C/C++从0到1系统精讲 项目开发综合基础课(完结)

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深入讲解C/C++的核心概念

1. 数据类型

数据类型是编程语言中用于定义变量存储数据的方式。C/C++提供了丰富的数据类型,包括基本数据类型和复合数据类型。

1.1 基本数据类型

  • 整型:用于存储整数,包括int、short、long、long long等。
  • 浮点型:用于存储小数,包括float、double、long double。
  • 字符型:用于存储单个字符,包括char。
  • 布尔型:用于存储布尔值(true或false),包括bool(C++特有)。

示例代码:

c

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int a = 10;float b = 3.14;char c = 'A';bool d = true;

1.2 复合数据类型

  • 数组:用于存储相同类型的多个元素。
  • 结构体:用于存储不同类型的多个元素。
  • 联合体:用于存储不同类型的多个元素,但同一时间只能存储其中一个。
  • 枚举:用于定义一组命名的整数常量。

示例代码:

c

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int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};struct Point {    int x;    int y;};union Data {    int i;    float f;    char str[20];};enum Color {RED, GREEN, BLUE};

2. 控制结构

控制结构用于控制程序的执行流程,包括条件控制和循环控制。

2.1 条件控制

  • if语句:根据条件执行不同的代码块。
  • switch语句:根据变量的值执行不同的代码块。

示例代码:

c

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int a = 10;if (a > 5) {    printf("a is greater than 5\n");} else {    printf("a is less than or equal to 5\n");}int b = 2;switch (b) {    case 1:        printf("b is 1\n");        break;    case 2:        printf("b is 2\n");        break;    default:        printf("b is neither 1 nor 2\n");}

2.2 循环控制

  • for循环:用于重复执行代码块,通常用于已知循环次数的情况。
  • while循环:用于重复执行代码块,直到条件不满足。
  • do-while循环:类似于while循环,但至少执行一次代码块。

示例代码:

c

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for (int i = 0; i < 5; i++) {    printf("%d\n", i);}int j = 0;while (j < 5) {    printf("%d\n", j);    j++;}int k = 0;do {    printf("%d\n", k);    k++;} while (k < 5);

3. 函数

函数是C/C++程序的基本模块,用于封装代码块,实现代码的复用和模块化。

3.1 函数定义

  • 返回类型:函数返回的数据类型,如int、float、void等。
  • 函数名:函数的名称,用于调用函数。
  • 参数列表:函数接收的参数,可以有多个参数,也可以没有参数。
  • 函数体:函数的具体实现代码。

示例代码:

c

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

3.2 函数调用

  • 调用方式:通过函数名和参数列表调用函数。
  • 返回值:函数可以返回一个值,也可以不返回(void类型)。

示例代码:

c

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int result = add(3, 4);printf("The result is %d\n", result);

3.3 函数重载(C++特有)

  • 定义:在同一作用域内,可以有多个同名函数,只要它们的参数列表不同。
  • 作用:提高代码的可读性和灵活性。

示例代码:

cpp

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

4. 指针和引用

指针和引用是C/C++中用于操作内存地址的重要概念。

4.1 指针

  • 定义:指针是一个变量,存储另一个变量的内存地址。
  • 操作:通过指针可以访问和修改内存中的数据。

示例代码:

c

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int a = 10;int *p = &a;printf("The value of a is %d\n", *p);*p = 20;printf("The new value of a is %d\n", a);

4.2 引用(C++特有)

  • 定义:引用是一个变量的别名,通过引用可以访问和修改变量的值。
  • 操作:引用必须在定义时初始化,且不能改变引用的对象。

示例代码:

cpp

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int a = 10;int &r = a;printf("The value of a is %d\n", r);r = 20;printf("The new value of a is %d\n", a);

5. 内存管理

C/C++提供了灵活的内存管理机制,包括动态内存分配和释放。

5.1 动态内存分配

  • malloc/free:C语言中的动态内存分配和释放函数。
  • new/delete:C++中的动态内存分配和释放操作符。

示例代码:

c

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int *arr = (int *)malloc(5 * sizeof(int));if (arr != NULL) {    for (int i = 0; i < 5; i++) {        arr[i] = i + 1;    }    free(arr);}int *arr = new int[5];for (int i = 0; i < 5; i++) {    arr[i] = i + 1;}delete[] arr;

5.2 内存泄漏

  • 定义:程序在动态分配内存后,未能正确释放内存,导致内存泄漏。
  • 预防:确保每次动态分配内存后,都有相应的释放操作。

6. 总结

C/C++作为强大的编程语言,提供了丰富的数据类型、控制结构、函数、指针和引用等核心概念。掌握这些概念是编写高效、可靠C/C++程序的基础。通过深入理解和实践这些核心概念,开发者可以更好地利用C/C++的强大功能,构建复杂的应用程序。

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