C++：从基础语法到实战应用

C++ 基础语法概览

1.1 变量与数据类型

C++ 支持多种数据类型，包括基本类型（int、float、char、bool）、构造类型（array、struct、class）、指针、引用等。

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cpp复制编辑int age = 25; float score = 89.5f; char grade = 'A'; bool passed = true;

1.2 控制结构

C++ 支持标准的流程控制语句，如if、switch、for、while、do-while。

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cpp复制编辑if (score >= 60) { cout << "Passed!" << endl; } else { cout << "Failed!" << endl; }

1.3 函数定义

函数是 C++ 的基础构建块之一：

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cpp复制编辑int add(int a, int b) { return a + b; }

二、面向对象编程（OOP）

C++ 是最早支持面向对象编程的语言之一，核心概念包括类、对象、继承、多态、封装等。

2.1 类与对象

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cpp复制编辑class Student { private: string name; int age; public: Student(string n, int a) : name(n), age(a) {} void introduce() { cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << endl; } };

2.2 继承与多态

继承允许子类复用父类的代码，而多态允许使用基类指针操作派生类对象。

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cpp复制编辑class Animal { public: virtual void sound() { cout << "Animal sound" << endl; } }; class Dog : public Animal { public: void sound() override { cout << "Woof!" << endl; } }; void makeSound(Animal* a) { a->sound(); // 多态调用 }

三、STL：标准模板库

C++ 的标准模板库提供了常用的数据结构与算法的实现，如vector、map、set、queue等。

3.1 Vector 动态数组

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cpp复制编辑#include <vector> vector<int> nums = {1, 2, 3, 4}; nums.push_back(5);

3.2 Map 映射容器

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cpp复制编辑#include <map> map<string, int> ages; ages["Alice"] = 30; ages["Bob"] = 25;

3.3 算法头文件中的常用函数

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cpp复制编辑#include <algorithm> vector<int> data = {3, 1, 4, 1, 5}; sort(data.begin(), data.end());

四、内存管理

C++ 的内存控制细粒度强，支持手动申请与释放内存（尤其是在使用裸指针时）。

4.1 指针与引用

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cpp复制编辑int a = 10; int* p = &a; cout << *p << endl; int& ref = a; ref = 20;

4.2 动态内存管理

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cpp复制编辑int* arr = new int[5]; // 分配内存 delete[] arr; // 释放内存

使用智能指针（C++11 之后）更为推荐：

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cpp复制编辑#include <memory> shared_ptr<int> sp = make_shared<int>(100);

五、异常处理

C++ 提供try-catch结构处理运行时错误。

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cpp复制编辑try { throw runtime_error("Something went wrong"); } catch (const exception& e) { cout << e.what() << endl; }

六、C++11/14/17/20 新特性一览

6.1 auto 与类型推断

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cpp复制编辑auto x = 10; // 自动推断为 int

6.2 Lambda 表达式

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cpp复制编辑vector<int> v = {1, 2, 3, 4}; for_each(v.begin(), v.end(), [](int x){ cout << x << " "; });

6.3 Range-based for 循环

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cpp复制编辑for (int n : v) { cout << n << " "; }

6.4 结构化绑定（C++17）

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cpp复制编辑pair<int, string> p = {1, "apple"}; auto [id, name] = p;

七、实战示例：简易学生信息系统

下面是一个简单的 C++ 控制台程序，用于录入与展示学生信息。

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cpp复制编辑#include <iostream> #include <vector> using namespace std; class Student { private: string name; int age; float grade; public: Student(string n, int a, float g) : name(n), age(a), grade(g) {} void display() const { cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << ", Grade: " << grade << endl; } }; int main() { vector<Student> students; int n; cout << "Enter number of students: "; cin >> n; for (int i = 0; i < n; ++i) { string name; int age; float grade; cout << "Student " << i + 1 << " Name: "; cin >> name; cout << "Age: "; cin >> age; cout << "Grade: "; cin >> grade; students.emplace_back(name, age, grade); } cout << "\nStudent List:\n"; for (const auto& s : students) { s.display(); } return 0; }