C++程序設(shè)計及項目實踐C++程序設(shè)計及實踐

1第一章概述1.1C++語言1.2開發(fā)工具1.3第一個C++程序1.4開發(fā)流程1.5本章小結(jié)C++程序設(shè)計及項目實踐21.1C++語言早期：程序設(shè)計語言如機(jī)器語言和匯編語言等，比較貼近計算機(jī)的硬件指令，稱為低級語言。這種語言學(xué)習(xí)起來難度較大。后期：更貼近人類思維理解的程序設(shè)計語言，比如FORTRAN，BASIC，ALGOAL，PASCAL，COBOL，ADA，C，C++，Java等，這些語言也被稱為高級語言。C++程序設(shè)計及項目實踐3C++程序設(shè)計及項目實踐C語言是1972年由貝爾實驗室的D.M.Ritchie研發(fā)成功。C++是貝爾實驗室的BjarneStroustrup及其同事于1980在C語言的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的，該語言兼具C語言的優(yōu)點和面向?qū)ο蟮膬?yōu)點。1.1C++語言41998年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)開始建立C++國際標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)年的版本為C++98，經(jīng)過多年的演化，C++的標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)演化到了C++20，每一代標(biāo)準(zhǔn)中都會新增許多新的特性。1.1C++語言C++程序設(shè)計及項目實踐5(1)運(yùn)行效率高，代碼最終將會編譯成本地機(jī)器碼，可以充分利用CPU的硬件執(zhí)行能力。(2)支持大型軟件開發(fā)能力強(qiáng)。由于C++支持面向?qū)ο蟪绦虻脑O(shè)計，可以運(yùn)用面向?qū)ο筌浖O(shè)計的思想和眾多軟件工具和分析、設(shè)計和測試系統(tǒng)。1.1C++語言C++程序設(shè)計及項目實踐6(3)易移植性。受國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，不同硬件和操作系統(tǒng)下的C++程序很容易彼此遷移。(4)硬件支持能力強(qiáng)。C++提供了對底層硬件系統(tǒng)的直接訪問能力，因此在單片機(jī)、嵌入式、驅(qū)動程序、游戲開發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域中，C++往往是首選。1.1C++語言C++程序設(shè)計及項目實踐7編譯器是一種計算機(jī)程序，用于將高級程序語言（如C++等）編寫的源代碼轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能夠運(yùn)行的可執(zhí)行程序。C++的編譯器有很多：GNU的開源GCC，微軟的MSVC，英特爾的IntelC++等等。1.2開發(fā)工具C++程序設(shè)計及項目實踐8IDE將代碼的編寫，編譯，調(diào)試等功能集成在一起，同時還提供了更多的提高工作效率的輔助工具。C++的IDE微軟的VisualC++(現(xiàn)在一般都包含在VisualStudio軟件包中，也有免費的Express版本和Community版)。CodeBlocks，DevC++(免費開源)。1.2開發(fā)工具C++程序設(shè)計及項目實踐91.3第一個C++程序C++程序設(shè)計及項目實踐101.3第一個C++程序C++程序設(shè)計及項目實踐111.3第一個C++程序C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;/*作者：李小斌功能：輸出字符串*/intmain(){cout<<"Helloworld!"<<endl;//輸出Helloworld!return0;}12C++程序設(shè)計及項目實踐1.4開發(fā)流程運(yùn)行出錯源代碼步驟1：編輯步驟2：編譯步驟3：連接步驟4：執(zhí)行目標(biāo)程序可執(zhí)行文件庫文件13C++程序設(shè)計及項目實踐1.5小結(jié)本章概述了C++語言的歷史和主要的技術(shù)特點，并介紹了C++程序開發(fā)的幾種主要的編譯器，通過引入第一個C++示例程序的編輯、編譯和執(zhí)行了解C++程序開發(fā)的工作環(huán)境和開發(fā)流程。本章知識雖然比較基礎(chǔ)，但“工欲善其事，必先利其器”，學(xué)習(xí)C++程序需要理論聯(lián)系實踐，不能只是“紙上談兵”，一定要在計算機(jī)上進(jìn)行編程實踐，從而加深自己對各種理論知識的理解。14編寫一個程序，輸出如下信息：IloveChina!Ilovemyhometown!C++程序設(shè)計及項目實踐思考題15第2章常量、變量、表達(dá)式2.1常量2.2變量及數(shù)據(jù)類型2.3運(yùn)算符及表達(dá)式16161C++提供了三種主要類型的常量：字面常量（直接給出的值，如整數(shù)、小數(shù)、字符和字符串）符號常量(用#define定義)命名常量(用const或constexpr這兩種關(guān)鍵字定義)。2.1常量172字面常量實例1#include<iostream>usingnamespacestd;/*功能：輸出數(shù)據(jù)常量*/intmain(){cout<<123<<endl;//整數(shù)cout<<12.34<<endl;//浮點數(shù)cout<<'A'<<endl;//字符cout<<"C++program"<<endl;//字符串cout<<false<<endl;//布爾值-假cout<<true<<endl;//布爾值-真return0;}183字面常量實例2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){cout<<"1)"<<123<<endl;//十進(jìn)制整數(shù)cout<<"2)"<<0b1010<<endl;//二進(jìn)制整數(shù)cout<<"3)"<<0456<<endl;//八進(jìn)制整數(shù)cout<<"4)"<<0x789<<endl;//十六進(jìn)制整數(shù)cout<<"5)"<<12.34<<endl;//十進(jìn)制小數(shù)形式的浮點數(shù)cout<<"6)"<<5.678e2<<endl;//指數(shù)形式的浮點數(shù)cout<<"7)"<<'z';//小寫字符cout<<'\t';//轉(zhuǎn)義字符cout<<'Z'<<endl;//大寫字符return0;}194變量是程序運(yùn)行過程中值可以發(fā)生變化的量，程序可以對變量進(jìn)行讀取和賦值的操作。2.2變量及數(shù)據(jù)類型205變量細(xì)節(jié)變量代表程序中存儲數(shù)據(jù)的內(nèi)存位置。變量的聲明需要給出其類型和名稱，例如使用程序語句“intnumber;”聲明了一個整數(shù)類型(int)的變量number。變量可以被初始化，即在聲明時賦予初始值。216變量實例#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inti;//定義了整型變量ii=123;//給變量i賦值cout<<i<<endl;//輸出變量i的值intj;//定義了整型變量jcin>>j;//輸入數(shù)據(jù)到變量j中cout<<j<<endl;//輸出變量j的值return0;}227標(biāo)識符標(biāo)識符是C++系統(tǒng)規(guī)定的名字，可以用來表示變量，函數(shù)等的名字，標(biāo)識符是包含字母、數(shù)字、下劃線的字符序列。以字母或下劃線開頭，比如_x，a1，a_123等均是合法的標(biāo)識，而1a就不合法。對于系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)置的關(guān)鍵字、函數(shù)名、類名等不能用于用戶定義的變量名，比如int不能用來作為變量名。在C++中，標(biāo)識符是區(qū)分大小寫的，也就是不同大小寫的兩個標(biāo)識符是互不相同的兩個標(biāo)識符，比如ab123和Ab123是兩個不同的標(biāo)識符。238基本輸入C++把數(shù)據(jù)從外部輸入設(shè)備到內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)倪^程用輸入流對象表示，cin為輸入流對象，也就是負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從外部輸入設(shè)備(鍵盤，硬盤，網(wǎng)絡(luò)等，常用的設(shè)備為鍵盤)輸送到內(nèi)存中。比如從鍵盤輸入一個整數(shù)到變量i中，可以用cin>>i來表示。輸入設(shè)備cin內(nèi)存(變量)>>

