变量 还是从变量讲起来吧。变量(variable)实际上是赋予内存地址的名称。声明变量后,就可以用它操作内存中的数据。下面举几个例子进行说明。下列码段用了两个变量,每条语句末尾用说明语句描述执行该语句时发生的情况: int x;// variable declared as an integer variable x = 100;// 'x' now contains the value 100 x +=50;// 'x' now contains the value 150 int y = 150;// 'y' declared and initialized to 150 x += y;// 'x' now contains the value 300 x++;// 'x' now contains the value 301 新术语 变量(variable)是留作存放某个数值的计算机内存地址。注重x的值在变量操作时会改变,稍后会介绍操作变量的C++操作符。警告 声明而未初始化的变量包含随机值。由于变量所指向的内存还没有初始化,所以不知道该内存地址包含什么值。 例如,下列代码 int k; int y; x=y+10; //oops! 本例中变量y没有事先初始化,所以x可能取得任何值。例外的情况是全局变量和用static修饰声明的变量总是初始化为0。而所有其它变量在初始化或赋值之前包含随机值。变量名可以混合大写、小写字母和数字与下划线(_),但不能包含空格和其它非凡字符。变量名必须以字母或下划线开始。一般来说,变量名以下划线或双下划线开始不好。变量名答应的最大长度随编译器的不同而不同。假如变量名保持在32个字符以下,则绝对安全。实际中,任何超过20个字符的变量名都是不实用的。 下例是有效变量名的例子: int aVeryLongVariableName;// a long variable name int my_variable;// a variable with an underscore int_ x;// OK,but not advisedint X;// uppercase variable name int Labe12;// a variable name containing a number int GetItemsInContainer(); // thanks Pete! 说明 C++中的变量名是考虑大小写的,下列变量是不同的:int XPos;int xpos;假如你原先所用语言不考虑大小写(如Pascal),则开始接触考虑大小写的语言可能不太适应。
C++数据类型 新术语 C++数据类型定义编译器在内存中存放信息的方式。在有些编程语言中,可以向变量赋予任何数值类型。例如,下面是BASIC代码的例子:x = 1;x = 1000;x = 3.14;x = 457000;在BASIC中,翻译器能考虑根据数字长度和类型分配空间。而在C++,则必须先声明变量类型再使用变量:int x1 = 1;int x = 1000;float y = 3.14;long z = 457000;这样,编译器就可以进行类型检查,确保程序运行时一切顺利。数据类型使用不当会导致编译错误或警告,以便分析和纠正之后再运行。有些数据类型有带符号和无符号两种。带符号(signed)数据类型可以包含正数和负数,而无符号(unsigned)数据类型只能包含正数。表1.1列出了C++中的数据类型、所要内存量和可能的取值范围。 表1.1C++数据类型(32位程序) 数据类型 字节 数取值范围 char 1 -128到126 unsigned char 1 0到255 short 2 -32,768到32,767 unsigned short 2 0到65,535 long 4 -2,147,483,648到2,147,483,648 unsigned long 4 0到4,294,967,295 int 4 同long unsigned int 4 同unsigned long float 4 1.2E-38到3.4E381 double 8 2.2E-308到1.8E3082 bool 1 true或false 从上表可以看出,int与long相同。那么,为什么C++还要区分这两种数据类型呢?实际上这是个遗留问题。在16位编程环境中,int要求2个字节而long要求4个字节。而在32位编程环境中,这两种数据都用4个字节存放。C++Builder只生成32位程序,所以int与long相同。说明 在C++ Builder和BorLand C++ 5.0中,Bool是个真正的数据类型。有些C++编译器有Bool要害字,则Bool不是个真正的数据类型。有时Bool只是个typedef,使Bool等价于int。typedef实际上建立别名,使编译器在一个符号与另一符号间划上等号。