Learn C++ by Accelerated C++（to be continued）

Learn C++ by Accelerated C++

0. Getting started

知识点

• 标准库、核心语言
• 程序结构：自由风格
• 类型
• 命名空间
• 定义和头文件
• 主函数
• 花括号和分号

第一个C++程序

#include<iostream> // 标准库头文件，输入/输出流（Input/Output Stream）
int main(){
           // 调用主函数响应程序需求（返回0或者其它）std::cout << "Hello, World!" << std::endl;// 使用标准库中的输出运算符 << 将 'Hello， World!'写到标准输出中，并显示在cout所在窗口，std::endl为当前输出语句行的结束，并实现换行（本质上是用两个<<实现了连续的输出）return 0;  // 返回0（表示成功）}

• #include指令是一种是调取头文件的工具，用来明确指定程序所需的那部分头文件
• iostream是Standard library header 即标准库头文件
• << 是一种运算符（operator）
• std::cout 和 std::endl是操作数（operand），其中后者是控制器
• cout是标准库中的对象；endl是一个函数模板
• : 是作用域运算符，std:cout表示的是在（名字空间）作用域std中的名称cout
• "Hello, World!" 是表达式（expression）

一些问题：
什么是定义，什么是头文件？

头文件和标准库的区别？

什么是核心语言？什么是标准库？

习题：

• 0-0

#include <iostream>int main() {
    std::cout << "Hello, world!" << std::endl;return 0;
}

• 0-2

#include <iostream>int main() {
    std::cout << "This (\") is a quote, and this (\\) is a backslash."<< std::endl;return 0;
}

• 0-4

# include <iostream>int main(){
    std::cout<<"#include <iostream>\n""\n""int main(){\n""\tstd::cout<<\"Hello,world\"<<std::endl;\n""\treturn 0;\n""}\n"<<std::endl;return 0;
}#include <iostream>int main(){
    std::cout<<"Hello,world"<<std::endl;return 0;
}Program ended with exit code: 0

• 0-9

int main(){
    }

• 0-10

#include<iostream>int
main
(
)
{
    
std
::
cout
<<
"Hello, world!"
<<
std
::
endl
;
return
0
;
}

1. 使用字符串

知识点

• 声明
• 变量
• 初始化
• 输入
• string 库

1.1 输入

#include<iostream>
#include<string>int main(){
    // 请某人输入姓名std::cout << "Please enter your first name: ";// 读姓名std::string name; // 定义变量 namestd::cin >> name; // 把姓名读进 name// 输出对这个人的问候语std::cout << "Hello, " << name << "!" << std::endl;return 0;}

从现在开始，以后的代码不再由Xcode完成，而是转向使用jupyter notebook ，环境配置可查看之前的文章：Mac上配置环境并运行第一个C++程序

1.2 为姓名装框

std::cout << "Please enter your first name: ";
std::string name;     
std::cin >> name;
const std::string greeting = "Hello, " + name + "!";
const std::string spaces(greeting.size(), ' ');     
const std::string second = "* " + spaces + " *";
const std::string first(second.size(), '*');
std::cout << std::endl;     
std::cout << first << std::endl;     
std::cout << second << std::endl;     
std::cout << "* " << greeting << " *" << std::endl;     std::cout << second << std::endl;     
std::cout << first << std::endl;

Please enter your first name: Robin_pi********************1.                  *2. Hello, Robin_pi! *3.                  *
********************4. List item

• std::cout << "xxxx" 输出（write）
• std::string name 定义变量name，类型为std::string
• std::cin >> name 输入（read）

• 运算符是左结合的

• 运算符是右结合的

• = 实现变量赋值（同时完成初始化）
• const 为常量关键字，可以确保常量变量的值不会改变

一些问题：
是什么是变量？作用是什么？和对象的区别是什么？
存放数据的地方，是一个具有名称的对象，而对象是计算机中的一段具有类型的内存空间。
什么是类型？有哪些类型？