249基本輸出C++把數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)酵獠吭O(shè)備的過程用輸出流對象表示，cout為輸出流對象，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)酵獠枯敵鲈O(shè)備(顯示器，打印機(jī)，硬盤，網(wǎng)絡(luò)等，常用的設(shè)備為顯示器)。比如將一個整數(shù)i輸出到顯示器上，可以用cout<<i來表示。cout輸出設(shè)備內(nèi)存(變量或常量)<<

2510基本輸入輸出實例261.#include<iostream>2.usingnamespacestd;3.intmain()4.{5.inti,j,k,l;//定義4個整型變量6.cin>>i>>j>>k7.>>l;//輸入4個整數(shù)8.cout<<i<<j<<endl9.<<k<<endl10.<<l;//輸出4個整數(shù)11.return0;12.}26數(shù)據(jù)類型C++中的數(shù)據(jù)類型不僅僅包括整數(shù)數(shù)據(jù)類型(簡稱整型)int，還包括長整型long，短整型short，字符型char，單精度浮點型float，雙精度浮點型double等數(shù)據(jù)類型。整型還分成有符號類型signed和無符號類型unsigned兩類，27sizeof(數(shù)據(jù)類型或變量名)運(yùn)算符，使用該運(yùn)算符可以獲得相關(guān)數(shù)據(jù)類型或變量在內(nèi)存中所占據(jù)的字節(jié)數(shù)。。不同數(shù)據(jù)所占內(nèi)存2813不同數(shù)據(jù)的所占內(nèi)存#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){shorts=11;//定義并初始化短整型變量scout<<"sizeofshortint:"<<sizeof(s)<<endl<<"valueofshortint:"<<s<<endl<<endl;return0;}29符號常量與命名常量形式上類似于變量，本質(zhì)上是常量。分別是用#define、const或constexpr二種方式進(jìn)行了修飾定義。符號常量定義的形式：#define符號名值命名常量定義的形式：(1)const數(shù)據(jù)類型變量名=值;(2)constexpr數(shù)據(jù)類型變量名=值;30符號常量與命名常量實例#include<iostream>usingnamespacestd;#definePI3.14159intmain(){constfloatE=2.71828f;constexprdoubleG=9.8;cout<<"PI:"<<PI<<endl<<"E:"<<E<<endl<<"G:"<<G<<endl;return0;}3131162.3運(yùn)算符及表達(dá)式運(yùn)算符實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)或變量之間進(jìn)行運(yùn)算，也是構(gòu)成各類表達(dá)式和程序語句的基礎(chǔ)，包括：賦值運(yùn)算符、算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符等。用運(yùn)算符及括號將操作數(shù)連接起來的規(guī)范的式子，稱為表達(dá)式。32賦值運(yùn)算符“=”為賦值運(yùn)算符。其作用是將”=”右側(cè)的操作數(shù)(常量、變量、表達(dá)式等)賦給左側(cè)的變量。其語法形式為：

