C++基础知识（一）

C++基础知识（一） C++基础知识（一）

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文章目录

C++基础知识（一）

1、前言2、编译器环境3、第一个C++程序4、数据类型5、存储类

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1、前言

1979年，C++初生萌芽。在1983年的时候，正式改名为C++，本贾尼·斯特劳斯特卢普（Bjarne Stroustrup）所创。C++既可以进行C语言的面向过程化的程序设计，也可以像Java语言面向对象（封装、继承、多态）的程序设计。它是一种中级语言，介于高级语言（自然语言）与低级语言（机器语言）之间。

2、编译器环境

MinGW（Minimalist GNU for Windows），它是一个可自由使用和自由发布的Windows特定头文件和使用GNU工具集导入库的集合，允许在GNU/Linux和Windows平台生成本地的Windows程序而不需要第三方C运行时库。MinGW虽然附带支持系统剪贴板的Vim，但是使用体验相对GNU/Linux差很多，所以以Dev-C++作为编辑器为宜。

Dev-C++是一个Windows环境下的一个适合于初学者使用的轻量级C/C++集成开发环境（IDE），它是一款自由软件，遵守GPL（GNU通用公共许可证）分发源代码。

Vim是从Vi（文本编辑器）发展过来的，具有编译及错误跳转等方面编程的功能。Vim和Emacs（集成开发环境和文本编辑器）为Unix类系统用户最喜欢的文本编辑器。

C运行时库（C run-time library）是程序在运行时所需要的库文件，通常运行时库是以LIB或DLL形式提供的。将C语言中的最常用部分（最基本和最常用的函数）独立出来，形成头文件和对应的Library，就形成了C运行时库。C++是C的超集，VC针对C++加入的Standard C++ Library主要包括：LIBCP.LIB，LIBCPMT.LIB和MSVCPRT.LIB。

GNU是一个自由的 *** 作系统，其内容完全以GPL方式发布，GNU类似于Unix，但不包含具有著作权的Unix代码（Unix是不开源，封闭的）。GNU后期与Linux（内核）相结合产生了一个完整的自由软件 *** 作系统，称之为GNU/Linux，简称Linux。

GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件）是由GNU开发的编程语言译器，是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。GCC原名为GNU C语言编译器（GNU C Compiler），GCC最初用来处理C语言，后期扩展，变得可以处理C++，Java等更多编程语言，所以改名GNU编译器套件。

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3、第一个C++程序

C++ ⊇ C，C++是C的超集，即C++兼容C。

C++在C的基础下进行了升级，我们来见证第一个C++程序。C++代码如下：

#include //输入输出流头文件
using namespace std;//C++标准程序库中的所有标识符都被定义于一个名为std的命名空间 namespace 中

int main(){
    //C++常用的输入输出函数
    cout << "please input a string:" << endl;
    char string[100];
    cin >> string;
    cout << string << endl;
    //C常用的输入输出函数
    printf("please input a string:n");
    scanf("%s",string);
    printf("%sn",string);
    //调用DOS系统的暂停命令 pause 来暂停程序执行，按任意一个键后将继续执行。
    system("pause");
    return 0;
}

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4、数据类型

C++的基本类型有bool，char，int，float，double，void（无类型），wchar_t（宽字符）等，一些基本类型可以使用一个或多个类型修饰符进行修饰，有signed，unsigned，short，long等修饰符。

枚举类型(enumeration)是C++中的一种派生数据类型，它是由用户定义的若干枚举常量的集合。

enum 枚举名(){
	标识符1(=整型常数),
	标识符2(=整型常数),
	...
	标识符n(=整型常数)
} 枚举变量;

第一个枚举成员的默认值为整型的0，后续枚举成员的值依次加1，而且可以将枚举量赋值给整型变量，但反过来就不行。C++代码如下：

int main(){
    enum sex{boy,girl};
    enum weekday{Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat,Sun}weekday1,weekday2;
    int a = boy;//将枚举变量赋值给整型变量。
    int b = girl;
    weekday1 = Tue;//weekday1，weekday2为weekday类型。
    weekday2 = weekday1;
    int i = weekday2;
    int j = Wed;
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    cout << i << endl;
    cout << j << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

0
1
1
2

实例：随机从一周中抽取两天休息时间，输出有多少个不同的组合。C++代码如下：

#include //输入输出流头文件
#include //输入输出流格式控制头文件，就像C里面的格式化输出一样
using namespace std;//C++标准程序库中的所有标识符都被定义于一个名为std的命名空间namespace中
int main(){
    enum restday_set{Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat,Sun};
    restday_set restday;//枚举类型变量
    int count=0;
    for(int i=Mon;i<=Sun;i++){//Mon的值默认为0，Sun的值为6。
        for(int j=i+1;j<=Sun;j++){
            if(i!=j){
                count++;
                cout << count;
                for(int c=1;c<=2;c++){
                    switch(c){
                        case 1:restday=(restday_set)i;break;
                        case 2:restday=(restday_set)j;break;
                    }
                    switch(restday)
                    {
                        case 0: cout << setw(5) << "Mon"; break;//setw用来设置输出的域宽。
                        case 1: cout << setw(5) << "Tue"; break;
                        case 2: cout << setw(5) << "Wed"; break;
                        case 3: cout << setw(5) << "Thu"; break;
                        case 4: cout << setw(5) << "Fri"; break;
                        case 5: cout << setw(5) << "Sat"; break;
                        case 6: cout << setw(5) << "Sun"; break;
                    }
                }
                cout << endl;
            }
        }   
     }
     cout << "There are " << count << " options for your rest days." << endl;
     system("pause");
     return 0;
}

