C++ 基础入门：数据类型、IO 流与常用容器

TIP：字面量后缀有助于明确类型，例如 U 表示无符号，L 表示 long long，F 表示 float。

二、输出控制 (cout)

标准输出流 cout 的功能非常强大，通过操纵符可以精细控制格式。常用的头文件是 <iomanip> 和 <bitset>。

1. 数值格式

2. 对齐与填充

排版时经常需要控制宽度，setw(n) 是最常用的设置宽度的方法，它只影响下一个输出项。

TIP：width() 的作用范围仅限于下一次输出，而 setfill 会保持有效直到被更改。

3. 进制与刷新

实际应用中，组合使用这些标志可以实现货币格式、科学数据展示等效果。例如：

cout << fixed << setprecision(2) << "$" << 19.99;

三、字符与字符串

1. char 的本质

char 本质上是一个整数，通过 ASCII 表映射到对应的字符。参与运算时会先转换为数值。

常见的转义字符如 \n (换行)、\t (制表符) 在字符串中非常实用。

2. string 类操作

C++ 的 string 类提供了丰富的接口，管理起来比 C 风格字符串方便得多。

• 容量管理：length() 获取长度，reserve(n) 预分配空间避免频繁扩容。
• 元素访问：operator[] 直接访问，at(n) 带边界检查更安全。
• 修改操作：push_back() 追加字符，erase() 删除指定位置或范围的内容。
• 查找替换：find() 搜索子串，replace() 进行替换。
• 迭代器：支持正向 (begin())、反向 (rbegin()) 遍历。
• 转换工具：stoi(), to_string() 等函数方便数字与字符串互转。

四、逻辑、枚举与随机数

1. 逻辑运算符

优先级顺序为：非 > 与 > 异或 > 或。在实际判断中要注意短路求值的特性。

2. 枚举 (enum)

枚举将整型常数集合命名化，显著提升代码可读性。例如定义季节：

#include <iostream>
using namespace std;

enum Season {
    SPRING,
    SUMMER = 3,
    AUTUMN,
    WINTER
};

int main() {
    Season s1 = AUTUMN;
    cout << s1 << endl; // 输出 4
    switch(s1) {
        case SPRING: cout << "春天" << endl; break;
        default: cout << "不是春天" << endl; break;
    }
    return 0;
}

3. 随机数生成

生成伪随机数需要设置种子，通常使用当前时间戳。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;

int main() {
    srand(time(0)); // 设置随机种子
    int r = rand() % 100;
    cout << r << endl;
    return 0;
}

TIP：如果将 srand(time(0)) 放在快速循环内，由于时间戳秒级精度，可能导致每次生成的随机数相同。务必在程序启动时调用一次即可。

五、数组基础

数组是连续内存空间的集合，声明时需指定大小。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 1、数组的声明与初始化
    int arr1[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // 访问元素
    for(int i = 0; i < 5; ++i) {
        cout << arr1[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

注意数组下标从 0 开始，越界访问会导致未定义行为。