變量名=表達(dá)式(常量，變量等)；33#include<iostream>usingnamespacestd;intmain()4.{5.inti=1;6.i=i+1;7.cout<<i<<endl;8.i='a';cout<<i<<endl;i=4.987;cout<<i<<endl;return0;}34算術(shù)運(yùn)算符支持算術(shù)運(yùn)算的運(yùn)算符，主要包括加法運(yùn)算符號”+”，減法運(yùn)算符”-“，乘法運(yùn)算符”*”，除法運(yùn)算符”/”，求余運(yùn)算符”%”等。這里的運(yùn)算符均需要兩個操作數(shù)，也稱為二目運(yùn)算符。這里的兩個操作數(shù)可以為變量、常量、表達(dá)式等。35#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){cout<<"1)15+4="<<15+4<<endl;cout<<"2)15-4="<<15-4<<endl;cout<<"3)15*4="<<15*4<<endl;cout<<"4)15/4="<<15/4<<endl;cout<<"5)21%4="<<21%4<<endl;return0;}36C++程序設(shè)計及項目實踐自增自減運(yùn)算符自增運(yùn)算符(++)使變量的值增加1，自減運(yùn)算符(--)使變量的值減少1。其操作數(shù)為單一的變量，所以為單目運(yùn)算符。自增自減運(yùn)算符可以放在變量之前(前置)，也可以放在變量之后(后置)。3722C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inti=10;i++;cout<<"1)i="<<i<<endl;++i;cout<<"2)i="<<i<<endl;i--;cout<<"3)i="<<i<<endl;--i;cout<<"4)i="<<i<<endl;return0;}3823C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inti=10;intj=i++;cout<<"1)i="<<i<<"\tj="<<j<<endl;j=++i;cout<<"2)i="<<i<<"\tj="<<j<<endl;j=i--;cout<<"3)i="<<i<<"\tj="<<j<<endl;j=--i;cout<<"4)i="<<i<<"\tj="<<j<<endl;return0;}3924C++程序設(shè)計及項目實踐關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符也是一個雙目運(yùn)算符，其可以實現(xiàn)兩個數(shù)的比較。比較的結(jié)果為1或0。關(guān)系運(yùn)算符包括：小于(<)，小于等于(<=)，大于(>)，大于等于(>=)，等于(==)，不等于(!=)。25C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta(10),b(20);boolc;c=a<b;cout<<"1)a<b\t"<<c<<endl;c=a<=b;cout<<"2)a<=b\t"<<c<<endl;c=a<=a;cout<<"3)a<=a\t"<<c<<endl;return0;}26C++程序設(shè)計及項目實踐邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符主要包括邏輯與(&&)，邏輯或(||)，邏輯非(!)三種運(yùn)算符。邏輯與運(yùn)算符與邏輯或運(yùn)算符均為雙目運(yùn)算符，邏輯非為單目運(yùn)算符。運(yùn)算功能的描述如下： (1)邏輯與兩個操作數(shù)中只有均為真時，結(jié)果才為真，其他均為假。 (2)邏輯或兩個操作數(shù)中只要有一個為真時，結(jié)果就為真，其他均為假。 (3)邏輯非取操作數(shù)的相反值。27C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){boola(true),b(false),result;cout<<boolalpha<<"1)a\t"<<a<<"\tb\t"<<b<<endl;result=a&&b;cout<<"2)a&&b\t"<<result<<endl;result=a||b;cout<<"3)a||b\t"<<result<<endl;result=!b;cout<<"4)!b\t"<<result<<endl;return0;}28C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){boolresult;cout<<boolalpha;intc(-1),d(0);cout<<"5)c\t"<<c<<"\td\t"<<d<<endl;result=c&&d;cout<<"6)c&&d\t"<<result<<endl;result=c||d;cout<<"7)c||d\t"<<result<<endl;result=!c;cout<<"8)!c\t"<<result<<endl;result=(c<0)&&(d>0);cout<<"9)(c<0)&&(d>0)\t"<<result<<endl;return0;}29C++程序設(shè)計及項目實踐邏輯運(yùn)算真值表aba&&ba||b!a布爾值非布爾值布爾值非布爾值true非0true非0truetruefalsetrue非0false0falsetruefalsefalse0true非0falsetruetruefalse0false0falsefalsetrue30C++程序設(shè)計及項目實踐邏輯短路(1)對A&&B運(yùn)算時，這里A，B為表達(dá)式，若已經(jīng)計算A為false，則B部分不再進(jìn)行計算，直接返回false。只有A部分運(yùn)行結(jié)果為true時候，B部分會進(jìn)行進(jìn)一步計算。(2)對A||B運(yùn)算時，若已經(jīng)計算A為true，則B部分不再進(jìn)行計算，直接返回true。只有A部分運(yùn)行結(jié)果為false時候，B部分會進(jìn)行進(jìn)一步計算。31C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){boolb1(true),b2(true);(b1=3<2)&&(b2=3<2);cout<<boolalpha<<"1)b1:"<<b1<<"\tb2:"<<b2<<endl;b1=b2=true;cout<<"2)b1:"<<b1<<"\tb2:"<<b2<<endl;b1||(b2=3<2);cout<<"3)b1:"<<b1<<"\tb2:"<<b2<<endl;return0;}32C++程序設(shè)計及項目實踐位運(yùn)算符位運(yùn)算符是對操作數(shù)的位進(jìn)行相應(yīng)的操作，主要包括：與(&)，或(|)，取反(~)，異或(^)，左移(<<)，右移(>>)等運(yùn)算符。取反運(yùn)算符為單目運(yùn)算符，其他運(yùn)算符均為雙目運(yùn)算符。33C++程序設(shè)計及項目實踐#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){unsignedshortinta(127),b(128),c;c=a&b;cout<<"1)a&b\t"<<c<<endl;c=a|b;cout<<"2)a|b\t"<<c<<endl;c=~a;cout<<"3)~a\t"<<c<<endl;c=a^b;cout<<"4)a^b\t"<<c<<endl;return0;}34位運(yùn)算真值表aba&ba|b~aa^b00001001011110010111110035移位操作#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){unsignedshortinta(127),c;c=a<<4;cout<<"5)a<<4\t"<<c<<endl;c=a>>4;cout<<"6)a>>4\t"<<c<<endl;return0;}36類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符類型轉(zhuǎn)換包括隱式類型轉(zhuǎn)換和強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。隱式類型轉(zhuǎn)換不需要用戶指定，系統(tǒng)直接在進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算時自動轉(zhuǎn)換，這種現(xiàn)象稱為賦值兼容。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換需要用戶使用：類型名(表達(dá)式)或者(類型名)(表達(dá)式)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。37#include<iostream>#include<typeinfo>usingnamespacestd;intmain(){charc='A';unsignedcharuc='B';boolis=typeid(c+uc)==typeid(char);cout<<boolalpha<<"1)isc+ucchar?\t"<<is<<endl;is=typeid(c+uc)==typeid(int);cout<<"2)isc+ucint?\t"<<is<<endl;return0;}38級別名稱1longdouble2double3float4unsignedlonglong5longlong6unsignedlong7long8unsignedint9int轉(zhuǎn)換規(guī)則char,short相關(guān)類型在計算時均升級為int。不同級別數(shù)據(jù)運(yùn)算時，低級數(shù)據(jù)均升級為高級數(shù)據(jù)類型。在int和long長度相等時，unsignedint在和long相關(guān)數(shù)運(yùn)算時，結(jié)果為unsigndlong類型。當(dāng)數(shù)據(jù)賦值給左值(賦值號左側(cè)變量)時，數(shù)據(jù)均強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為左值數(shù)據(jù)類型。39復(fù)合賦值運(yùn)算符在賦值運(yùn)算符“=”之前可以加上先前的其他運(yùn)算符，比如算術(shù)運(yùn)算符、位操作運(yùn)算符等構(gòu)成復(fù)合賦值運(yùn)算符，這些運(yùn)算相當(dāng)于兩個操作數(shù)運(yùn)算之后再賦值。比如：“a+=b”相當(dāng)于a=a+b其他運(yùn)算符還有-=，*=，/=，%=，<<=，>>=，&=，|=，^=等。55#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta=123,b=22,c=4;a+=c;cout<<"1)aftera+=c,a="<<a<<endl;return0;}56逗號運(yùn)算符逗號運(yùn)算符，是優(yōu)先級最低的運(yùn)算符，可以按照逗號分隔的表達(dá)式出現(xiàn)的先后順序運(yùn)算。其語法形式為：表達(dá)式1，表達(dá)式2，…,表達(dá)式n其功能為依次運(yùn)算每一個表達(dá)式。57#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta=1;a=a+4,a*5,a=a+6;cout<<a<<endl;return0;}58C++程序設(shè)計及項目實踐運(yùn)算符優(yōu)先級用各種運(yùn)算符、括號將運(yùn)算對象(常量、變量等)連接起來，就形成符合C++語法規(guī)范的表達(dá)式。在C++中求解表達(dá)式的時候要按照運(yùn)算符的優(yōu)先級和結(jié)合性來進(jìn)行。44#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta=100,b=1;a=(a+50-30*4/2)*b++;cout<<a<<'\t'<<b<<endl;return0;}60

