C++ 核心语法与实战指南

注意：具体字节数取决于编译器和架构，实际开发中建议使用 sizeof() 运算符确认。

示例：查看各类型大小

#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;

int main() {
    cout << "int size: " << sizeof(int) << endl;
    cout << "double max: " << numeric_limits<double>::max() << endl;
    return 0;
}

3.3 常量与输入输出

使用 const 定义不可变值，cin/cout 处理交互。

const float gravity = 9.81;
int number;
cout << "请输入数字：";
cin >> number;
cout << "你输入的是：" << number << endl;

第四章：控制结构

4.1 条件语句

使用 if 和 switch 进行逻辑分支判断。

int a = 10;
if (a > 0) {
    cout << "正数" << endl;
} else {
    cout << "非正数" << endl;
}

int day = 4;
switch (day) {
    case 1: cout << "周一"; break;
    default: cout << "工作日"; break;
}

4.2 循环结构

for、while 和 do-while 是三种主要循环方式。

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << i << " ";
}

int j = 0;
while (j < 5) {
    cout << j << " ";
    j++;
}

第五章：函数

5.1 定义与调用

函数将逻辑模块化，便于维护。

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << add(5, 3) << endl;
    return 0;
}

5.2 参数传递

• 值传递：副本操作，不影响原变量。
• 引用传递：别名操作，可修改原变量。

void modify(int &num) {
    num += 10;
}

5.3 重载与 Lambda

允许同名函数区分参数，Lambda 表达式简化匿名函数定义。

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
cout << add(5, 3) << endl;

第六章：数组与字符串

6.1 数组操作

一维或多维数组用于存储同类型数据集合。

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int x : arr) {
    cout << x << " ";
}

6.2 字符串处理

推荐使用 std::string 替代 C 风格字符串，更安全便捷。

#include <string>
string str = "Hello";
str += " World";
cout << str << endl;

第七章：指针与引用

7.1 指针基础

指针存储变量地址，通过解引用访问值。

int a = 10;
int *p = &a;
cout << *p << endl; // 输出 10

7.2 动态内存

使用 new 分配，delete 释放，注意避免泄漏。

int *ptr = new int(42);
delete ptr;

第八章：结构体与联合体

8.1 结构体

组合不同类型数据。

struct Person {
    string name;
    int age;
};
Person p{"Alice", 30};

8.2 联合体

共享同一块内存，节省空间但需注意覆盖风险。

第九章：类与对象

9.1 面向对象基础

类是对象的蓝图，包含属性与方法。

class Car {
public:
    string brand;
    void display() {
        cout << brand << endl;
    }
};

9.2 构造与析构

初始化资源与清理工作。

class Point {
public:
    int x, y;
    Point(int xVal, int yVal) : x(xVal), y(yVal) {}
};

9.3 访问控制

public、private、protected 限制成员可见性。

第十章：继承与多态

10.1 继承机制

派生类复用基类代码。

class Animal {
public:
    virtual void eat() { cout << "Eating..." << endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() override { cout << "Barking..." << endl; }
};

10.2 虚函数与多态

通过基类指针调用派生类重写方法。

第十一章：模板与 STL

11.1 泛型编程

模板允许编写与类型无关的代码。

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

11.2 标准库

STL 提供容器（vector, map）和算法（sort, find）。

#include <vector>
#include <algorithm>
vector<int> vec = {5, 3, 1};
sort(vec.begin(), vec.end());

第十二章：异常处理

12.1 try-catch 机制

捕获运行时错误，保证程序健壮性。

try {
    throw runtime_error("Error occurred");
} catch (const exception& e) {
    cout << e.what() << endl;
}

12.2 自定义异常

继承 std::exception 提供更具体的错误信息。

第十三章：文件操作

13.1 读写文件

使用 fstream 处理文本或二进制文件。

ofstream outFile("data.txt");
outFile << "Hello File";
outFile.close();

第十四章：高级特性

14.1 智能指针

unique_ptr 和 shared_ptr 自动管理内存，减少泄漏风险。

#include <memory>
unique_ptr<int> ptr(new int(10));

14.2 新特性概览

• C++11：auto, nullptr, lambda。
• C++17：结构化绑定，optional。
• C++20：概念 (concept)，ranges。

第十五章：学习建议

15.1 推荐资源

• 书籍：《C++ Primer》、《Effective C++》。
• 社区：Stack Overflow、GitHub 开源项目。

持续练习与阅读源码是掌握 C++ 的关键。