C++ Starter - C++介绍

C++是一种通用的编程语言，其前身是C语言。C++通过扩展C的功能，添加了面向对象编程的概念，使得C++更加具有灵活性、可读性和可扩展性。C++被广泛应用于操作系统、编译器、游戏、桌面应用程序、网络应用程序等领域。

C++的特点

• 面向对象编程：通过使用类和对象将数据和函数打包成一个单独的实体，从而提高了代码的可读性和可维护性；
• 速度快：与其他高级语言相比，C++拥有更高的执行效率；
• 可移植性：C++的代码可以编译为在任何系统上运行的机器码；
• 高度灵活性：C++不仅提供了许多现成的函数库，还可以通过编写自定义类来实现特定的应用需求。

C++环境设置

在编写和运行C++代码之前，需要按照以下步骤设置开发环境：

1. 下载并安装C++编译器（如Visual Studio或Code::Blocks等）；
2. 配置开发工具的编译器选项，以使其能够编译和运行C++代码；
3. 创建一个新的C++项目并编写代码。

以下是一个简单的Hello World程序的示例代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
   cout << "Hello World!";
   return 0;
}

C++语言基础

数据类型

C++支持以下基本数据类型：

• 整型：用于存储整数值；
• 浮点型：用于存储带有小数点的数字；
• 字符类型：用于存储单个字符；
• 字符串类型：用于存储一组字符；
• 布尔类型：用于存储true/false。

运算符

C++支持以下运算符：

• 算术运算符：包括加、减、乘、除、模等；
• 比较运算符：用于比较两个值的大小关系；
• 逻辑运算符：用于连接两个条件，并根据条件的真假计算结果；
• 赋值运算符：用于将值赋给变量。

控制流语句

C++支持以下控制流语句：

• if语句：用于根据条件的真假执行不同的代码块；
• switch语句：用于根据表达式的不同值执行不同的代码块；
• while循环语句：用于多次执行同一块代码，只要条件为真；
• for循环语句：用于有规律地多次执行同一块代码；
• do...while循环语句：用于至少执行一次代码，然后根据条件决定是否再次执行。

C++高级特性

模板

模板是C++独有的一种编程特性，它允许在不指定具体数据类型的情况下编写通用的代码。C++的标准容器库就是利用模板实现的。

以下是一个简单的模板函数示例：

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

该函数可以接收任意类型的参数，并使用+运算符将它们相加。

继承

C++支持继承机制，允许在一个现有类的基础上定义新的类。新类继承了原始类的所有属性和方法，并可以根据需要添加新的属性和方法。

以下是一个简单的继承示例：

class Person {
   protected:
      string name;
      int age;
   public:
      void setName(string n) {
         name = n;
      }
      void setAge(int a) {
         age = a;
      }
};
class Student: public Person {
   private:
      int grade;
   public:
      void setGrade(int g) {
         grade = g;
      }
      void printInfo() {
         cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << ", Grade: " << grade << endl;
      }
};

在该示例中，Student类继承了Person类，并新增了一个grade属性和printInfo()方法。

异常处理

C++支持异常处理机制，可以在程序运行期间发生错误时抛出异常，从而避免程序直接崩溃。通常，在try块中执行可能出错的操作，并在发生异常时使用catch块处理异常。

以下是一个简单的异常处理示例：

try {
   int num = 10 / 0;
} catch (exception& e) {
   cout << "Exception caught: " << e.what() << endl;
}

该示例尝试将10除以0，这可能导致发生异常。如果异常发生，将抛出一个捕获所有异常的异常，并打印错误消息。

总结

C++是一种功能强大且广泛应用于各个领域的编程语言。学习C++需要掌握语言的基础知识、开发工具的使用方法以及一些高级特性，例如模板、继承和异常处理。掌握了这些知识和技能，您将能够编写高效、健壮和可维护的C++程序。