思考題寫出下列表達(dá)式按順序執(zhí)行后每一次的a和b的值，假設(shè)初始a=10，b=0。

(1)b=a++

(2)b=a--(3)b=++a

(4)b=--a(5)a+=a

(6)a-=a(7)b*=b

(8)b/=b(9)b%=b61第3章順序結(jié)構(gòu)3.1程序語句3.2三種執(zhí)行流程3.3順序結(jié)構(gòu)3.4應(yīng)用3.5本章小結(jié)626213.1程序語句632語句是構(gòu)成程序的基本指令單元，它們定義了程序的行為和執(zhí)行邏輯。程序就相當(dāng)于是由語句構(gòu)成的一篇文章。643

聲明語句C++中的聲明語句用于指定變量等的唯一名字，一旦聲明了一個

名字，則后面就可以使用了，不能未經(jīng)聲明就使用一個變量。一般說來，變量聲明的位置應(yīng)該盡可能靠近其使用的位置。例如之前聲明整型變量,inti,j,k;這類語句就是聲明語句。654表達(dá)式語句表達(dá)式末尾加上分號就是表達(dá)式語句，最常用的表達(dá)式語句是賦值語句和函數(shù)調(diào)用語句。表達(dá)式語句的語法---[表達(dá)式];665控制語句控制語句可以改變程序的執(zhí)行流程。可以分成如下類型：(1)選擇語句(2)循環(huán)語句(3)跳轉(zhuǎn)語句(4)標(biāo)號語句676

選擇語句C++提供了選擇執(zhí)行代碼的方法:①if語句，為按照條件真假選擇執(zhí)行路徑。②switch語句，按照判斷滿足多個分支。687

循環(huán)語句循環(huán)語句可以將循環(huán)體中的語句或者復(fù)合語句根據(jù)某些循環(huán)終止條件執(zhí)行0次或多次①while語句，當(dāng)某個條件成立時重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體②do…while語句，先執(zhí)行循環(huán)體再判斷是否繼續(xù)循環(huán)③for語句，循環(huán)語句④基于范圍的for語句，逐個遍歷某個范圍的元素并執(zhí)行循環(huán)體698跳轉(zhuǎn)語句跳轉(zhuǎn)語句包括①break語句，終止switch或循環(huán)語句中②continue③return④goto709

標(biāo)號語句標(biāo)號語句主要有3種:①標(biāo)識符:語句②case常量表達(dá)式:語句③default:語句標(biāo)號語句一般不單獨使用:①類標(biāo)號語句和goto搭配使用；②和③類標(biāo)號語句在switch語句種使用。1071復(fù)合語句復(fù)合語句就是用大括號{}將多條語句括起來的語句，語法形式為

{[語句列表]}113.2三種執(zhí)行流程順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)7312

