C++的基本语法

程序结构

• #include：用于引入头文件。
• main() 函数：程序入口点。
• 注释：
  • 单行注释：//
  • 多行注释：/* ... */
• 输入输出：
  • 输出：std::cout
  • 输入：std::cin
• 命名空间：
  • 使用 namespace 组织代码。

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    namespace myNamespace { void foo() { /* ... */ } }

  • 使用 using 指令简化访问：

    1	using namespace std;

数据类型与变量

• 基本数据类型：
  • 整型：int, short, long, long long
  • 浮点型：float, double, long double
  • 字符型：char, wchar_t, char16_t, char32_t
  • 布尔型：bool（true 或 false）
• 类型修饰符：
  • 符号修饰符：signed, unsigned
  • 存储修饰符：const, volatile
• 变量声明与初始化：
  • 声明：int x;
  • 初始化：int x = 10;
  • 列表初始化（C++11）：int x{10};
• 自动类型推导（C++11 及以上）：auto：根据初始值推导类型。

  1	auto x = 10; // x 类型为 int

• 常量：使用 const 定义常量。

运算符与表达式

• 算术运算符：
  • 加减乘除：+, -, *, /
  • 取模：%
• 比较运算符：
  • 比较大小：==, !=, >, <, >=, <=
• 逻辑运算符：
  • 逻辑与：&&
  • 逻辑或：||
  • 逻辑非：!
• 位运算符：
  • 按位与：&
  • 按位或：|
  • 按位异或：^
  • 左移：<<
  • 右移：>>
• 赋值运算符：
  • 简单赋值：=
  • 复合赋值：+=, -=, *=, /=, %=
• 其他运算符：
  • 条件运算符：? :
  • 逗号运算符：,

控制结构

• 条件语句：
  • if-else：

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    if (x > 0) { // ... } else { // ... }

  • switch-case：

    1 2 3 4

    switch (x) { case 1: /* ... */ break; default: /* ... */ }

• 循环语句：
  • for 循环：

    1	for (int i = 0; i < 10; ++i) { /* ... */ }

  • while 循环：

    1	while (x > 0) { /* ... */ }

  • do-while 循环：

    1	do { /* ... */ } while (x > 0);

• 跳转语句：
  • break：跳出当前循环或 switch。
  • continue：跳过当前迭代，进入下一次循环。
  • goto：跳转到指定标签。
  • return：从函数返回。

函数

• 函数定义：

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  int add(int a, int b) { return a + b; }

• 默认参数：

  1 2 3

  void printMessage(std::string msg = "Hello") { std::cout << msg << std::endl; }

• 函数重载：根据参数类型或数量区分同名函数。

  1 2	void foo(int x) { /* ... */ } void foo(double x) { /* ... */ }

• 内联函数：使用 inline 提示编译器内联展开。

  1	inline int square(int x) { return x * x; }

• Lambda 表达式（C++11 及以上）：

  1	auto add = [](int a, int b) { return a + b; };

数组与指针

• 数组：
  • 静态数组：int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  • 动态数组（使用 new 和 delete）：int* arr = new int[5]; delete[] arr;
• 指针：
  • 定义指针：int* p;
  • 指针操作：

    1 2 3

    int x = 10; int* p = &x; *p = 20; // 修改 x 的值

• 引用：引用是变量的别名：

  1 2 3

  int x = 10; int& ref = x; ref = 20; // 修改 x 的值

面向对象编程（OOP）

• 类与对象：
  • 定义类：

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    class MyClass { public: int x; void print() { std::cout << x << std::endl; } };

• 创建对象：

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  MyClass obj; obj.x = 10; obj.print();

• 构造函数与析构函数：
  • 构造函数：MyClass(int value) : x(value) {}
  • 析构函数：~MyClass() { /* 清理资源 */ }
• 继承：

  1 2	class Base { /* ... */ }; class Derived : public Base { /* ... */ };

• 多态：
  • 虚函数：virtual void foo() { /* ... */ }
  • 纯虚函数与抽象类：virtual void bar() = 0; // 纯虚函数
• 访问控制：public, private, protected。

异常处理

• 抛出异常：throw std::runtime_error("Error message");
• 捕获异常：

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  try { // 可能抛出异常的代码 } catch (const std::exception& e) { std::cerr << e.what() << std::endl; }

其他高级特性

• 模板：
  • 泛型编程：

    1 2	template <typename T> T add(T a, T b) { return a + b; }

• 智能指针（C++11 及以上）：
  • std::unique_ptr, std::shared_ptr, std::weak_ptr
• 多线程（C++11 及以上）：
  • 使用 std::thread 创建线程。
  • 同步机制：std::mutex, std::lock_guard

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