第一章开始

学习一门新的程序设计语言的最好方法就是练习编写程序。

编写一个简单的C++程序

每个C++程序都包含一个或多个函数（function），其中一个必须命名为main。操作系统通过调用main来运行C++程序。

下面是一个简单的main函数，它什么都不做，只是返回给操作系统一个值：

int main()
{
    return 0;
}

main函数的返回类型必须为int。int类型是一种内置类型（built-in type），即语言自身定义的类型。

函数体是一个以左花括号（curly brace）开始，以右花括号结束的语句块（block of statements）。

return语句结束函数的执行。main的返回值被用来指示状态。返回值0表明成功，非0的返回值的含义由系统定义，通常用来指出错误类型。

重要概念：类型

一种类型不仅定义了数据元素的内容，还定义了这类数据上可以进行的运算。程序所处理的数据都保存在变量中，而每个变量都拥有自己的类型。

编译、运行程序

编写好程序后，我们就需要编译它，这依赖于操作系统和编译器。

程序源文件命名约定

程序文件通常被称为源文件（source file）。它以一个后缀为结尾，告诉系统这个文件是一个C++程序，比如.cpp。

初识输入输出

C++包含了一个全面的标准库（standard library）来提供IO机制（以及很多其他设施）。

iostream库包含两个基础类型istream和ostream，分别表示输入流和输出流。一个流就是一个字符序列，是从IO设备读出或写入IO设备的。

标准输入输出对象

标准库定义了4个IO对象。为了处理输入，使用名为cin的istream类型的对象。这个对象被称为标准输入（standard input）。对于输出，使用名为cout的ostream类型的对象。这个对象被称为标准输出（standard output）。另外还有其他两个ostream对象，名为cerr和clog，cerr通常用来输出警告和错误消息，因此被称为标准错误（standard error）。clog用来输出程序运行时的一般性消息。

系统通常将程序所运行的窗口与这些对象关联起来。因此，当读取cin，数据将从程序正在运行的窗口读入，当向cout写入数据时，将会写到同一个窗口。

Note

clog关联到标准错误，默认情况下，写到clog的数据是被缓冲的。写到cerr的数据是不缓冲的。

一个使用IO库的程序

#include <iostream>
int main()
{
        std::cout << "Enter two numbers:" << std::endl;
        int v1 = 0, v2 = 0;
        std::cin >> v1 >> v2;
        std::cout << "The sum of " << v1 << " and " << v2 << " is "
                  << v1 + v2 << std::endl;
        return 0;
}

#include <iostream>告诉编译器我们想要使用iostream库。尖括号中的名字指出了一个头文件（header）。每个使用标准库设施的程序都必须包含相关的头文件。#include指令和头文件的名字必须写在同一行中。#include指令一般出现在所有函数之外，源文件的开始位置。

向流写入数据

std::cout << "Enter two numbers" << std::endl;

这条语句执行了一个表达式（expression）。在C++中，一个表达式产生一个计算结果，它由一个或多个运算对象和（通常是）一个运算符组成。这条语句中的表达式使用了输出运算符（<<）。

<<运算符接受两个运算对象：左侧必须是一个ostream对象；右侧是要打印的值。此运算符将给定的值写到给定的ostream对象中。计算结果是左侧的ostream对象。

"Enter two numbers"是一个字符串字面值常量（string literal），它是用一对双引号包围的字符序列。

endl是一个被称为操纵符（manipulator）的特殊值。写入endl的效果是结束当前行，并将与设备关联的缓冲区（buffer）中的内容刷到设备中。

Note

一个表达式接一个分号就是一条语句。

使用标准库中的名字

前缀std::指出名字cout和endl是定义在名为std的命名空间（namespace）中的。

命名空间可以帮助我们避免不经意的名字定义冲突。标准库定义的所有名字都在命名空间std中。

从流读取数据

首先定义两个名为v1和v2的变量（variable）来保存输入：

int v1 = 0, v2 = 0;

这两个变量被定义为int类型，并初始化（initialize）为0。初始化一个变量，就是在变量创建的同时为它赋予一个值。

std::cin >> v1 >> v2;

这条语句读入输入数据。输入运算符（>>）接受一个istream作为其左侧运算对象，接受一个对象作为其右侧运算对象。它从给定的istream读入数据，并存入给定对象中。输入运算符返回其左侧运算对象作为计算结果。

注释简介

注释（comments）通常用于概述算法，确定变量的用途，或者解释晦涩难懂的代码段。编译器会忽略掉注释，因此注释对程序的行为和性能不会有任何影响。

C++中注释的种类

C++中有两种注释：单行注释和界定符注释。

注释界定符不能嵌套

界定符对形式的注释是以/*开始，以*/结束的。因此，一个注释不能嵌套在另一个注释之内。

如果在调试期间要注释掉包含界定符对形式注释的代码，最好的方式是用单行注释方式注释掉代码段的每一行。

// /*
//  * comments
//  */

控制流

语句一般是顺序执行的，语句块的第一条语句首先执行，然后是第二条，以此类推。但程序设计语言提供了多种不同的控制语句，允许我们写出更为复杂的执行路径。

while语句

while语句反复执行一段代码，直到给定条件为假为止。

while语句的形式为：

while (condition)
    statement

while语句的执行过程是交替地检测condition条件和执行关联的语句statement，直至condition为假时停止。所谓条件就是一个产生真或假的结果的表达式。

statement可以是语句块，也叫循环体。所谓语句块（block），就是用花括号包围的语句序列。语句块也是语句的一种，在任何要求使用语句的地方都可以使用语句块。

for语句

每个for语句都包含两部分：循环头和循环体。循环头控制循环体的执行次数，它由三部分组成：一个初始化语句（init-statement）、一个循环条件（condition）以及一个表达式（expression）。

比如：

for (int val = 1; val <= 10; ++val)
    sum += val;

for循环的总体执行流程：

创建变量val，将其初始化为1，它仅在循环内部存在。
检测val是否小于等于10。如果检测成功，执行循环体。若失败，退出循环。
将val的值增加1。
重复第二个步骤。

读取数量不定的输入数据

使用这样的方法连续读入数据，直到遇到文件尾（Linux下，输入CTRL+D）：

while (std::cin >> value)
    statement

输入运算符返回其左侧对象，因此，此循环条件检测的是std::cin。

当使用一个istream对象作为条件时，其效果是检测流的状态。如果流是有效的，那么检测成功。当遇到文件结束符（end-of-file），或遇到一个无效输入时，istream对象的状态会变为无效。

if语句

if也对一个条件求值，书本里有一个完整的例子。

语法大致如此：

if (condition) {
    statements
} else {
    statements
}

类简介

在C++中，通过定义一个类（class）来定义自己的数据结构。一个类定义了一个类型，以及与其关联的一组操作。

类似使用标准库设施，我们也需要使用头文件来自己的类。习惯上，头文件根据类名来命名，使用.h作为头文件的后缀。标准库的头文件通常不带后缀。

初识成员函数

什么是成员函数？

有这样的检测条件：

item1.isbn() == item2.isbn()

调用名为isbn的成员函数（member function）。成员函数是定义为类的一部分的函数。

使用点运算符（.）来表达我们需要“名为item1的对象的isbn成员”。点运算符只能用于类类型的对象。其左侧运算对象必须是一个类类型的对象，右侧运算对象必须是该类型的一个成员名，运算结果为右侧运算对象指定的成员。

我们使用调用运算符（()）来调用一个函数，它是一对圆括号，里面放实参列表（可能为空）。

第一章 开始