順序結(jié)構(gòu)程序中的語句按照它們在代碼中的書寫順序從上到下，一條一條依次執(zhí)行，不跳過，也不重復(fù)。13選擇結(jié)構(gòu)表達(dá)式1真假表達(dá)式2表達(dá)式3語句塊1語句塊2語句塊3語句塊4真假真假(c)多選一選擇結(jié)構(gòu)是程序中的語句根據(jù)某個條件來選擇程序中的某些語句來執(zhí)行。選擇結(jié)構(gòu)有單選(if)二選一(if-else，三目運(yùn)算符)多選一(if-else嵌套，switch)等多種組合圖3.2選擇結(jié)構(gòu)14循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序會根據(jù)條件是否滿足來重復(fù)執(zhí)行某些語句。循環(huán)結(jié)構(gòu)可以分成當(dāng)型(while，for)循環(huán)和直到型(do…while)循環(huán)結(jié)構(gòu)兩種。循環(huán)結(jié)構(gòu)76153.3順序結(jié)構(gòu)

#include<iostream>

#include<iomanip>

usingnamespacestd;

intmain()

{

//1inputweightandheight

doubleweight,height;

cout<<"Pleaseinputtheweight(kg):";

cin>>weight;

cout<<"Pleaseinputtheheight(m):";

cin>>height;

//2calculatetheBMI

doublebmi=weight/(height*height);

//3outputBMI

cout<<"TheBMI:";

cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<bmi<<endl;

return0;}例3.1

計算BMI指數(shù)773.4應(yīng)用思路：圓的面積公式，r是圓的半徑，是一個無理數(shù)常數(shù)，面積需要根據(jù)用戶輸入的半徑來計算，因此程序總體上分為3個步驟：步驟1：輸入半徑步驟2：計算面積步驟3：輸出面積例3.2

求圓面積C++程序設(shè)計及項目實踐17#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;#definePI3.14intmain(){doubler;

cout<<"Pleaseinputtheradiusofcircle:";

cin>>r;

doublearea=PI*r*r;

cout<<"Theareaofthecircle:";

cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<area<<endl;

return0;}C++程序設(shè)計及項目實踐18例3.3

小寫字符轉(zhuǎn)大寫思路：系統(tǒng)輸入一個小寫字符后，直接根據(jù)其ASCII碼對應(yīng)轉(zhuǎn)換到大寫的ASCII碼，然后輸出大寫的ASCII碼字符。總體上也是3個步驟：步驟1：輸入小寫字符。步驟2：轉(zhuǎn)換字符到大寫字符。步驟3：輸出大寫字符。80#include<cstdio>usingnamespacestd;intmain(){

charc=getchar();

chardif='A'-'a';

c=c+dif;

putchar(c);

putchar('\n');

return0;}C++程序設(shè)計及項目實踐20例3.4

三位數(shù)各位數(shù)字求和思路：該問題的核心是如何獲取三位數(shù)的各位數(shù)字。總體上也是3個步驟：步驟1：輸入3位數(shù)。步驟2：獲得各位數(shù)，并求和。步驟3：輸出和。C++程序設(shè)計及項目實踐8221#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

intn,s(0);

cin>>n;

s+=n%10;

n/=10;

s+=n%10;

n/=10;

s+=n;

cout<<s<<endl;

return0;}C++程序設(shè)計及項目實踐83223.5本章小結(jié)本章介紹了C++中的程序語句，執(zhí)行流程和順序結(jié)構(gòu)。程序語句是構(gòu)成程序的基本單元，它們定義了程序的行為和執(zhí)行邏輯。執(zhí)行流程描述程序語句的執(zhí)行順序，合計有順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)三種流程，其中順序結(jié)構(gòu)是最簡單的執(zhí)行流程。順序結(jié)構(gòu)的邏輯簡單直觀，易于理解和編寫。程序按照代碼的物理順序執(zhí)行，不需要額外的控制結(jié)構(gòu)。C++程序設(shè)計及項目實踐8423

思考題1.寫程序?qū)z氏溫度C轉(zhuǎn)換為華氏溫度F，轉(zhuǎn)換公式為,其中C通過鍵盤輸入。第4章選擇結(jié)構(gòu)4.1if4.2if-else4.3嵌套4.4條件運(yùn)算符4.5switch858514.1if862if語句的語法結(jié)構(gòu)如下：If(表達(dá)式){語句序列;}表達(dá)式語句塊真假選擇是否執(zhí)行一條路徑使用單獨的if語句。873例：根據(jù)輸入值輸出是否不低于60，若不低于60則輸出“Pass”。01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intscore;06cin>>score;07if(score>=60)08{09cout<<"Pass"<<endl;10}11cout<<"========"<<endl;12return0;13}8844.2if-else從兩個可選路徑中選擇一條執(zhí)行采用if-else語句結(jié)構(gòu)。if-else的語法結(jié)構(gòu)如下：if(表達(dá)式){語句序列1；}else{語句序列2；}表達(dá)式語句塊1真假語句塊2895例：根據(jù)輸入值和60的比較，若不低于60則輸出“Pass”，否則輸出“Fail”。01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intscore;06cin>>score;07if(score>=60)08{09cout<<"Pass"<<endl;10cout<<"Exceedingthequalifiedline:"<<score-60<<endl;11}12else13{14cout<<"Fail"<<endl;15cout<<"Belowthequalifiedline:"<<60-score<<endl;16}17cout<<"========"<<endl;18return0;19}9064.3嵌套當(dāng)從多個可執(zhí)行路徑中選擇一個執(zhí)行的時候，就需要將if語句進(jìn)行有機(jī)嵌套組合可以在一個外圍if-else語句內(nèi)嵌套if-else語句，既可以嵌套在外圍if-else語句內(nèi)的if語句塊部分，也可以嵌套在外圍if-else語句內(nèi)的else語句塊部分。917嵌入在外圍if-else語句else部分的代碼如下：if(表達(dá)式1){語句序列1；}else{if(布爾表達(dá)式2){

