C++ 讲稿 2.HelloWorld

By 精英王子

CC-BY-NC-SA(署名-非商业性使用-以相同方式共享) 3.0

注：解说在图片下方

原始幻灯片(持续更新)：https://docs.google.com/presentation/d/1BOk1KOHcI6Ts345Ja5vAyhSXhHRBRc53FNPnfr1p7fQ/edit

解说写在讲者备注中

有同学表示上节课太浮云，没啥实际的。

我想说，我讲的都是我认为各位有必要了解的，如果你打算学C++,请端正态度，这里没有哪些是不重要的。

我已经把“预备知识”精简得很少了，其实我可以光讲“预备知识”而十节课不重样。

那么，这节课来点实际的！

这个程序的功能是输出一行字“Hello World!”,我们先要了解的是C++的输出功能。

C++提供了一个名叫iostream(input output stream)的组件，这个组件用来控制C++程序的输入和输出。

C++的输入和输出是基于一种“流”的概念，这是一个很有趣的概念。

试想，数据(在这里是“Hello World!”这一行字)就好像水流，屏幕就像一根水管。数据从计算机中，由屏幕这个水管流出来。
在你用键盘输入字符时，字符通过键盘流入计算机。

水管的特点就是可以任意组装，(通过后续的学习)你可以轻松地把本来指向屏幕的数据流，接到打印机上打印出来；或者接到文件上，写入到文件；再或者接到网络上，由网络发送数据流。

下面介绍这个(<<)符号，它由两个左尖括号组成，它在这里叫“流插入运算符”.

顺便提一下，C++中每个符号都有多种含义，不同的上下文的情况下，含义和功能不同。

流插入运算符就像一个箭头一样，在这里，它把右边的“Hello World!”插入到了cout中。cout表示标准输出(stdout)(standard output),默认是显示器，从而把“Hello World!”显示在屏幕上。

在C++,以及其他很多编程语言中，文字(Hello World!)必须由双引号括起来，因为计算机(编译器)不知道你是想在屏幕上显示“Hello World!”,还是发出一个叫Hello World!的指令。

“Hello World!”之后还有一个endl(end line),它是一个控制符，姑且我们可以认为它表示一个换行。

但事实上，cout和endl并不是C++语法的一部分，C++只提供的最为基础的语法，甚至不包括输入/输出、读写文件、绘制图形、网络操作、复杂的数学运算。在C++标准制定之前，这都需要程序员自己来完成。

为提高开发效率，标准中要求各编译器附带一个“标准库”,来提供上述部分功能。我们这套课程也会介绍标准库中一些功能的使用。标准库可以说是对C++各种语法的最佳实践。

即使编译器中附带了标准库，但如果你没有明确要求使用它，它也绝对不会出现。

开头的#include 表示把iostream这个标准库文件包含进来，这个组件之前介绍过了，用于提供输入输出的功能。

cout就依赖于iostream.

标准库中包含了很多的东西，为了防止你自己编写的代码与标准库发生冲突(如重名),标准库中的东西会被加上std::的前缀。cout事实上应该写成std::cout.

就像这样

但是对于我们这个不足十行的小程序来说，这么写只会带来麻烦而不是优势。所以我们可以加上这样一句(using namespace std;)代码来省略std::.

这行最后是一个分号，在C++中用分号表示一个语句的结束，而不是通过换行。事实上，C++编译器会忽略所有多余的换行和空格。这可以使人们自由地排版，让代码更容易阅读。

不过不建议大家使用过于反人类的排版方式。

现在我们已经将这个程序最核心的语句(cout<<&#8220;Hello World!&#8221;<<endl;)介绍完了，这行代码就能完成程序的主要功能，那么剩下几行是干什么的呢？

一个程序可能会有成千上万行代码，复杂的项目，如一个游戏，可能有几十万行代码。那么代码是从哪一行开始运行的呢？

并非想当然地是从头开始，而是从一个叫main(不是MAIN ,也不是mAin,更不是mian)的函数开始执行。这是一个约定俗成的习惯。

函数(function)是编程中一个常见的概念，它和数学上的函数概念有所不同，但也有一些相似，不过即使你对数学中的函数一窍不通，也不会影响你接下来的学习。

函数是程序的重要组成部分，一个程序可以由若干的函数组成，也可以只有一个——main函数。

函数包括了若干条以分号结尾的语句，一个函数被执行时，其中的语句会按照顺序逐个执行。

main函数是一个特殊的函数，它会在程序被打开时，(由操作系统调用)自动开始执行，是整个程序的入口点。

int main() 这是函数头，就像一个函数的自我介绍，一开始的int是“返回值类型”,在这里是int (Integer,整数).

然后是函数的名字，这里是main,最后括号中的是参数列表，在这里是空的。

对上述术语不懂没关系，今后我会细致讲解。

接下来就是main函数的内容，我们称之为函数定义，函数定义可能包含很多行语句，所以我们要用花括号将它们括起来。

一对花括号，以及其中的内容，在C++中表示一个“块”，是一个整体。在这里，这个块就是main函数的函数定义。

还有一句(return 0;),这表示中断(退出)这个函数(main函数)的执行，并提供返回值0给调用者，关于返回值，我们会在讲函数时详细讲。

至此，我们已经介绍完了Hello World这个程序。

为了帮助你自己或别人理解你的代码，你可以在代码中加入注释

C++中的注释有两种，一种是以两个斜杠开始，直到这一行结束。

还有一种以一个斜杠和一个星号开始，直到一个星号和一个斜杠，可以跨越多行。

编译器会无视你的注释，应该说注释是写给将来阅读代码的人看的。从某种程度上说，代码也是写给人看的，而不是计算机。

因为计算机只能理解二进制的指令。

这是上节课提到的另一个程序，这个程序会从键盘读取连个数字，计算这两个数字的和并输出。

我再介绍一下在命令行上输入数据：输入两个数字，中间以空格隔开，然后按回车，或者每输入一个数字按一次回车。

这个程序和刚才的Hello World差不多。相同的部分不再介绍。

double a,b; 这句的意思是定义两个double类型的变量，分别命名为a和b.

变量(Variable),就是可以在运行时改变的量，是处理数据的基础。

你可以随时把一个值存入变量，也可以随时读取它所存储的值。

变量所存储的值的类型，就是变量的类型。换句话说，变量的类型，决定了变量可以储存什么样类型的值。

这里的类型，可以是整数、浮点数(小数)、字符串(文字)等等.

这里的double表示浮点数，即小数，所以我们这个程序不光可以计算整数的和，还可以计算小数的和。

在定义变量之后就可以使用它了。

cin>>a>>b;

我们又看到了流插入运算符，但怎么是反的？

cin(char input)在这里表示标准输入，一般默认是来自键盘的。

这句代码的意思是让数据由键盘流至a、b这两个变量中。即从键盘读取两个数(小数，这取决与a和b的类型),分别存入a和b.

double c=a+b; 这次我们又定义了一个浮点型变量c，而且直接把它的值设置为a加b的和。

等号在这里叫赋值号，用来把右边的值复制到左边的变量中。而加号就是通常意义的相加。

这句代码其实是下面两句的缩写：

double c;

c=a+b;

cout<<a<<”+”<<b<<”=”<<c<<endl;

这一句看似复杂，但其实是我们学过的东西，

它会输出a+b=c,当然，a、b、c会用它们实际的值来替换。

可以看到，若要使用变量的值，直接写它的名字就可以，而要表示a这个字母，则要加双引号。