👾1.1 如何撰写一个C++程序

c++程序一般从一个 main() 函数开始；
例如

#include<iostream>                        //头文件，包含class的声明
#include<string>
using namespace std;                    //命名空间
int main()                                //int:整形数据类型
{                                        //函数用{……}来表示其范围
    string user_name;                    //定义了一个对象
    cout<<"Please enter your name";        
    cin>>user_name;
    cout<<"Hello,"
        <<user_name
        <<"and goodbye";
    return 0;                            //函数应有返回值；
}

函数

函数是一块独立的程序代码序列（code sequence），能够执行一些运算；包含四个部分：

• 返回值类型（return type）
• 函数名称；
• 参数列表（parameter list）
• 函数体

main() 并非程序语言中的关键字，执行程序时会假定已经定义了 main() 。

👾类class

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

所谓类（class），是用户自定义的数据类型。
class机制赋予了我们增加程序内之类型抽象化层次的能力；
class的定义一般分两部分，分别写在不同的文件中。

• 头文件（header file）：声明该class所提供的各种操作行为（operation）
• 程序代码文件（program text）：包含这些操作行为的实现内容（implementation）

命名空间

所谓命名空间（namespace）是一种将库名称封装起来的方法。通过这种方法可以避免和应用程序发生命名冲突的问题。

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。 我们举一个计算机系统中的例子，一个文件夹(目录)中可以包含多个文件夹，每个文件夹中不能有相同的文件名，但不同文件夹中的文件可以重名。

小结

• C++程序主要由函数、运算符、对象组成
• 对象可以是常量，也可以是变量
• 类的机制使得我们可以定义自己需要的对象

🦋1.2 对象的定义与初始化

为了定义对象，需要的：

• 命名
• 赋予数据类型

  ✨命名规则

  :::info 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）。习惯**将类内的成员变量以下划线开头
  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。 ::: 且不允许为已经定义的系统关键字
  单一语句中可以一并定义多个对象，以“，”分隔，也可以：int num_1=0, num_2=1;

初始化方法

用assignment运算符=进行初始化 string seqence_name="Fibonacci";
构造函数语法： int num_tries(0);

*内置数据类型

内置的基本数据类型

其实 wchar_t 是这样来的： typedef short int wchar_t 所以 wchar_t 实际上的空间是和 short int 一样。
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

**

const关键字

声明为const的变量在程序执行过程中不应该有变动，在获得初值后无法再有任何变动；如果企图改变const对象，会产生编译错误。
**

小结

• 对象的命名必须按照一定的规则
• 对象初始化的方式有两种，assignment初始化和构造函数初始化

• const定义的常量必须在定义时初始化

  1.3 撰写表达式

  本节中主要介绍了运算符，C++之中的运算符可以分成四种类型：

• 算术运算符

• 关系运算符
• 逻辑运算符
• 复合赋值运算符

  算术运算符

  算数运算符基本没有什么需要注意的，唯一需要注意的是除法和求余；对于整数进行除法时，小数点后面的部分会被舍弃。

关系运算符

逻辑运算符

位运算符

注意补码运算与逻辑非运算不是一个东西

杂项运算符

来源于菜鸟教程

1.4 条件语句和循环语句

本小结介绍了基本的几个条件语句和循环语句

• if-else
• while
• switch

不多加描述了

1.5 如何运用Array和Vector

array和vector是两种存放连续数值的容器类型，这两种容器可以按地址作为索引来调用容器中的数据。
数组为C++内置的数据类型，而vector是一个class template；
数组的声明一般如： typename arrayname[arraysize];

array的初始化

array的初始话有多种方式：

• 可以在定义时初始化： int elem_seq[]={1,2,3}
• 也可以定义空数组然后依次初始化每个元素

Vector的初始化与array不相同，在class template中会详细解释；

值得注意的一点是数组名和下标实际上是代表的内存地址

小结

• array和vector都是存放数据的容器，既可以通过名称，又可以通过存放数据的位置来读写数据
• array大小必须是常量表达式
• 若初始化时不赋值，则数组中的值是之前该块内存中所存储的值

  🐧1.6 指针带来的弹性

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。我们可以操作指针，而不再直接操作对象。
通常指针具有以下形式：
type_of_object_pointed_to * name_of_pointer_object
e.g.
vector<int> *pv=0;

• 在定义某特定类型的指针时，需要在类型名后加上 * ；
• 如果希望取得对象所在的内存地址则应使用取地址运算符 & ；
• 如要访问一个指针所指的对象，需要对该指针进行提领（dereference）操作，即 *pv ；

指针的复杂往往来源于以下几点

• 指针具有双重性质：既可以操作指针包含的内存地址，又可以操作指针所指的对象值；
• 指针可能不指向任何对象，在提领时可能会（也可能不会）出现错误； :::tips 对于此问题可以在初始化时统一定义指针地址为0（null指针），之后再使用指针前检验； :::

  int *p=0;
  if(p && *p!=1024)
    *p=1024;

  🤷*指针数组和指向数组的指针

  指针数组就是一个数组存放的都是指针变量（也就是存放的是地址）

e.g.

const int seq_cnt = 6;
// 一个指针数组，大小为seq_cnt
// 每个指针都指向vector<int>对象
vector<int> *seq_addrs[ seq_cnt ]={
    &fibnacci, &lucas, &pell,
    &triangular, &square, &pentagoal
    };

seq_addrs是一个在栈区,有6个元素的数组，而每一个元素又是一个指针，所以说它的6个元素各占四个字节

数组指针
例如定义了这样一个数组指针char (*pa)[4]; ；pa是一个指针指向一个 char [4] 的数组，每个数组元素是一个char类型的变量。既然pa是一个指针，存放一个数组的地址，那么在我们定义一个数组时， char a[4]; 数组名称就是这个数组的首地址，那么这二者有什么区别和联系呢？

a是一个长度为4的字符数组，a是这个数组的首元素首地址。既然a是地址，pa是指向数组的指针，那么能将a赋值给pa吗？ :::tips 答案是不行的！因为a是数组首元素首地址，pa存放的却是数组首地址，a是char 类型，a+1，a的值会实实在在的加1，而pa是char[4]类型的，pa+1，pa则会加4，虽然数组的首地址和首元素首地址的值相同，但是两者操作不同，所以类型不匹配不能直接赋值，但是可以这样：pa = &a，pa相当与二维数组的行指针，现在它指向a[4]的地址。 ::: reference

1.7 文件的读写