語句序列2；}else{

語句序列3；}}表達(dá)式1真假表達(dá)式2語句塊1語句塊2語句塊3真假928判斷條件與執(zhí)行路徑對應(yīng)關(guān)系布爾表達(dá)式1布爾表達(dá)式2執(zhí)行路徑true/語句序列1falsetrue語句序列2falsefalse語句序列3939例：根據(jù)分?jǐn)?shù)輸出”Good“，”Pass“，”Fail“，規(guī)則為：80分以上為Good，60分以上80分以下為Pass，60分以下為Fail。01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intscore;06cin>>score;07if(score>=80)08{09cout<<"Good"<<endl;10}11else12{13if(score>=60)14{15cout<<"Pass"<<endl;16}17else18{19cout<<"Fail"<<endl;20}21}22return0;23}1094內(nèi)部if-else也可以嵌入到外圍if-else語句的if分支中。if(布爾表達(dá)式1){if(布爾表達(dá)式2){

語句序列1；}else{

語句序列2；}}else{語句序列3；}表達(dá)式1真假表達(dá)式2語句塊1語句塊2語句塊3真假11判斷條件與執(zhí)行路徑對應(yīng)關(guān)系布爾表達(dá)式1布爾表達(dá)式2執(zhí)行路徑truetrue語句序列1truefalse語句序列2false/語句序列39612可以將例4.3的求解用這種結(jié)構(gòu)的if語句來實現(xiàn)。01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intscore;06cin>>score;07if(score>=60)08{09if(score>=80)10{11cout<<"Good"<<endl;12}13else14{15cout<<"Pass"<<endl;16}17}18else19{20cout<<"Fail"<<endl;21}22return0;23}134.4條件運(yùn)算符某些情況下，可以用條件運(yùn)算符”?:”來簡化if的運(yùn)算，其語法規(guī)則為：(布爾表達(dá)式1)?表達(dá)式2:表達(dá)式3;表達(dá)式1表達(dá)式2真假表達(dá)式314例：根據(jù)輸入的兩個數(shù)輸出較大的數(shù)程序代碼(一)：01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05inta,b;06cin>>a>>b;07cout<<"Thelargernumberof"<<a<<"and"<<b<<":";08if(a>b)09{10cout<<a<<endl;11}12else13{14cout<<b<<endl;15}16return0;17}9915程序代碼(二)：01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05inta,b;06cin>>a>>b;07cout<<"Thelargernumberof"<<a<<"and"<<b<<":";08intc=(a>b)?a:b;09cout<<c<<endl;10return0;11}1004.5switch從多個可選路徑中選擇一條路徑執(zhí)行可以使用if-else的嵌套結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，在某些情況下，使用switch語句實現(xiàn)更簡潔。switch語句語法如下：switch(表達(dá)式){case常量1:

語句序列1; break;case常量2:

語句序列2; break;…case常量n:

語句序列n; break;default:

語句序列n+1; break;}==常量1表達(dá)式語句序列1break==常量2語句序列2break==常量n語句序列nbreak==default語句序列n+1break101例：根據(jù)輸入的數(shù)值判斷等級，60分以下為Fail，60~69為Pass，70~79為Medium，80~89為Good，90~100為Excellent。程序代碼(一)：01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intscore;06cout<<"Pleaseinputascore(0~100):";07cin>>score;08inttype=score/10;09switch(type)10{11case10:12cout<<"Excellent"<<endl;13break;14case9:15cout<<"Excellent"<<endl;16break;17case8:18cout<<"Good"<<endl;19break;20case7:21cout<<"Medium"<<endl;22break;23case6:24cout<<"Pass"<<endl;25break;26default:27cout<<"Fail"<<endl;28break;29}30return0;31}102103程序代碼(二)：01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intscore;06cout<<"Pleaseinputascore(0~100):";07cin>>score;08inttype=score/10;09switch(type)10{11case10:12case9:13cout<<"Excellent"<<endl;14break;15case8:16cout<<"Good"<<endl;17break;18case7:19cout<<"Medium"<<endl;20break;21case6:22cout<<"Pass"<<endl;23break;24default:25cout<<"Fail"<<endl;26break;27}28return0;29}C++程序設(shè)計及項目實踐104224.5應(yīng)用例4.6

三角形求面積

C++程序設(shè)計及項目實踐1052301#include<iostream>02#include<cmath>03#include<iomanip>04usingnamespacestd;05intmain()06{07inta,b,c;08cin>>a>>b>>c;09if(a+b>c&&a+c>b&&b+c>a)10{11doubles=(a+b+c)/2.0;12doublearea=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));13cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<area<<endl;14}15else16{17cout<<"itisnotatriangle"<<endl;18}19return0;20}C++程序設(shè)計及項目實踐24例4.7

判斷閏年思路：閏年的判斷滿足一條規(guī)則即可：一是整除400，二是整除4但不能整除100。程序代碼：01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intyear;06cin>>year;07boolisLeap1=(year%4==0)&&(year%100!=0);08boolisLeap2=year%400==0;09boolisLeap=isLeap1||isLeap2;10if(isLeap)11{12cout<<"Theyear"<<year<<"isaleapyear"<<endl;13}14else15{16cout<<"Theyear"<<year<<"isnotaleapyear"<<endl;17}18return0;19}C++程序設(shè)計及項目實踐25C++程序設(shè)計及項目實踐27例4.8

分段函數(shù)求解

思路：根據(jù)x的取值范圍，選擇不同的函數(shù)來定義y。這里需要分三種情況討論，所以可以理解成從三個可執(zhí)行路徑中選擇一個執(zhí)行，由于每一個執(zhí)行路徑的判斷條件不是簡單的常量，所以這里不能采用switch語句，只能用支持多個路徑選擇一個執(zhí)行的嵌套if語句來實現(xiàn)。C++程序設(shè)計及項目實踐2801#include<iostream>02#include<iomanip>03#include<cmath>04usingnamespacestd;05intmain()06{07doublex,y;08cin>>x;09if(x<0)10{11y=x;12}13else14{15if(x<=1)16{17y=x*x;18}19else20{21y=sqrt(x);22}23}24cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(4)<<y<<endl;25return0;26}C++程序設(shè)計及項目實踐29C++程序設(shè)計及項目實踐25思考題輸入1-7之間的整數(shù)，要求輸出周一到周日。C++程序設(shè)計及項目實踐第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)