表达式包含操作数和运算符，每一个操作数都具有一个类型，比如核心语言定义了int代表的是整数类型，库定义了std::ostream作为提供了基于流的输出的类型。

小结

注意：在一对花括号内定义的变量是局部变量。

习题

暂略~

2. 循环和计数

知识点

• 循环
• 条件分支
• 循环不变式

while 语句

while(condition)statement   // <font color =red>若statement为语句，则其本身包含了分号;，若为块语句，则它本身也会有{}，所以没有分号;

或者

while(condition) statement

• 设计循环语句

略

if 语句

if (condition)statement   // 同 while，这里面要么是语句（分号;结尾）要么是语句块（用花括号{}包起来）

或者

if (condition)statement1 
elsestatement2

略~

程序简化

• using 声明
• for 语句

for(init-statement condition;expression)  // 注意，初始化语句本身包含了分号；statement

例如：

#include<iostream>
#include<string>int main(){
    for (int r = 0; r <= 3; ++r)  // `++r` 特指 `r = r + 1`，即返回相加后的值(若是`++r`则是返回r的原始值)std::cout << "*";
} 

一般而言，for语句的意义相当于：

{
    
init-statement     
while (condition) {
    statement           expression; }
}

即：

#include<iostream>
#include<string>int main(){
    int r=0;while (r<=3){
    std::cout << "*";++r;}}

• 压缩检测

计数

• 从0开始计数

for (string::size_type r = 0; r != rows; ++r) {
    // <输出一行>
}

• 从1开始计数

for (string::size_type r = 1; r <= rows; ++r) {
    // <输出一行>
}

两种方式循环的次数一样，但是一般都选择从0开始计数：可以使用不对称区间来表示间隔。原因如下：

不对称区间的一个重要性质：在一个形式为[m,n)的区间包含 n-m 个元素，而形式[m,n]的区间中则有 m-n+1 个元素。（即可以很快地看出区间中所包含的元素个数）
从零计数使得循环不变式更易于表达：（对于[0,rows]）到目前为止，我们已经输出了r 行。
用 != 比 <=使我们更能了解程序的状态：前者表示已经输出了r行，而后者表示至少输出了r行（可能更多！）

小结

（1）操作数（operators）

（2）类型

本章的一些问题：

• 为什么不直接使用int而是使用const int？const的作用是什么？
  一，减少出错的几率；二，明确地向读代码的人传递信息：不能修改这个变量
• （定义字符串的长度变量时）为什么不直接使用const int cols而是使用const std::string::size_type cols？size_type和int的用法区别？
  size_type为无符号类型，int为有符号类型（可能为负数）。一般我们都会用std::string::size_type来当做储存字符串长度的变量的变量类型。

…

习题

暂时决定：习题与理论分开（加快速度）

使用批量数据

一些数据类型

• int：整型
• double ：双精度浮点类型
• float ：单精度浮点类型

一些操作：

• ? : 运算符：条件运算符，是 if-else-then 的缩写，即 if xxx (?) else (:)xxx

类型定义：

• typedef type name;

组织程序和数据

知识点

• 函数（子程序）
• 数据结构
• 程序结构

变量引用：

• vector<double>& hw = homework; //hw是homework的一个替代名
• count vector<double>& chwl = chw; // 注意chwl是只读的

使用顺序容器并分析字符串

使用库算法

• 泛型算法
• 增量算法

使用关联容器

使用泛型函数

定义新类型

管理内存和低级数据结构

• 指针与数组

定义抽象数据类型

使类对象像一个数值一样工作

使用继承与动态绑定

近乎自动地管理内存

再探字符图形

参考：

1. 代码部分的参考答案（已下载至本地：github-Accelerated C++）
2. 全部的答案（已下载本地：github-Accelerated-cpp-master）
3. C++ reference——要多多查看官方文档！