C++ 备忘清单

提供基本语法和方法的 C++ 快速参考备忘单

入门

hello.cpp

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello Quick Reference\n";
    return 0;
}

编译运行

$ g++ hello.cpp -o hello
$ ./hello
Hello Quick Reference

变量

int number = 5;       // 整数
float f = 0.95;       // 浮点数
double PI = 3.14159;  // 浮点数
char yes = 'Y';       // 特点
std::string s = "ME"; // 字符串(文本)
bool isRight = true;  // 布尔值
// 常量
const float RATE = 0.8;

int age {25};      // 自 C++11
std::cout << age;  // 打印 25

原始数据类型

数据类型大小范围
int4 bytes-231 到 231-1
float4 bytesN/A
double8 bytesN/A
char1 byte-128 到 127
bool1 bytetrue / false
voidN/AN/A
wchar_t2 到 4 bytes1 个宽字符

用户输入

int num;
std::cout << "Type a number: ";
std::cin >> num;
std::cout << "You entered " << num;

交换

int a = 5, b = 10;
std::swap(a, b);
// 输出: a=10, b=5
std::cout << "a=" << a << ", b=" << b;

注释

// C++中的单行注释
/* 这是一个多行注释
    在 C++ 中 */

If 语句

if (a == 10) {
    // do something
}

查看: 条件

循环

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    std::cout << i << "\n";
}

查看: 循环 Loops

函数

#include <iostream>
 
void hello();   // 声明
 
int main() {    // 主函数
    hello();    // 执行函数
}
 
void hello() { // 定义
  std::cout << "Hello Quick Reference!\n";
}

查看: 函数 Functions

引用

int i = 1;
int& ri = i; // ri 是对 i 的引用
ri = 2; // i 现在改为 2
std::cout << "i=" << i;
i = 3;   // i 现在改为 3
std::cout << "ri=" << ri;

rii 指的是相同的内存位置

命名空间

#include <iostream>
namespace ns1 {int val(){return 5;}}
int main()
{
    std::cout << ns1::val();
}

#include <iostream>
namespace ns1 {int val(){return 5;}}
using namespace ns1;
using namespace std;
int main()
{
    cout << val(); 
}

名称空间允许名称下的全局标识符

C++ 数组

定义

std::array<int, 3> marks; // 定义
marks[0] = 92;
marks[1] = 97;
marks[2] = 98;
// 定义和初始化
std::array<int, 3> = {92, 97, 98};
// 有空成员
std::array<int, 3> marks = {92, 97};
std::cout << marks[2]; // 输出: 0

操控

┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
| 92  | 97  | 98  | 99  | 98  | 94  |
└─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
   0     1     2     3     4     5

std::array<int, 6> marks = {
  92, 97, 98, 99, 98, 94
};
// 打印第一个元素
std::cout << marks[0];
// 将第 2 个元素更改为 99
marks[1] = 99;
// 从用户那里获取输入
std::cin >> marks[2];

展示

char ref[5] = {'R', 'e', 'f'};
// 基于范围的for循环
for (const int &n : ref) {
    std::cout << std::string(1, n);
}
// 传统的for循环
for (int i = 0; i < sizeof(ref); ++i) {
    std::cout << ref[i];
}

多维

     j0   j1   j2   j3   j4   j5
   ┌────┬────┬────┬────┬────┬────┐
i0 | 1  | 2  | 3  | 4  | 5  | 6  |
   ├────┼────┼────┼────┼────┼────┤
i1 | 6  | 5  | 4  | 3  | 2  | 1  |
   └────┴────┴────┴────┴────┴────┘

int x[2][6] = {
    {1,2,3,4,5,6}, {6,5,4,3,2,1}
};
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
    for (int j = 0; j < 6; ++j) {
        std::cout << x[i][j] << " ";
    }
}
// 输出: 1 2 3 4 5 6 6 5 4 3 2 1 

C++ 条件

If Clause

if (a == 10) {
    // do something
}

int number = 16;
if (number % 2 == 0)
{
    std::cout << "even";
}
else
{
    std::cout << "odd";
}
// 输出: even

Else if 语句

int score = 99;
if (score == 100) {
    std::cout << "Superb";
}
else if (score >= 90) {
    std::cout << "Excellent";
}
else if (score >= 80) {
    std::cout << "Very Good";
}
else if (score >= 70) {
    std::cout << "Good";
}
else if (score >= 60)
    std::cout << "OK";
else
    std::cout << "What?";

运算符

关系运算符

:----
a == ba 等于 b
a != ba 不等于 b
a < ba 小于 b
a > ba 大于 b
a <= ba 小于或等于 b
a >= ba 大于或等于 b

赋值运算符

范例相当于
a += bAka a = a + b
a -= bAka a = a - b
a *= bAka a = a * b
a /= bAka a = a / b
a %= bAka a = a % b

逻辑运算符

ExampleMeaning
exp1 && exp2Both are true (AND)
`exp1
!expexp is false (NOT)

位运算符

OperatorDescription
a & bBinary AND
`ab`
a ^ bBinary XOR
a ~ bBinary One's Complement
a << bBinary Shift Left
a >> bBinary Shift Right