15.1while5.2do-while5.3for5.4嵌套5.5break5.6continue5.7應(yīng)用5.8本章小結(jié)C++程序設(shè)計及項目實踐2第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)的程序執(zhí)行時候的特點是從從前向后執(zhí)行，可以選擇不執(zhí)行某些語句，或者從多個可執(zhí)行路徑中選擇一個執(zhí)行，但它們均不會回頭執(zhí)行之前已經(jīng)執(zhí)行過的語句。在某些情況下，程序可能會需要重復(fù)執(zhí)行以前執(zhí)行過的語句，這就需要循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序了。C++程序設(shè)計及項目實踐35.1whilewhile語句的語法如下：while(表達(dá)式){

語句序列；}

程序執(zhí)行while語句時，首先判斷while(布爾表達(dá)式)中布爾表達(dá)式值的真假，若為假(false)，則跳過while語句，執(zhí)行while語句的下一條語句；布爾表達(dá)式若為真(true)，則進(jìn)入while語句內(nèi)部，執(zhí)行其中的語句序列，執(zhí)行完后，再回到while(布爾表達(dá)式)的布爾表達(dá)式的判斷，然后重復(fù)該流程。

一般來說，循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序都蘊(yùn)涵內(nèi)在的重復(fù)執(zhí)行的操作，因此，再設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)程序時，首先需要回答兩個問題：(1)重復(fù)的操作是什么？(2)控制重復(fù)的因素是什么？

通過這兩個要點可以提煉出循環(huán)的三個要素：(1)循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的動作；(2)循環(huán)的起止條件；(3)循環(huán)條件的改變規(guī)則。當(dāng)找到了這三個要素之后，就比較容易編寫循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序了。表達(dá)式假真語句塊C++程序設(shè)計及項目實踐4例

輸出5遍“HelloC++”(只用while循環(huán)書寫)思路：通過分析這個問題，可以發(fā)現(xiàn)：(1)重復(fù)的操作是輸出”HelloC++”；(2)控制重復(fù)的因素是輸出次數(shù)，只要次數(shù)不超過5次就重復(fù)執(zhí)行輸出，否則就不再操作。因此，可以提煉出循環(huán)的三個要素：(1)循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的操作為輸出”HelloC++”；(2)循環(huán)次數(shù)從第1次開始，到第5次完成結(jié)束；(3)循環(huán)計次每完成1次輸出增加1次。由此，可以順利地寫出正確的程序。C++程序設(shè)計及項目實踐5例

輸出5遍“HelloC++”(只用while循環(huán)書寫)01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05introw=1;06while(row<=5)07{08cout<<"HelloC++"<<endl;09row++;10}11cout<<"row="<<row<<endl;12return0;13}C++程序設(shè)計及項目實踐6例5.3從1到100求和思路：通過分析這個問題，可以發(fā)現(xiàn)：(1)重復(fù)的操作是求和，求和必須是將值要保存到唯一的變量空間。(2)控制重復(fù)的因素是求和數(shù)值范圍：從1到100，若該數(shù)不在該范圍內(nèi)，則不能再重復(fù)操作。處理的一些求和技術(shù)的小技巧：sum=0;//開始時初始化sumsum=sum+1;sum=sum+2;…sum=sum+n;也就是求和可以用sum=sum+i來表示，然后改變(求和數(shù)值)i依次為1，2，..，n加入到sum中，實現(xiàn)了匯總，也就是控制i的范圍，就控制了可以求和的范圍?？梢蕴釤挸鲈撗h(huán)的三個要素：(1)循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的操作為sum=sum+i；(2)循環(huán)從求和數(shù)值i=1開始，到i=100完成求和結(jié)束；(3)求和數(shù)值每完成1次求和增加1。C++程序設(shè)計及項目實踐7例5.3從1到100求和01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intn=1,sum=0;06while(n<=100)07{08sum=sum+n;09n++;10}11cout<<sum<<endl;12return0;13}C++程序設(shè)計及項目實踐85.2do-whiledo-while語句如下：do{語句序列；}while(表達(dá)式)；表達(dá)式假真語句塊語句執(zhí)行到do-while語句時，先進(jìn)入大括號內(nèi)部執(zhí)行語句序列，執(zhí)行完以后再進(jìn)行while(布爾表達(dá)式)的執(zhí)行，判斷布爾表達(dá)式是否為真，若為真(true)，則返回重復(fù)執(zhí)行之前已經(jīng)執(zhí)行過的語句序列，若布爾表達(dá)式為假(false)，則結(jié)束do-while語句，進(jìn)入到下一條語句。C++程序設(shè)計及項目實踐9例

從1到100求和思路：通過分析這個問題，可以發(fā)現(xiàn)：(1)重復(fù)的操作是求和，求和必須是將值要保存到唯一的變量空間。(2)控制重復(fù)的因素是求和數(shù)值范圍：從1到100，若該數(shù)不在該范圍內(nèi)，則不能再重復(fù)操作。處理的一些求和技術(shù)的小技巧：sum=0;//開始時初始化sumsum=sum+1;sum=sum+2;…sum=sum+n;也就是求和可以用sum=sum+i來表示，然后改變(求和數(shù)值)i依次為1，2，..，n加入到sum中，實現(xiàn)了匯總，也就是控制i的范圍，就控制了可以求和的范圍?？梢蕴釤挸鲈撗h(huán)的三個要素：(1)循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的操作為sum=sum+i；(2)循環(huán)從求和數(shù)值i=1開始，到i=100完成求和結(jié)束；(3)求和數(shù)值每完成1次求和增加1。C++程序設(shè)計及項目實踐10例