运行结果：

1  Mon  Tue
2  Mon  Wed
....
20  Fri  Sun
21  Sat  Sun
There are 21 options for your rest days.

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5、存储类

存储类定义C++程序中变量/函数的范围（可见性）和生命周期。这些说明符放在它们所修饰的类型之前，存储类可分为auto（局部变量），register（局部变量），static（局部、全局皆可），extern（全局变量），mutable（仅用于类的对象），thread_local（C++ 11新定义，线程周期）等。

使用extern关键字来声明并引用全局变量，全局变量对所有的程序文件都是可见的，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；使用static关键字修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值，当修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。helloworld.cpp代码如下：

#include //输入输出流头文件
#include "helloworld.h"
using namespace std;//C++标准程序库中的所有标识符都被定义于一个名为std的命名空间namespace中

extern void func2(void);

static int a = 6;

int count;
void func()
{

    static int b = 9;
    b++;
    cout << "a=" << a <<" "<< "b=" << b < 
helloworld.h代码如下：
 
#include 
using namespace std;


extern int count;
void func2(void){
    cout << "The number of runs is " << count << endl;
}
 
运行结果：
 
a=5 b=10
a=4 b=11
a=3 b=12
a=2 b=13
a=1 b=14
a=0 b=15
The number of runs is 6
 
mutable存储类只能用于类的数据成员，不能用于普通变量。具有mutable性质的类的数据成员打破了类对象的const限定，允许修改类中mutable关键字修饰的数据成员，即便类的其它成员仍然是const只读属性。C++代码如下：
 
#include 
using namespace std;
class A
{
public:
//mutable关键字修饰的变量，即使在const函数中也将永远处于可变的状态。
    void test() const;
    mutable bool flag;  
    int id;//id成员变量不能被修改
};
//const关键字修饰的函数是为了能够保护类中的成员变量。
void A::test() const{
    flag = true;
//定义id = 1;会报错In member function 'void A::test() const'，成员变量不能被修改。
    cout << flag << endl;
    cout << id << endl;
}
int main(){
    A a;
    a.test();
    system("pause");
    return 0;
}
 
运行结果：
 
1
0
 
使用thread_local关键字声明的变量仅可在它在其上创建的线程上访问。 变量在创建线程时创建，并在销毁线程时销毁。 每个线程都有其自己的变量副本。C++代码如下：
 
#include 
#include 
using namespace std;


thread_local int n = 1;
void func1(){
    n++;
   
    cout << "thread number is " << this_thread::get_id() << " n=" << n << endl;
    //printf("thread number is %d, n=%dn",this_thread::get_id(),n);
    //cout如果存在输出格式问题，就用printf()验证。
}
void func3(){


    thread_local int m = 0;
    cout << "thread number is " << this_thread::get_id() << " m=" << m << endl;
    //printf("thread number is %d, m=%dn",this_thread::get_id(),m);
    m++; 
}

void func2(){
    func3();
    func3();
}
int main(){
    n++;
    func1(); //主线程t，n=3
    
    thread t2(func1);//子线程t2,n=2
    thread t3(func1);//子线程t3,n=2
    
	
    
    t2.join();
    t3.join();

    func2();//主线程t,n=0,n=1
    thread t4(func2);//子线程t4,n=0,n=1
    thread t5(func2);//子线程t5,n=0,n=1
	
    t4.join();
    t5.join();

    //system("pause");

    return 0;
}	
 
运行结果：
 
thread number is 140737348192064 n=3

[New Thread 0x7ffff7a53700 (LWP 2977)]
thread number is 140737348187904 n=2

[New Thread 0x7ffff7252700 (LWP 2978)]
[Thread 0x7ffff7a53700 (LWP 2977) exited]
thread number is 140737339795200 n=2
thread number is 140737348192064 m=0
thread number is 140737348192064 m=1
[Thread 0x7ffff7252700 (LWP 2978) exited]

[New Thread 0x7ffff7252700 (LWP 2979)]
thread number is 140737339795200 m=0
thread number is 140737339795200 m=1

[New Thread 0x7ffff7a53700 (LWP 2980)]
[Thread 0x7ffff7252700 (LWP 2979) exited]
thread number is 140737348187904 m=0
thread number is 140737348187904 m=1
[Thread 0x7ffff7a53700 (LWP 2980) exited]

[Inferior 1 (process 2976) exited normally]
 
 
 
注：
 
 
从C++ 17开始，auto关键字不再是C++存储类说明符，且register关键字被弃用；如果运行报错error: 'a' was declared 'extern' and later 'static'表示静态全局变量不能用于在多文件中同一变量的传递，只能在声明它的文件中起作用，但是可以保证其他文件可以使用相同名称的变量；在C++中，mutable（可变的）也是为了突破const（不变的）的限制而设置的，被mutable修饰的变量，将永远处于可变的状态，即使在一个const函数中。
 
 
 
——>以上内容是关于C++的基础知识（一），希望对初学者或再次学习者有所帮助，基础打扎实，不怕风吹雨打！ 如果以上内容有错误或者内容不全，望大家提出！我也会继续写好每一篇博文！
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待续未完
 ——文优
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