C++基础总结(三):C++进阶——基本输入输出、指针、引用

 今天小编分享 C++基本输入输出、指针、引用 ,建议大家收藏慢慢学习,同时希望对大家的C++学习有所帮助。


 

C++ 基本的输入输出

今天我们来熟悉一下C++ 编程中最基本和最常见的 I/O 操作。

C++ 的 I/O 发生在流中,流是字节序列。如果字节流是从设备(如键盘、磁盘驱动器、网络连接等)流向内存,这叫做输入操作。如果字节流是从内存流向设备(如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等),这叫做输出操作。

I/O 库头文件

下列的头文件在 C++ 编程中很重要。


 

标准输出流(cout)

预定义的对象 cout 是 iostream 类的一个实例。cout 对象"连接"到标准输出设备,通常是显示屏。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

实例

#include<iostream>using namespace std;intmain(){

char str[]="Hello C++";

cout<<"Value of str is : "<<str<<endl;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Valueofstr is:Hello C++

C++ 编译器根据要输出变量的数据类型,选择合适的流插入运算符来显示值。<< 运算符被重载来输出内置类型(整型、浮点型、double 型、字符串和指针)的数据项。

流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用,如上面实例中所示,endl 用于在行末添加一个换行符。


 

标准输入流(cin)

预定义的对象 cin 是 iostream 类的一个实例。cin 对象附属到标准输入设备,通常是键盘。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用的,如下所示:

实例

#include<iostream>using namespace std;intmain(){

char name[50];

cout<<"请输入您的名称:";cin>>name;

cout<<"您的名称是:"<<name<<endl;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会提示用户输入名称。当用户输入一个值,并按回车键,就会看到下列结果:

请输入您的名称:cplusplus您的名称是:cplusplus

C++ 编译器根据要输入值的数据类型,选择合适的流提取运算符来提取值,并把它存储在给定的变量中。

流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用,如果要求输入多个数据,可以使用如下语句:

cin>>name>>age;

这相当于下面两个语句:

cin>>name;cin>>age;

标准错误流(cerr)

预定义的对象 cerr 是 iostream 类的一个实例。cerr 对象附属到标准错误设备,通常也是显示屏,但是 cerr 对象是非缓冲的,且每个流插入到 cerr 都会立即输出。

cerr 也是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

实例

#include<iostream>using namespace std;intmain(){

char str[]="Unable to read....";

cerr<<"Error message : "<<str<<endl;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Error message:Unable to read....

标准日志流(clog)

预定义的对象 clog 是 iostream 类的一个实例。clog 对象附属到标准错误设备,通常也是显示屏,但是 clog 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲在,直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。

clog 也是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

实例

#include<iostream>using namespace std;int main( ){ 

 char str[] = "Unable to read....";

 clog << "Error message : " << str << endl;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Error message:Unable to read....

通过这些小实例,我们无法区分 cout、cerr 和 clog 的差异,但在编写和执行大型程序时,它们之间的差异就变得非常明显。所以良好的编程实践告诉我们,使用 cerr 流来显示错误消息,而其他的日志消息则使用 clog 流来输出。


 

C++ 指针

学习 C++ 的指针既简单又有趣。通过指针,可以简化一些 C++ 编程任务的执行,还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。所以,想要成为一名优秀的 C++ 程序员,学习指针是很有必要的。

每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都定义了可使用连字号(&)运算符访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例,它将输出定义的变量地址:

实例

#include<iostream>using namespace std;intmain(){

int var1;

char var2[10];

cout<<"var1 变量的地址:";

cout<<&var1<<endl;

cout<<"var2 变量的地址:";

cout<<&var2<<endl;

return0;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

var1 变量的地址:0xbfebd5c0var2 变量的地址:0xbfebd5b6

通过上面的实例,我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针。

什么是指针?

指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:

type*var-name;

在这里,type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C++ 数据类型,var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明:

int*ip;/* 一个整型的指针 */double*dp;/* 一个 double 型的指针 */float*fp;/* 一个浮点型的指针 */char*ch;/* 一个字符型的指针 */

所有指针的值的实际数据类型,不管是整型、浮点型、字符型,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型不同。


 

C++ 中使用指针

使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 *来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作:

实例

#include<iostream>using namespace std;intmain(){

intvar=20;

// 实际变量的声明 

 int *ip; 

 // 指针变量的声明

 ip = &var;

// 在指针变量中存储 var 的地址 

 cout << "Value of var variable: ";

 cout << var << endl; // 输出在指针变量中存储的地址

 cout << "Address stored in ip variable: ";

 cout << ip << endl; 

 // 访问指针中地址的值

 cout << "Value of *ip variable: ";

 cout << *ip << endl; 

 return 0;}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Valueofvarvariable:20Address storedinip variable:0xbfc601acValueof*ip variable:20

C++ 引用

引用变量是一个别名,也就是说,它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量,就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

C++ 引用 vs 指针

引用很容易与指针混淆,它们之间有三个主要的不同:

不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。

一旦引用被初始化为一个对象,就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。

引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化。


 

C++ 中创建引用

试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签,可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此,可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。例如:

int i=17;

我们可以为 i 声明引用变量,如下所示:

int&r=i;double&s=d;

在这些声明中,& 读作引用。因此,第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用",第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用"。下面的实例使用了 int 和 double 引用:

实例

#include<iostream>using namespace std;intmain(){

// 声明简单的变量

 int i; 

 double d; 

 // 声明引用变量

 int&

 r = i; 

 double& s = d;

 i = 5; 

 cout << "Value of i : " << i << endl;

 cout << "Value of i reference : " << r << endl; 

 d = 11.7;

 cout << "Value of d : " << d << endl;

 cout << "Value of d reference : " << s << endl; 

 return 0;}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Valueofi:5Valueofi reference:5Valueofd:11.7Valueofd reference:11.7

引用通常用于函数参数列表和函数返回值。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的两个与 C++ 引用相关的重要概念:


 

好了,以上就是对 C++基本输入输出、指针、引用的分享。

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