C++ 是一门融合了面向过程、面向对象和泛型编程的多范式语言，广泛应用于系统开发、游戏引擎等领域。系统梳理了 C++ 的核心知识点，涵盖基础语法、控制流、函数封装、数组与字符串、面向对象特性（类、继承、多态）、STL 容器及异常处理。每个概念均配有可运行的代码示例，帮助初学者快速掌握从入门到进阶的学习路径。
{
std::cout << << std::endl;
;
}
编译运行：使用 g++ 编译：g++ hello.cpp -o hello，执行 ./hello 输出 Hello, C++!。
核心说明：
#include <iostream>：引入标准输入输出库，必须包含才能使用 cout。std::cout：标准输出对象，std 是命名空间（避免命名冲突）。main()：程序唯一入口，返回 0 表示成功，非 0 表示异常。C++ 是强类型语言，变量必须先声明类型再使用，基本数据类型如下：
| 类型 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
int | 整数（4 字节） | int age = 20; |
float | 单精度浮点数（4 字节） | float pi = 3.14f; |
double | 双精度浮点数（8 字节） | double salary = 5000.5; |
char | 字符（1 字节） | char grade = 'A'; |
bool | 布尔值（true/false） | bool isStudent = true; |
示例：
#include <iostream>
using namespace std; // 简化代码，可直接使用 cout 而非 std::cout
int main() {
int a = 10;
double b = 3.14159;
char c = 'Z';
bool d = false;
cout << "整数：" << a << endl;
cout << "浮点数：" << b << endl;
cout << "字符：" << c << endl;
cout << "布尔值（1=true,0=false）：" << d << endl; // 输出 0
return 0;
}
const 声明。* 访问指向的值，通过 & 获取变量地址。示例：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 常量：值不可修改
const int MAX_AGE = 120;
// MAX_AGE = 130; // 编译错误：常量不能赋值
// 指针示例
int num = 100;
int* p = # // p 是指向 int 的指针，存储 num 的地址
cout << "num 的值：" << num << endl; // 100
cout << "num 的地址：" << &num << endl; // 0x7ffd...（地址值）
cout << "指针 p 存储的地址：" << p << endl; // 与&num 相同
cout << "指针 p 指向的值：" << *p << endl; // 100（通过*访问值）
*p = 200; // 通过指针修改 num 的值
cout << "修改后 num 的值：" << num << endl; // 200
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// if-else 语句
int score = 85;
if (score >= 90) {
cout << "优秀" << endl;
} else if (score >= 60) {
cout << "及格" << endl; // 输出此句
} else {
cout << "不及格" << endl;
}
// switch 语句（适合多条件判断）
char grade = 'B';
switch (grade) {
case 'A': cout << "90-100 分"; break;
case 'B': cout << "80-89 分"; break; // 输出此句
case 'C': cout << "60-79 分"; break;
default: cout << "不及格";
}
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// for 循环：输出 1-5
cout << "for 循环：";
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
cout << i << " "; // 输出：1 2 3 4 5
}
cout << endl;
// while 循环：计算 1+2+...+10
cout << "while 循环求和：";
int sum = 0, n = 1;
while (n <= 10) {
sum += n;
n++;
}
cout << sum << endl; // 输出：55
// do-while 循环：至少执行一次
cout << "do-while 循环：";
int m = 1;
do {
cout << m << " "; // 输出：1
m++;
} while (m < 1); // 条件不成立，但仍执行一次
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// break：跳出循环
cout << "break 示例：";
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
if (i == 5) break; // i=5 时跳出循环
cout << i << " "; // 输出：1 2 3 4
}
cout << endl;
// continue：跳过本次循环剩余部分
cout << "continue 示例：";
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
if (i == 3) continue; // i=3 时跳过后续代码
cout << i << " "; // 输出：1 2 4 5
}
return 0; // 结束函数
}
函数由'返回类型、函数名、参数列表、函数体'组成，用于封装特定功能。
#include <iostream>
using namespace std;
// 函数定义：计算两数之和
int add(int a, int b) {
// a 和 b 是参数
return a + b; // 返回计算结果
}
// 函数定义：无返回值（void）
void printHello() {
