C++程序的構(gòu)成元素

什么是C++語言？

C++語言是在C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種混合型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。它既具有獨(dú)特的面向?qū)ο蟮奶卣?，全面支持面向?qū)ο蠹夹g(shù);同時(shí)又具有傳統(tǒng)C語言的特點(diǎn)，支持面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。C++語言是當(dāng)前使用最廣泛的程序設(shè)計(jì)語言之一，深受廣大編程人員的喜愛，包括信息奧賽，主要就是學(xué)習(xí)面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。

為了解決某一特定問題用某一種計(jì)算機(jī)語言編寫的指令序列稱為程序，實(shí)際上你對(duì)計(jì)算機(jī)做的操作都有相應(yīng)的程序支持的結(jié)果。近期，我們會(huì)連載C++的學(xué)習(xí)教程，喜歡的話跟我們一起來吧。

什么是程序設(shè)計(jì)？

程序是程序設(shè)計(jì)的結(jié)果，在執(zhí)行程序前必須先排定程序，排定以時(shí)間為進(jìn)程必須完成的各種操作叫程序設(shè)計(jì)。

用高級(jí)語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下三個(gè)概念：

語法，每種計(jì)算機(jī)語言都有自己的語法規(guī)則。

語義，即某一語法成分的含義。

語用，即正確使用語言。

為了說明C++程序的基本結(jié)構(gòu)先舉三個(gè)例題，然后通過三個(gè)例題引出C++程序基本結(jié)構(gòu)。

【例1-1-1】文本的原樣輸出。文件名為1-1-1.cpp。

//文本原樣輸出程序

#include<iostream>

using namespace std;

int main（）

{

cout << "Welcome to C++！＼n";

system（"pause"）; // 程序暫停

}

程序運(yùn)行顯示：

Welcome to C++！

該程序中，main（）表示主函數(shù)，每個(gè)C++程序必須有且只能有一個(gè)主函數(shù)，C++程序總是從主函數(shù)開始執(zhí)行的。main（）函數(shù)之前的int表示main（）函數(shù)返回值為整形，這符合C++的最新標(biāo)準(zhǔn)。在花括號(hào)內(nèi)的部分是函數(shù)體，函數(shù)體由語句組成，每個(gè)語句由分號(hào)結(jié)束。cout與符號(hào)“<<”結(jié)合使用可以輸出常量、變量的值及字符串。'＼n'是換行符。

#include引用頭文件<iostream>是為了能使用輸入流cin和輸出流cout。

using namespace std; ：“使用命名空間std”，句末有分號(hào)結(jié)束，是一條語句。C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的類和函數(shù)是在命名空間std中聲明的。必須寫，否則會(huì)出錯(cuò)。

system（"pause"）;可讓程序暫停，以便于觀察程序的運(yùn)行情況。為此須先引用頭文件<iostream>。

程序中以“//”開頭的是注釋，注釋是對(duì)程序的說明，用來提高程序的可讀性，可以放在程序的任何位置，對(duì)程序的編譯和運(yùn)行不起作用。

【例1-1-2】求兩個(gè)整數(shù)的和。文件名為1-1-2.cpp

/*求兩個(gè)整數(shù)的和程序*/

#include<iostream>

using namespace std;

int main（）

{

int a，b，sum;//說明變量a，b，sum為整型數(shù)

cout << "輸入變量a和b："; ?//顯示提示信息

cin >> a >> b; //從鍵盤上輸入變量a、b的值

sum = a + b; //求和

cout << "Sum =" << sum << endl; //輸出結(jié)果

system（"pause"）; //暫停輸出結(jié)果

}

程序運(yùn)行顯示：

輸入變量a和b：3 ?5

Sum = 8

該程序中的語句：int a，b，sum; 用來說明變量a、b、sum為int（整型）變量。程序中的語句：sum=a+b;是一個(gè)賦值語句，表示將a和b的值相加，其結(jié)果輸送給變量sum。在“/*”和“*/”之間的部分也表示注釋。“endl”是換行符。

【例1-1-3】輸入兩個(gè)整數(shù)a和b，用自定義函數(shù)add（）求兩數(shù)和。程序名為1-1-3.cpp

#include<iostream>

using namespace std;

int add（int x， int y）

{

int z;

z=x+y;

return z;

}

int main（）

{

int a，b，sum;

cout << "輸入變量a和b：";

cin >> a >> b;

sum = add （a，b）;

cout << "Sum = "<< sum << endl;

system（"pause"）;

}

程序輸出結(jié)果與前例相同。

該程序由兩個(gè)函數(shù)組成：主函數(shù)main（）和被調(diào)用函數(shù)add（）。函數(shù)add（）的作用是求x和y的和，并賦給z，最后通過return z語句返回給主函數(shù)。主函數(shù)用兩個(gè)變量a和b來存儲(chǔ)輸入的兩個(gè)值，調(diào)用add（）函數(shù)將變量a、b的值傳送給形參x、y，再求兩數(shù)和，并返回給sum輸出結(jié)果。