三元运算符

           ┌── True ──┐
Result = Condition ? Exp1 : Exp2;
           └───── False ─────┘

int x = 3, y = 5, max;
max = (x > y) ? x : y;
// 输出: 5
std::cout << max << std::endl;

int x = 3, y = 5, max;
if (x > y) {
    max = x;
} else {
    max = y;
}
// 输出: 5
std::cout << max << std::endl;

switch 语句

int num = 2;
switch (num) {
    case 0:
        std::cout << "Zero";
        break;
    case 1:
        std::cout << "One";
        break;
    case 2:
        std::cout << "Two";
        break;
    case 3:
        std::cout << "Three";
        break;
    default:
        std::cout << "What?";
        break;
}

C++ 循环

While

int i = 0;
while (i < 6) {
    std::cout << i++;
}
// 输出: 012345

Do-while

int i = 1;
do {
    std::cout << i++;
} while (i <= 5);
// 输出: 12345

Continue 语句

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i % 2 == 0) {
        continue;
    }
    std::cout << i;
} // 输出: 13579

无限循环

while (true) { // true or 1
    std::cout << "无限循环";
}

for (;;) {
    std::cout << "无限循环";
}

for(int i = 1; i > 0; i++) {
    std::cout << "infinite loop";
}

for_each (C++11 起)

#include <iostream>
int main()
{
    auto print = [](int num) {
      std::cout << num << std::endl;
    };
    std::array<int, 4> arr = {1, 2, 3, 4};
    std::for_each(arr.begin(), arr.end(), print);
    return 0;
}

基于范围 (C++11 起)

for (int n : {1, 2, 3, 4, 5}) {
    std::cout << n << " ";
}
// 输出: 1 2 3 4 5

std::string hello = "Quick Reference.ME";
for (char c: hello)
{
    std::cout << c << " ";
}
// 输出: Q u i c k R e f . M E 

中断语句

int password, times = 0;
while (password != 1234) {
    if (times++ >= 3) {
        std::cout << "Locked!\n";
        break;
    }
    std::cout << "Password: ";
    std::cin >> password; // input
}

Several variations

for (int i = 0, j = 2; i < 3; i++, j--){
    std::cout << "i=" << i << ",";
    std::cout << "j=" << j << ";";
}
// 输出: i=0,j=2;i=1,j=1;i=2,j=0;

C++ 函数

参数和返回

#include <iostream>
int add(int a, int b) {
    return a + b;  
}
int main() {
    std::cout << add(10, 20); 
}

add 是一个接受 2 个整数并返回整数的函数

重载

void fun(string a, string b) {
    std::cout << a + " " + b;
}
void fun(string a) {
    std::cout << a;
}
void fun(int a) {
    std::cout << a;
}

内置函数

#include <iostream>
#include <cmath> // 导入库
 
int main() {
    // sqrt() 来自 cmath
    std::cout << sqrt(9);
}

Lambda 表达式

Lambda 表达式可以在函数内定义,可以理解为在函数内定义的临时函数。格式:

auto func = []() -> return_type { };
  • []为捕获列表,能够捕获其所在函数的局部变量

    • 一个空的捕获列表代表Lambda表达式不捕获任何的变量

    • 对于值捕获,直接在中括号中填写要捕获的变量即可:

      int val = 5;
      auto func = [val]() -> return_type { };
      
  • 对于引用捕获,需要在捕获的变量前添加&

    string str("hello world!");
    auto func = [&str]() -> return_type { };
    
  • 如果变量太多,需要编译器根据我们编写的代码自动捕获,可以采用隐式捕获的方式。

    • 全部值捕获:

      int val1, val2;
      auto func = [=]() -> int
          {
              return val1 + val2;
          };
      
    • 全部引用捕获:

      string str1("hello"), str2("word!");
      auto func = [&]() -> string
          {
              return str1 + str2;
          };
      
    • 混合隐式捕获:

      如果希望对一部分变量采用值捕获,对其他变量采用引用捕获,可以混合使用:

      int val1 = 123, val2 = 456;
      string str1("123"), str2(456);
      
      auto func1 = [=, &str1]() -> int
          {
              return val1 == std::stoi(str1) ? val1 : val2;
          };
          
      auto func2 = [&, val1]() -> int
          {
              return str1 == std::to_string(val1) ? str1 : str2;
          };
      
  • () 是参数列表,我们只需要按照普通函数的使用方法来使用即可

  • return_type 是函数的返回类型,-> return_type 可以不写,编译器会自动推导

  • {} 中的内容就是函数体,依照普通函数的使用方法使用即可

此处给出一个 Lambda 表达式的实际使用例子(当然可以使用 str::copy):

std::vector<int> vec({1, 2, 3, 4, 5});  // vec中包含1, 2, 3, 4, 5
std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int& ele) -> void
    {
        std::cout << ele << " ";
    });

C++ 预处理器

Includes

#include "iostream"
#include <iostream>

Defines

#define FOO
#define FOO "hello"
#undef FOO

If

#ifdef DEBUG
  console.log('hi');
#elif defined VERBOSE
  ...
#else
  ...
#endif

Error

#if VERSION == 2.0
  #error Unsupported
  #warning Not really supported
#endif

#define DEG(x) ((x) * 57.29)

令牌连接

#define DST(name) name##_s name##_t
DST(object);   #=> object_s object_t;

字符串化

#define STR(name) #name
char * a = STR(object);   #=> char * a = "object";

文件和行

#define LOG(msg) console.log(__FILE__, __LINE__, msg)
#=> console.log("file.txt", 3, "hey")

另见