C++(1) 基礎語法

{%hackmd @hlc23/text_highlight %} # C++ 基礎語法 --- [About me](https://hackmd.io/@hlc23/about_me) --- #### 目錄 1. 原始碼檔案架構 2. 變數 3. 數學運算子 4. 邏輯/關係運算子 5. 基本輸入輸出 ---- 註: 此簡報教學內容較偏向**程式競賽**用法部份技巧在**專案開發**可能較不適用 --- ## 原始碼檔案架構 ---- ## sample ```cpp= #include <iostream> using namespace std; int main(){ cout<<"Hello World"; return 0; } ``` 你是否想過前兩行在做什麼? ---- 簡單分解成幾部份來說明 ---- ## #include ``` ``` ++include++在英文中有**包含**,**包括**的意思在C/C++中用於引入其他已經完成的程式碼以便於重複使用 ``` ``` 前面的 **\#** 記得要打 Note: 此處 # 用法不細講 ---- ## <iostream> 是一個內建標頭檔 內含標準輸入(cin)輸出(cout) ``` ``` 標頭檔(head file) 標頭檔是一種包含C\+\+程式碼的檔案通常用來宣告變數、函數、類別等程式元素以便在其他的C\+\+檔案中使用 ---- ## 補充在程式競賽中,為求方便有一個++萬用標頭檔++ 引入它就等於引入好幾個常用的標頭檔 ### <bits/stdc++.h> --- 註:此標頭檔只在GCC系列的編譯器能使用 ---- ## using namespace std; 使用 std 命名空間 ``` ``` std? 命名空間？這些是什麼？ ---- ## 命名空間(namespace) 命名空間是用來區分相同名稱的物件(常數、函式)等避免誤用、混淆 ``` ``` 概念類似於 **台中市** 的 **民族路** **彰化市** 的 **民族路** 其中 **台中市彰化市** 就是命名空間的概念 ---- ### sample cin, cout 其實是std::cin, std::cout ``` ``` 註:這裡的::是一個運算子用於指定特定的命名空間如 std:: cin意思是 std 命名空間 的 cin ---- ## std ``` ``` std是C\+\+標準庫的命名空間，它包含了C\+\+語言提供的各種功能和數據結構 --- ## 變數 ---- #### 常用變數類型 - int (long long) - float (double) - bool - char/string ---- ### 變數命名規則 - 只使用英文、數字、底線(_) - 不使用雙下底線(__)作為開頭 - 開頭不能為數字 - 與關鍵字不重複 ---- ## int $-2147483648 \sim 2147483647$ $-2^{16}\sim 2^{16}-1$ ```cpp= int n = 1450; ``` ---- #### long long int $-9223372036854775807 \sim 9223372036854775807$ $-2^{32}\sim 2^{32}-1$ ```cpp= long long n = 314159265358979323 ``` 一般只要看到數字大於$10^6$就可以考慮使用 ---- ## float | Type Name | bits | 精準度 | |:----------------------------------- | ---- | --------------- | | float | 32 | $6 \sim 7 位$ | | double | 64 | $15 \sim 16 位$ | | long double | 128 | $18\sim 19 位$ | 浮點數存在誤差,能不用就不用 ---- ### sample ```cpp!= float f1 = 3.1415927; double f2 = 3.141592653589793; long double f3 = 3.1415926535897932384; ``` ---- ## bool 布林值(true / false)同時也能作為1跟0使用 ```cpp= bool b1 = true, b2 = false; ``` ---- ## sample ```cpp= signed main(){ bool b1 = true; cout<<(b1+b1)*2; // output = 4 } ``` ---- ## char 字元常配合陣列(Array)使用或是利用ASCII編碼特性使用 ```cpp char w = 'a'; ``` ---- ## string 字串,一個比樓上的char還好用的東西用來儲存字元序列 ```cpp string text = "hello world"; ``` --- ## 數學運算子 ---- #### 二元數學運算子 ``` ``` | 名稱 | 符號 | | ---- | ---- | | 加 | + | | 減 | - | | 乘 | \* | | 除 | / | | 模除(取餘) | % | ---- ### sample ```cpp= int n1 = 2 + 3; // n1 = 5 int n2 = 5 - 2; // n2 = 3 int n3 = 6 * 2; // n3 = 12 int n4 = 8 / 4; // n4 = 2 int n5 = 7 % 5; // n5 = 2 ``` ---- ### 縮寫 ``` ``` 一個整數n1的值為3 ```cpp int n1 = 3; ``` 若要將n1加上5 可以寫 ```cpp n1 = n1 + 5; ``` 或是下面的縮寫 ```cpp n1 += 5; ``` ---- #### sample ```cpp int n = 2; n -= -5; // n=7 n *= 6; // n=42 n /= 5; // n=8 n %= 3; // n=2 ``` ---- #### 一元數學運算子 | 名稱 | 符號 | | ---- | ------------------------- | | 自增 | ++ | | 自減 | -\- | ---- ### 前面後面差很多 ```cpp= int a = 10; int b = ++a; // a 