通過【例1-1-3】，可以歸納出C++程序基本結(jié)構(gòu)如下。

（1）C++程序由函數(shù)組成

C++程序由包括main（）在內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成，函數(shù)是構(gòu)成C++程序的基本單位。其中名為main（）的函數(shù)稱為主函數(shù)，可以將它放在程序的任何位置。但是，不論主函數(shù)放在程序的什么位置，一個(gè)C++程序總是從主函數(shù)開始執(zhí)行，由主函數(shù)來調(diào)用其他函數(shù)。所以，任何一個(gè)可運(yùn)行的C++程序必須有一個(gè)且只能有一個(gè)主函數(shù)。被調(diào)用的其他函數(shù)可以是系統(tǒng)提供的庫函數(shù)，也可以是用戶自定義的函數(shù)。例如，【例1-1-3】的C++程序就是由主函數(shù)main（）和用戶自定義函數(shù)add（）組成的。

（2）C++函數(shù)由函數(shù)說明與函數(shù)體兩部分組成

①函數(shù)說明

函數(shù)說明由函數(shù)類型、函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)（形參）及其類型組成。例如：

int add（int x， int y）

表示自定義了一個(gè)名為add的函數(shù)，函數(shù)值的類型為int（整型），該函數(shù)有兩個(gè)形式參數(shù)x、y，其類型均為int（整型）。

無返回值的函數(shù)是void類型（無值類型）。main（）函數(shù)是一個(gè)特殊的函數(shù)，可看作是由操作系統(tǒng)調(diào)用的一個(gè)函數(shù)，其返回值是int類型。函數(shù)參數(shù)可以沒有，但函數(shù)名后面的括號(hào)不能省略。

②函數(shù)體

函數(shù)說明下面花括號(hào)括起來的部分稱為函數(shù)體。例如：

{

int z; //變量定義

z = x + y; //執(zhí)行語句

return z;

}

如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)有多對(duì)花括號(hào)，則最外層的一對(duì)花括號(hào)為函數(shù)體的范圍。通常函數(shù)體由變量定義和執(zhí)行語句兩部分組成。在某些情況下可以沒有變量定義，甚至可以既無變量定義又無執(zhí)行語句（即空函數(shù)）。例如：

void dump（void）

{

}

（3）C++中每一個(gè)語句必須以分號(hào)結(jié)束

例如：

int z;

z= x + y;

（4）C++程序的書寫格式

C++程序的書寫格式比較自由，一行內(nèi)可以寫多個(gè)語句（語句之間用“;”隔開），一個(gè)語句也可以分成幾行來寫。例如，

int add （int x， int y）

{int z; z = x + y; return z;} //可將三條語句寫在一行內(nèi)，但這樣書寫不規(guī)范。

為了便于程序的閱讀、修改和相互交流。程序的書寫必須符合以下基本規(guī)則。

①同層次語句必須從同一列開始書寫，同層次的開花括號(hào)必須與對(duì)應(yīng)的閉花括號(hào)在同一列上;

②屬于內(nèi)一層次的語句，必須縮進(jìn)幾個(gè)字符，通?？s進(jìn)兩個(gè)、四個(gè)或八個(gè)字符的位置;

③任一函數(shù)的定義均從第一列開始書寫。

（5）C++的輸入輸出

C++語言沒有專門的輸入/輸出語句，輸入/輸出操作是通過輸入/輸出流cin和cout來實(shí)現(xiàn)的。C++默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備是鍵盤。C++默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備是顯示器。

（6）C++嚴(yán)格區(qū)分字母的大小寫

例如：int a， A;表示定義兩個(gè)不同的變量a、A。

（7）C++注釋

在C++程序的任何位置都可以插入注釋信息，以增強(qiáng)程序可讀性。注釋分行注釋和塊注釋兩種。

行注釋用兩個(gè)連續(xù)的“/”字符開始，它表示從此開始到本行結(jié)束為注釋內(nèi)容。例如：

// 說明變量a，b，sum為整型數(shù)

塊注釋用“/*”和“*/”把注釋內(nèi)容括起來，其中可以包含一個(gè)或多個(gè)語句。例如：

/*求兩個(gè)整數(shù)的和程序*/

（8）編譯預(yù)處理命令

以“#”開頭的行稱為編譯預(yù)處理命令。例如：#include<iostream>表示本程序包含有頭文件iostream。

以上所述的有關(guān)函數(shù)、輸入/輸出流等概念將在以后的章節(jié)中詳細(xì)介紹。C++程序基本結(jié)構(gòu)可用圖1-1表示。