C++编程基础教程

C++ 是一种历史悠久、功能强大的编程语言，它结合了 C 语言的功能性与面向对象编程的特性。在本教程中，我们将从基础概念开始，逐步深入，涵盖变量、类型、控制结构、函数、类与对象等关键主题，并提供示例代码以加深理解。

概述

在本文档的C++编程基础教程中，您将深入学习从变量、类型到函数、类与对象的C++语言核心概念。通过实际示例代码，您将掌握如何使用C++实现条件判断、循环控制和对象实例化。本教程旨在帮助您构建C++编程基础，为更高级的软件开发打下坚实基础，包括解决复杂问题的函数设计和类封装实例。

1. 变量与类型

在开始编写 C++ 程序之前，首先需要了解变量与数据类型的基本概念。变量用于存储数据，而数据类型定义了变量可以存储哪种类型的数据。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age;       // 定义一个整型变量 age
    double salary; // 定义一个双精度浮点型变量 salary

    age = 25;      // 将整数 25 赋值给变量 age
    salary = 5000.5; // 将双精度浮点数 5000.5 赋值给变量 salary

    cout << "年龄: " << age << endl; // 输出变量 age 的值
    cout << "工资: " << salary << endl; // 输出变量 salary 的值

    return 0;
}

2. 控制结构

控制结构决定程序的执行流程，常用的有 if-else 语句、循环（for、while）、switch 语句等。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int number = 10;

    if (number > 0) {
        cout << "number 是正数。" << endl;
    } else if (number < 0) {
        cout << "number 是负数。" << endl;
    } else {
        cout << "number 是零。" << endl;
    }

    int i = 0;
    while (i < 5) { // 当 i 小于 5 时不断循环
        cout << "循环次数: " << i << endl;
        i++; // 自增
    }

    switch (number) {
        case 1: 
            cout << "case 1" << endl;
            break;
        case 2: 
            cout << "case 2" << endl;
            break;
        default: 
            cout << "默认情况" << endl;
    }

    return 0;
}

3. 函数

函数是代码的可重用单元，可以在程序中多次调用执行特定任务。下面展示一个简单的函数示例：

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
void displayMessage() {
    cout << "欢迎使用 C++!" << endl;
}

int main() {
    // 调用函数
    displayMessage();
    displayMessage(); // 再次调用

    return 0;
}

4. 类与对象

类是封装数据和方法的蓝图，对象则是类的实例。下面展示了一个简单的类和对象示例：

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    Person(string n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }

    void introduce() {
        cout << "姓名: " << name << ", 年龄: " << age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1("张三", 20);
    p1.introduce();

    Person p2("李四", 22);
    p2.introduce();

    return 0;
}

5. 练习题

为了巩固所学知识，可以尝试以下练习题：

1. 计算并输出两个整数的和、差、积和商：

   #include <iostream>
   using namespace std;
   
   int main() {
       int a, b;
       cout << "输入两个整数: ";
       cin >> a >> b;
   
       int sum = a + b;
       int diff = a - b;
       int product = a * b;
       float quotient = static_cast<float>(a) / b;
   
       cout << "和: " << sum << "\n";
       cout << "差: " << diff << "\n";
       cout << "积: " << product << "\n";
       cout << "商: " << quotient << "\n";
   
       return 0;
   }

2. 输入一个字符串并输出其长度和反转后的字符串：

   #include <iostream>
   #include <string>
   using namespace std;
   
   int main() {
       string str;
       cout << "输入一个字符串: ";
       cin >> str;
   
       int length = str.length();
       string reversed = string(str.rbegin(), str.rend());
   
       cout << "长度: " << length << "\n";
       cout << "反转后的字符串: " << reversed << "\n";
   
       return 0;
   }

3. 创建一个类 Book，包含属性 title 和 author，并实现一个方法 printInfo 打印书籍信息：

   #include <iostream>
   #include <string>
   using namespace std;
   
   class Book {
   public:
       string title;
       string author;
   
       Book(string t, string a) {
           title = t;
           author = a;
       }
   
       void printInfo() {
           cout << "书名: " << title << ", 作者: " << author << "\n";
       }
   };
   
   int main() {
       Book book1("C++ Primer", "Stanley B. Lippman");
       book1.printInfo();
   
       Book book2("Effective Modern C++", "Scott Meyers");
       book2.printInfo();
   
       return 0;
   }

通过以上的练习，你可以更深入地理解 C++ 的基本概念，并学会如何应用这些概念来解决问题。随着实践的积累，你将能够逐步构建更复杂的应用程序。