cout << "Hello from function!" << endl;
}
int main() {
printHello(); // 调用无参函数
int x = 10, y = 20;
int result = add(x, y); // 调用有参函数，传入 x 和 y
cout << "10 + 20 = " << result << endl; // 30
return 0;
}
C++ 允许同一作用域内定义多个同名函数，只要参数列表（类型 / 数量 / 顺序）不同。
#include <iostream>
using namespace std;
// 重载 1：两个 int 相加
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
// 重载 2：三个 int 相加（参数数量不同）
int add(int a, int b, int c) {
return a + b + c;
}
// 重载 3：两个 double 相加（参数类型不同）
double add(double a, double b) {
return a + b;
}
int main() {
cout << add(1, 2) << endl; // 3（调用重载 1）
cout << add(1, 2, 3) << endl; // 6（调用重载 2）
cout << add(1.5, 2.5) << endl; // 4.0（调用重载 3）
return 0;
}
递归是解决分治问题的常用方法（如阶乘、斐波那契数列）。
#include <iostream>
using namespace std;
// 递归计算 n 的阶乘（n! = n*(n-1)*...*1）
int factorial(int n) {
if (n == 1) return 1; // 终止条件：1! = 1
return n * factorial(n - 1); // 递归调用：n! = n*(n-1)!
}
int main() {
cout << "5 的阶乘：" << factorial(5) << endl; // 120
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 定义数组：类型 数组名 [长度] = {元素};
int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50}; // 长度为 5 的 int 数组
// 访问数组元素（下标从 0 开始）
cout << "第 3 个元素：" << numbers[2] << endl; // 30
// 遍历数组（计算总和）
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
sum += numbers[i];
}
cout << "数组总和：" << sum << endl; // 150
// 二维数组（行×列）
int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
cout << "二维数组 [1][2]：" << matrix[1][2] << endl; // 6
return 0;
}
� 结尾的字符数组（如 char str[] = "hello"）。string 类（需包含 <string>，支持动态长度和丰富操作）。#include <iostream>
#include <string> // 必须包含才能使用 string 类
using namespace std;
int main() {
// C 风格字符串
char cStr[] = "Hello";
cout << "C 风格字符串：" << cStr << endl; // Hello
// C++ string 类（更易用）
string cppStr = "World";
cout << "C++ 字符串：" << cppStr << endl; // World
// string 拼接
string fullStr = cStr + " " + cppStr;
cout << "拼接结果：" << fullStr << endl; // Hello World
// string 长度
cout << "长度：" << fullStr.size() << endl; // 11（含空格）
// 字符串比较（按字典序）
if (cppStr == "World") {
cout << "字符串相等" << endl;
}
return 0;
}
类是'数据（成员变量）+ 操作（成员函数）'的封装，对象是类的实例。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
// 定义类：描述"学生"
class Student {
private:
// 私有成员（仅类内可访问）
string name;
int age;
public:
// 公有成员（类外可访问）
// 构造函数：创建对象时初始化（与类名相同，无返回值）
Student(string n, int a) {
name = n;
age = a;
}
// 成员函数：获取姓名
string getName() {
return name;
}
// 成员函数：设置年龄（带验证）
void setAge(int a) {
if (a > 0 && a < 150) {
age = a;
}
}
// 成员函数：打印信息
void printInfo() {
cout << "姓名：" << name << "，年龄：" << age << endl;
}
};
int main() {
// 创建对象（调用构造函数）
Student s("张三", 20);
s.printInfo(); // 姓名：张三，年龄：20
// 调用公有成员函数
s.setAge(21);
cout << "修改后姓名：" << s.getName() << endl; // 张三
s.printInfo(); // 姓名：张三，年龄：21
return 0;
}
子类继承父类的属性和方法，并可添加新功能或重写父类方法。
#include <iostream>
using namespace std;
// 父类：Person
class Person {
protected:
// 保护成员（子类可访问，类外不可）
string name;
int age;
public:
Person(string n, int a) : name(n), age(a) {}
void printBaseInfo() {
cout << "姓名：" << name << "，年龄：" << age << endl;