和 b 都是 11 int c = a++; // c 是 11，a 是 12 ``` 前: 先++改變++ 再**使用** 後: 先++使用++ 再**改變** --- ## 關係/邏輯運算子 ---- ### 關係運算子 ``` ``` | 名稱 | 符號 | |:--------:|:-----------------------------:| | 大於 | > | | 小於 | < | | 等於 | ＝＝ | | 不等於 | != | | 大於等於 | >= | | 小於等於 | <= | ---- #### 邏輯運算子 ``` ``` | 名稱 | 符號 | | ------- | -------------------------- | | 非(not) | ! | | 且(and) | && | | 或(or) | \|\| | ---- ### not 真值表 | A | not A | |:-------------------------------- | -------------------------------- | | True | False | | False | True | ---- ### and 真值表兩者成立則為真 | A | B | A and B | |:----- | ----- | ------- | | True | True | True | | True | False | False | | False | True | False | | False | False | False | ---- ### or 真值表兩者中有一成立則為真 | A | B | A or B | | -------------------------------- | -------------------------------- |:-------------------------------- | | True | True | True | | True | False | True | | False | True | True | | False | False | False | ---- #### sample ```cpp= bool a = !True; bool b = False && False; ``` ---- 關係運算子與邏輯運算子 運算順序為:括號$\rightarrow$關係$\rightarrow$邏輯 運算後的結果應視為布林值 ---- #### sample ``` ``` 請問 b 是 True or False? ```cpp= bool b = !(1 == (5>4) || 3 < 2); ``` ---- ## 答案是 False ---- ### 說明 ```cpp= bool b = !(1 == (5>4) || 3<2); = !(True == True || False) = !(True) = False ``` --- ## 基本輸入輸出 ---- 使用cin與cout進行++輸入++與++輸出++ ---- 所以具體來說怎麼用？ ---- ### sample ```cpp= #include<iostream> using namespace std; int main(){ string text; cin>>text; cout<<text; } ``` cin搭配 **>>** 使用 cout搭配 **<<** 使用 ---- cin / cout用 >> 或 <<傻傻分不清? ---- ### 右移(>>)與左移(<<) --- \>\> 是把右邊的值放到左邊的物件做使用 << 則反之 ```cpp cin>>text; cout<<"Hello World"; ``` ---- 幾個cin與cout需注意的點 ---- ### cin 遇到空格就會結束一個輸入 ```cpp= string a,b; cin>>a>>b; ``` 若輸入`"apple book sheep"`則 a 的值為++apple++ b 的值為++book++ 你會發現sheep沒有被記錄下來 ---- ### cout不會換行如果需要換行可以使用std::endl或是跳脫字元"\n" ``` ``` sample ```cpp cout<<"hello"<<endl<<"world"; ``` ```cpp cout<<"hello\nworld"; ``` ---- #### 補充:常用的跳脫字元 |符號|名稱| |-|-| |\\'|單引號(single quote)| |\\"|雙引號(double quote)| |\\\\ |反斜線(backslash )| |\n |換行(line feed)| |\r |回車(carriage return)| ##### 詳細請見[wiki](https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E8%BD%AC%E4%B9%89%E5%AD%97%E7%AC%A6) ---- #### 小試身手 [Zerojudge a001. 哈囉](https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=a001) ---- 題目要求輸入一組文字並依格式輸出 ---- ### 觀察範例 |輸入|輸出| |-|-| |world|hello, world| |C++|hello, C++| |Taiwan|hello, Taiwan| --- 不難發現, 輸出的格式都是 hello, {輸入} --- ##### 注意:逗點後有一個空格 ---- ### 參考答案 ```cpp= #include<iostream> using namespace std; int main(){ string text; cin>>text; cout<<"hello, "<<text; return 0; } ``` ---- #### 小試身手 [Zerojudge a002. 簡易加法](https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=a002) ---- ### 參考答案 ```cpp= #include <iostream> using namespace std; int main(){ int n1, n2; cin>>n1>>n2; cout<<n1+n2<<endl; return 0; } ```