從1到100求和01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intn=1,sum=0;06do07{08sum+=n;09n++;10}while(n<=100);11cout<<sum<<endl;12return0;13}C++程序設(shè)計及項目實踐115.3forfor語句的語句如下：for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3){語句序列；}for語句小括號中包括3個表達(dá)式，并用分號隔開。程序執(zhí)行的時候首先執(zhí)行表達(dá)式1，然后判斷表達(dá)式2是否為真(true，非0值)，若為真，則執(zhí)行大括號內(nèi)部的語句序列，執(zhí)行完后，執(zhí)行for語句小括號中表達(dá)式3，然后再判斷表達(dá)式2是否為真，若成立，則循環(huán)，若表達(dá)式2為假(false，0值)，則for語句結(jié)束，進(jìn)入for語句的下一條語句。表達(dá)式2語句塊真假表達(dá)式1表達(dá)式3C++程序設(shè)計及項目實踐12例

從1到100求和思路：通過分析這個問題，可以發(fā)現(xiàn)：(1)重復(fù)的操作是求和，求和必須是將值要保存到唯一的變量空間。(2)控制重復(fù)的因素是求和數(shù)值范圍：從1到100，若該數(shù)不在該范圍內(nèi)，則不能再重復(fù)操作。處理的一些求和技術(shù)的小技巧：sum=0;//開始時初始化sumsum=sum+1;sum=sum+2;…sum=sum+n;也就是求和可以用sum=sum+i來表示，然后改變(求和數(shù)值)i依次為1，2，..，n加入到sum中，實現(xiàn)了匯總，也就是控制i的范圍，就控制了可以求和的范圍?？梢蕴釤挸鲈撗h(huán)的三個要素：(1)循環(huán)重復(fù)執(zhí)行的操作為sum=sum+i；(2)循環(huán)從求和數(shù)值i=1開始，到i=100完成求和結(jié)束；(3)求和數(shù)值每完成1次求和增加1。C++程序設(shè)計及項目實踐13例

從1到100求和01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intsum=0;06for(intn=1;n<=100;n++)07{08sum+=n;09}10cout<<sum<<endl;11return0;12}C++程序設(shè)計及項目實踐145.4嵌套選擇結(jié)構(gòu)中if-else，switch等可以相互嵌套，從而可以構(gòu)造功能更強(qiáng)的程序，循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)之間，循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)之間也可以構(gòu)成嵌套結(jié)構(gòu)的程序，從而增強(qiáng)程序的功能。C++程序設(shè)計及項目實踐155.4嵌套5.4.1嵌套選擇5.4.2嵌套判斷C++程序設(shè)計及項目實踐16例

從1到100之間奇數(shù)求和思路：直接對從1到100之間的所有整數(shù)求和的問題之前已經(jīng)求解過了，使用循環(huán)結(jié)構(gòu)即可以容易求解。從1到100之間的數(shù)包含奇數(shù)，也包括偶數(shù)，所以可以在匯總的程序中，對每個數(shù)字進(jìn)行檢查，若為奇數(shù)則匯總，若為偶數(shù)忽略即可。5.4.1嵌套選擇C++程序設(shè)計及項目實踐175.4.1嵌套選擇例

從1到100之間奇數(shù)求和01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intsum=0;06for(intn=1;n<=100;n++)07{08if(n%2==1)09{10sum+=n;11}12}13cout<<sum<<endl;14return0;15}C++程序設(shè)計及項目實踐18例

求解階乘和S(n)=1!+2!+3!+…+n!思路：分析該計算式，可以發(fā)現(xiàn)S(n)需要對從1到n之間的每一個整數(shù)i分別求階乘，所以需要一個循環(huán)來控制整數(shù)i的范圍，而對于該范圍內(nèi)的每個整數(shù)i而言，需要計算其階乘i!，階乘可以表示成從1累乘到i，所以這又可以用一個循環(huán)實現(xiàn)，后一個循環(huán)嵌入在前一個循環(huán)中。5.4.2嵌套循環(huán)C++程序設(shè)計及項目實踐195.4.2嵌套循環(huán)例

求解階乘和S(n)=1!+2!+3!+…+n!01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intn,sum=0;06cin>>n;07for(inti=1;i<=n;i++)08{09inttmp=1;10for(intj=1;j<=i;j++)11{12tmp*=j;13}14sum+=tmp;15}16cout<<sum<<endl;17return0;18}C++程序設(shè)計及項目實踐205.5break在循環(huán)語句執(zhí)行過程中，若需要提前結(jié)束循環(huán)，則可以使用break語句。無論在while，do-while，for循環(huán)結(jié)構(gòu)的哪一種語句中，均可以使用break語句提前結(jié)束循環(huán)。(a)while中的break(b)do-while中的break(c)for中的break表達(dá)式…break;…真假表達(dá)式…break;…真假表達(dá)式2…break;…真假表達(dá)式1表達(dá)式3C++程序設(shè)計及項目實踐21例

判斷某數(shù)是否為素數(shù)思路：素數(shù)n只能被1和n自己整除。那這需要檢測從2開始到n-1期間所有數(shù)能否被n整除，只要有一個能被整除，則n就不是素數(shù)，只有所有數(shù)都不能被整除，才能最終確定該數(shù)為素數(shù)。5.5breakC++程序設(shè)計及項目實踐22例

判斷某數(shù)是否為素數(shù)01#include<iostream>02usingnamespacestd;03intmain()04{05intn;06cin>>n;07boolis=true;08for(inti=2;i<=n/2;i++)09{10if(n%i==0)11{12is=false;13break;14}15}16if(is==true)17{18cout<<"Yes"<<endl;19}20else21{22cout<<"No"<<endl;23}24return0;25}C++程序設(shè)計