以被任何函数访问。也就是说，全局变量一旦声明，在整个程序中都是可用的。下面的实例使用了全局变量和局部变量：

#include <iostream>using namespace std; // 全局变量声明int g; int main (){    // 局部变量声明    int a, b;     // 实际初始化    a = 10;    b = 20;    g = a + b;     cout << g;    return 0; } 

在程序中，局部变量和全局变量的名称可以相同，但是在函数内，局部变量的值会覆盖全局变量的值。下面是一个实例：

#include <iostream>using namespace std; // 全局变量声明int g = 20; int main (){    // 局部变量声明    int g = 10;     cout << g;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

10

初始化局部变量和全局变量

当局部变量被定义时，系统不会对其初始化，您必须自行对其初始化。定义全局变量时，系统会自动初始化为下列值：

正确地初始化变量是一个良好的编程习惯，否则有时候程序可能会产生意想不到的结果。

C++ 常量

整数常量

整数常量可以是十进制、八进制或十六进制的常量。前缀指定基数：0x 或 0X 表示十六进制，0 表示八进制，不带前缀则默认表示十进制。

整数常量也可以带一个后缀，后缀是 U 和 L 的组合，U 表示无符号整数（unsigned），L 表示长整数（long）。后缀可以是大写，也可以是小写，U 和 L 的顺序任意。

下面列举几个整数常量的实例：

212         // 合法的215u        // 合法的0xFeeL      // 合法的078         // 非法的：8 不是八进制的数字032UU       // 非法的：不能重复后缀

以下是各种类型的整数常量的实例：

85         // 十进制0213       // 八进制 0x4b       // 十六进制 30         // 整数 30u        // 无符号整数 30l        // 长整数 30ul       // 无符号长整数

浮点常量

浮点常量由整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成。您可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。

当使用小数形式表示时，必须包含小数点、指数，或同时包含两者。当使用指数形式表示时，必须包含整数部分、小数部分，或同时包含两者。带符号的指数是用 e 或 E 引入的。

下面列举几个浮点常量的实例：

3.14159       // 合法的 314159E-5L    // 合法的 510E          // 非法的：不完整的指数210f          // 非法的：没有小数或指数.e55          // 非法的：缺少整数或分数

布尔常量

布尔常量共有两个，它们都是标准的 C++ 关键字：

• true 值代表真。
• false 值代表假。

我们不应把 true 的值看成 1，把 false 的值看成 0。

字符常量

字符常量是括在单引号中。如果常量以 L（仅当大写时）开头，则表示它是一个宽字符常量（例如 L'x'），此时它必须存储在 wchar_t 类型的变量中。否则，它就是一个窄字符常量（例如 'x'），此时它可以存储在 char 类型的简单变量中。

字符常量可以是一个普通的字符（例如 'x'）、一个转义序列（例如 ' '），或一个通用的字符（例如 'u02C0'）。

在 C++ 中，有一些特定的字符，当它们前面有反斜杠时，它们就具有特殊的含义，被用来表示如换行符（ ）或制表符（ ）等。下表列出了一些这样的转义序列码：

下面的实例显示了一些转义序列字符：

#include <iostream>using namespace std;int main(){   cout << "Hello	World

";   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Hello   World

字符串常量

字符串字面值或常量是括在双引号 "" 中的。一个字符串包含类似于字符常量的字符：普通的字符、转义序列和通用的字符。

您可以使用空格做分隔符，把一个很长的字符串常量进行分行。

下面的实例显示了一些字符串常量。下面这三种形式所显示的字符串是相同的。

"hello, dear""hello, dear""hello, " "d" "ear"

定义常量

在 C++ 中，有两种简单的定义常量的方式：

• 使用 #define 预处理器。
• 使用 const 关键字。

#define 预处理器

下面是使用 #define 预处理器定义常量的形式：

#define identifier value

具体请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;#define LENGTH 10   #define WIDTH  5#define NEWLINE '
'int main(){   int area;        area = LENGTH * WIDTH;   cout << area;   cout << NEWLINE;   return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

50

const 关键字

您可以使用 const 前缀声明指定类型的常量，如下所示：

const type variable = value;

具体请看下面的实例：

#include <iostream>using namespace std;int main(){   const int  LENGTH = 10;   const int  WIDTH  = 5;   const char NEWLINE = '
';   int area;        area = LENGTH * WIDTH;   cout << area;   cout << NEWLINE;   return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

50

请注意，把常量定义为大写字母形式，是一个很好的编程实践。

C++ 修饰符类型

C++ 允许在 char、int 和 double 数据类型前放置修饰符。修饰符用于改变基本类型的含义，所以它更能满足各种情境的需求。

下面列出了数据类型修饰符：

• signed
• unsigned
• long
• short

修饰符 signed、unsigned、long 和 short 可应用于整型，signed 和 unsigned 可应用于字符型，long 可应用于双精度型。

修饰符 signed 和 unsigned 也可以作为 long 或 short 修饰符的前缀。例如：unsigned long int。

C++ 允许使用速记符号来声明无符号短整数或无符号长整数。您可以不写 int，只写单词 unsigned short 或 unsigned long，int 是隐含的。例如，下面的两个语句都声明了无符号整型变量。

unsigned x;unsigned int y;