}
};
// 子类：Student（继承 Person）
class Student : public Person {
private:
int id; // 子类新增成员
public:
// 子类构造函数：先调用父类构造函数
Student(string n, int a, int i) : Person(n, a), id(i) {}
// 子类新增方法
void printStudentInfo() {
printBaseInfo(); // 调用父类方法
cout << "学号：" << id << endl;
}
};
int main() {
Student s("李四", 18, 10001);
s.printStudentInfo(); // 输出：
// 姓名：李四，年龄：18
// 学号：10001
return 0;
}
通过'虚函数'实现多态：父类指针指向子类对象时，调用的是子类重写的方法。
#include <iostream>
using namespace std;
// 父类：Shape（形状）
class Shape {
public:
// 虚函数：可被子类重写
virtual double getArea() {
return 0; // 基类默认实现
}
};
// 子类：Circle（圆）
class Circle : public Shape {
private:
double radius;
public:
Circle(double r) : radius(r) {}
// 重写父类虚函数
double getArea() override {
return 3.14 * radius * radius; // 圆面积=πr²
}
};
// 子类：Rectangle（矩形）
class Rectangle : public Shape {
private:
double width, height;
public:
Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
// 重写父类虚函数
double getArea() override {
return width * height; // 矩形面积=长×宽
}
};
int main() {
Shape* shape1 = new Circle(2); // 父类指针指向 Circle 对象
Shape* shape2 = new Rectangle(3, 4); // 父类指针指向 Rectangle 对象
cout << "圆面积：" << shape1->getArea() << endl; // 12.56
cout << "矩形面积：" << shape2->getArea() << endl; // 12
delete shape1; // 释放内存
delete shape2;
return 0;
}
STL（Standard Template Library）提供了常用数据结构（容器）和算法，无需重复造轮子。
#include <iostream>
#include <vector> // 包含 vector
using namespace std;
int main() {
// 创建 vector（初始为空）
vector<int> nums;
// 添加元素
nums.push_back(10);
nums.push_back(20);
nums.push_back(30);
// 访问元素（类似数组）
cout << "第二个元素：" << nums[1] << endl; // 20
// 遍历 vector（用迭代器）
cout << "所有元素：";
for (vector<int>::iterator it = nums.begin(); it != nums.end(); it++) {
cout << *it << " "; // 10 20 30
}
cout << endl;
// 大小与清空
cout << "元素个数：" << nums.size() << endl; // 3
nums.clear();
cout << "清空后个数：" << nums.size() << endl; // 0
return 0;
}
#include <iostream>
#include <map> // 包含 map
using namespace std;
int main() {
// 创建 map（键为 string，值为 int）
map<string, int> scoreMap;
// 添加键值对
scoreMap["张三"] = 90;
scoreMap["李四"] = 85;
scoreMap["王五"] = 95;
// 访问值
cout << "张三的分数：" << scoreMap["张三"] << endl; // 90
// 遍历 map（用迭代器）
cout << "所有分数：" << endl;
for (map<string, int>::iterator it = scoreMap.begin(); it != scoreMap.end(); it++) {
// it->first 是键，it->second 是值
cout << it->first << "：" << it->second << endl;
}
// 输出按键排序：李四：85 王五：95 张三：90
return 0;
}
通过 try-catch 捕获并处理异常，避免程序崩溃。
#include <iostream>
using namespace std;
// 除法函数：除数为 0 时抛出异常
double divide(int a, int b) {
if (b == 0) {
// 抛出异常（可以是任意类型，这里用 string）
throw string("错误：除数不能为 0！");
}
return (double)a / b;
}
int main() {
int x = 10, y = 0;
try {
// 可能抛出异常的代码
double result = divide(x, y);
cout << "结果：" << result << endl; // 此句不会执行
} catch (string errorMsg) {
// 捕获并处理异常
cout << "捕获到异常：" << errorMsg << endl; // 输出错误信息
}
return 0;
}
C++ 的灵活性带来了学习难度，但也使其成为'接近系统底层'的强大工具。多写代码、调试报错、阅读开源项目（如 STL 源码）是提升的关键。
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