为了理解 C++ 解释有符号整数和无符号整数修饰符之间的差别，我们来运行一下下面这个短程序：

#include <iostream>using namespace std; /*  * 这个程序演示了有符号整数和无符号整数之间的差别*/int main(){   short int i;           // 有符号短整数   short unsigned int j;  // 无符号短整数   j = 50000;   i = j;   cout << i << " " << j;   return 0;} 

当上面的程序运行时，会输出下列结果：

-15536 50000

上述结果中，无符号短整数 50,000 的位模式被解释为有符号短整数 -15,536。

C++ 中的类型限定符

类型限定符提供了变量的额外信息。

C++ 存储类

auto 存储类

auto 存储类是所有局部变量默认的存储类。

{   int mount;   auto int month;}

上面的实例定义了两个带有相同存储类的变量，auto 只能用在函数内，即 auto 只能修饰局部变量。

register 存储类

register 存储类用于定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个词），且不能对它应用一元的 '&' 运算符（因为它没有内存位置）。

{   register int  miles;}

寄存器只用于需要快速访问的变量，比如计数器。还应注意的是，定义 'register' 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制。

static 存储类

static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。

static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。

在 C++ 中，当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。

#include <iostream> // 函数声明 void func(void); static int count = 10; /* 全局变量 */ int main(){    while(count--)    {       func();    }    return 0;}// 函数定义void func( void ){    static int i = 5; // 局部静态变量    i++;    std::cout << "变量 i 为 " << i ;    std::cout << " , 变量 count 为 " << count << std::endl;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

变量 i 为 6 , 变量 count 为 9变量 i 为 7 , 变量 count 为 8变量 i 为 8 , 变量 count 为 7变量 i 为 9 , 变量 count 为 6变量 i 为 10 , 变量 count 为 5变量 i 为 11 , 变量 count 为 4变量 i 为 12 , 变量 count 为 3变量 i 为 13 , 变量 count 为 2变量 i 为 14 , 变量 count 为 1变量 i 为 15 , 变量 count 为 0

extern 存储类

extern 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当您使用 'extern' 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。

当您有多个文件且定义了一个可以在其他文件中使用的全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern 来得到已定义的变量或函数的引用。可以这么理解，extern 是用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数。

extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候，如下所示：

第一个文件：main.cpp

#include <iostream> int count ;extern void write_extern(); int main(){   count = 5;   write_extern();}

第二个文件：support.cpp

#include <iostream> extern int count; void write_extern(void){   std::cout << "Count is " << count << std::endl; } 

在这里，第二个文件中的 extern 关键字用于声明已经在第一个文件 main.cpp 中定义的 count。现在 ，编译这两个文件，如下所示：

$g++ main.cpp support.cpp -o write

这会产生 write 可执行程序，尝试执行 write，它会产生下列结果：

$ ./writeCount is 5

mutable 存储类

mutable 说明符仅适用于类的对象，这将在本教程的最后进行讲解。它允许对象的成员替代常量。也就是说，mutable 成员可以通过 const 成员函数修改。

C++ 运算符

算术运算符

下表显示了 C++ 支持的所有算术运算符。

假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的算术运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std; main(){    int a = 21;    int b = 10;    int c ;     c = a + b;    cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a - b;    cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a * b;    cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a / b;    cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a % b;    cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a++;    cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a--;    cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - c 的值是 31Line 2 - c 的值是 11Line 3 - c 的值是 210Line 4 - c 的值是 2Line 5 - c 的值是 1Line 6 - c 的值是 21Line 7 - c 的值是 22

关系运算符

下表显示了 C++ 支持的所有关系运算符。

假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的关系运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    int a = 21;    int b = 10;    int c ;    if( a == b ){        cout << "Line 1 - a 等于 b" << endl ;    }else{        cout << "Line 1 - a 不等于 b" << endl ;    }    if ( a < b ) {        cout << "Line 2 - a 小于 b" << endl ;    }else{        cout << "Line 2 - a 不小于 b" << endl ;    }    if ( a > b ){        cout << "Line 3 - a 大于 b" << endl ;    }else{        cout << "Line 3 - a 不大于 b" << endl ;    }    /* 改变 a 和 b 的值 */    a = 5;    b = 20;    if ( a <= b ){        cout << "Line 4 - a 小于或等于 b" << endl ;    }    if ( b >= a ){        cout << "Line 5 - b 大于或等于 b" << endl ;    }    return 0; } 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - a 不等于 bLine 2 - a 不小于 bLine 3 - a 大于 bLine 4 - a 小于或等于 bLine 5 - b 大于或等于 b

逻辑运算符

下表显示了 C++ 支持的所有关系逻辑运算符。

假设变量 A 的值为 1，变量 B 的值为 0，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的逻辑运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    int a = 5;    int b = 20;    int c ;    if ( a && b )    {        cout << "Line 1 - 条件为真"<< endl ;    }    if ( a || b )    {        cout << "Line 2 - 条件为真"<< endl ;    }    /* 改变 a 和 b 的值 */    a = 0;    b = 10;    if ( a && b )    {        cout << "Line 3 - 条件为真"<< endl ;    }else{        cout << "Line 4 - 条件不为真"<< endl ;    }    if ( !(a && b) ){        cout << "Line 5 - 条件为真"<< endl ;    }    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - 条件为真Line 2 - 条件为真Line 4 - 条件不为真Line 5 - 条件为真

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：

假设如果 A = 60，且 B = 13，现在以二进制格式表示，它们如下所示：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表显示了 C++ 支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60，变量 B 的值为 13，则：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的位运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    unsigned int a = 60;     // 60 = 0011 1100      unsigned int b = 13;    // 13 = 0000 1101    int c = 0;               c = a & b;             // 12 = 0000 1100    cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a | b;             // 61 = 0011 1101    cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a ^ b;             // 49 = 0011 0001    cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;    c = ~a;                // -61 = 1100 0011    cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a << 2;            // 240 = 1111 0000    cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;    c = a >> 2;            // 15 = 0000 1111    cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;    return 0;} 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - c 的值是 12Line 2 - c 的值是 61Line 3 - c 的值是 49Line 4 - c 的值是 -61Line 5 - c 的值是 240Line 6 - c 的值是 15

赋值运算符

下表列出了 C++ 支持的赋值运算符：

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中所有可用的赋值运算符。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

#include <iostream>using namespace std;main(){    int a = 21;    int c ;    c =  a;    cout << "Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c +=  a;    cout << "Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c -=  a;    cout << "Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c *=  a;    cout << "Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c /=  a;    cout << "Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c  = 200;    c %=  a;    cout << "Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c <<=  2;    cout << "Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c >>=  2;    cout << "Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c &=  2;    cout << "Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c ^=  2;    cout << "Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    c |=  2;    cout << "Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = : " <<c<< endl ;    return 0; } 

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = 21Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = 42Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = 21Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = 441Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = 21Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = 11Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = 44 Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = 11Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = 2Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = 0Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = 2

杂项运算符

下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的运算符。

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。

实例

请看下面的实例，了解 C++ 中运算符的优先级。

复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

对比有括号和没有括号时的区别，这将产生不同的结果。因为 ()、 /、 * 和 + 有不同的优先级，高优先级的操作符将优先计算。

#include <iostream>using namespace std; main(){    int a = 20;    int b = 10;    int c = 15;    int d = 5;    int e;     e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5    cout << "(a + b) * c / d 的值是 " << e << endl ;    e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5    cout << "((a + b) * c) / d 的值是 " << e << endl ;    e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)    cout << "(a + b) * (c / d) 的值是 " << e << endl ;    e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)    cout << "a + (b * c) / d 的值是 " << e << endl ;      return 0;}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

(a + b) * c / d 的值是 90((a + b) * c) / d 的值是 90(a + b) * (c / d) 的值是 90a + (b * c) / d 的值是 50

C++ 循环

有的时候，可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

编程语言提供了允许更为复杂的执行路径的多种控制结构。

循环语句允许我们多次执行一个语句或语句组，下面是大多数编程语言中循环语句的一般形式：

---

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。

无限循环

如果条件永远不为假，则循环将变成无限循环。for 循环在传统意义上可用于实现无限循环。由于构成循环的三个表达式中任何一个都不是必需的，您可以将某些条件表达式留空来构成一个无限循环。

#include <iostream>using namespace std; int main (){    for( ; ; ){        printf("This loop will run forever.
");    }    return 0;}

当条件表达式不存在时，它被假设为真。您也可以设置一个初始值和增量表达式，但是一般情况下，C++ 程序员偏向于使用 for(;;) 结构来表示一个无限循环。

注意：您可以按 Ctrl + C 键终止一个无限循环。

C++ 判断

判断结构要求程序员指定一个或多个要评估或测试的条件，以及条件为真时要执行的语句（必需的）和条件为假时要执行的语句（可选的）。

下面是大多数编程语言中典型的判断结构的一般形式：

---

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。

? : 运算符

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。

C++ 函数

定义函数

C++ 中的函数定义的一般形式如下：

return_type function_name( parameter list ){    body of the function}

在 C++ 中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：

• 返回类型：一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字 void。
• 函数名称：这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
• 参数：参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。
• 函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。