typedef的语法如下:typedef int Bool;这就告诉编译器:Bool是int的别名。说明 只有double和float数据类型使用浮点数(带小数点的数)。其它数据类型只涉及整数值。尽管integer数据类型也可以指定带小数点的数值,但小数部分会舍弃,只将整数部分赋予整型变量,例如:int x=3.75;得到的x取值为3。注重,这个整数值并不是四舍五入,而是放弃小数部分。顺便说一句,大多数Windows程序很少用到浮点数。C++可以在必要时进行不同数据类型间的换算。例如:short result;long num1 = 200;long num2 = 200;result = num1 * num2;这里我想将两个长整型的积赋予一个短整型。尽管这个公式混用了两种数据类型,但C++能够进行换算。计算结果会怎样呢?结果会让你大吃一惊,是25536,这是绕接(wrop)的结果。从表1.1可以看出,短整型的最大取值为32767,在最大值之上加1会怎么样呢?得到的是32768。这实际上与汽车里程计从99999回到00000的道理一样。为了说明这点,请输入并运行下列清单1.3中包含的程序。 清单1.3Wrapme.cpp 1: #include <iostream.h> 2: #include <conio.h> 3: #PRagma hdrstop 4: 5: int main(int argc,char **argv) 6: { 7:short x = 32767; 8:cout << " x = " << x << endl; 9:x++; 10: cout << " x = " << x << endl; 11: getch(); 12: return 0; 13: } 说明后面几节要介绍的有些清单没有下列语句: #include<condefs.h> C++ Builder生成新的控制台应用程序时会自动加上这条语句。这在你所用的程序中不是必须的,所以代码清单中将其省略。无论有无这条语句,程序运行结果是一致的。分析输出结果为:x=32767 x=32768假如用int数据类型,则不会有这个问题,因为int数据类型的取值范围在正向20亿之间,一般不会有绕回的问题。但这时程序可能会稍大一些,因为int需要4字节存储,而short只需要2字节存储。对于大多数应用程序,这个差别是不显著的。前面介绍了自动类型换算。有时C++无法进行换算,这时可能在编译器中产生编译错误,说Cannot convert from x to y(无法从x换算到Y)。编译器也可能警告说Conversion might lose significant digits(换算可能丢失显著位)。提示 编译器警告应当作编译器错误,因为它表明出了错误。我们应努力生成无警告的编译。有时警告无法避免,但一定要认真检查所有警告。应充分了解警告的原因并尽量予以纠正。
main()函数 C++程序必须有main()函数。main()函数是程序的入口点。前面介绍的每个样本程序都有main()函数。但是,并非所有C++程序都有传统的main()函数。用C或C++写成的Windows程序入口点函数称为WinMain(),而不是传统的main()函数。说明 C++ Builder GUI应用程序有WinMain(),但隐藏起来了。C++ Builder使用户无需考虑Windows程序的低级细节,而可以集中考虑程序用户界面和其它部分的创建。main()函数和其它函数一样是函数,有相同的构成部分。在32位控制台应用程序中,C++ Builder生成具有下列原型的缺省main()函数:int main(int argc,char** argv);这个main()函数形式取两个参数并返回一个整型值。前面说过,数值在调用函数时传递给函数。但对于main()函数,没有直接调用,而是在程序运行时自动执行。那么,main()函数如何取得参数呢?办法是从命令行取得。现说明如下:假设有个Win32控制台应用程序要在DOS提示下用下列命令行执行:grep WM_KILLFOCUS 杁 -i 这里要用命令行变元WM_KILLFOCUS、d和i启动程序grep,我们要演示如何在main()函数中将其变为argc和argv.首先,整型变量argc包含命令行中传递的参数个数,至少为1,因为程序名也算作参数。变量argv是个数组,包含字串的指针。这个数组包含命令行中传递的每个字串。本例中: argc包含4 argv[0] 包含C:cbuilderbingrep.exe argv[1] 包含WM_KILLFOCUS argv[2] 包含 d argv[3] 包含 i 下面用一个小程序验证这个事实。在C++ Builder中生成新的控制台应用程序并输入清单1.5所示的程序。清单1.5Argstest.cpp 1: #include <iostream.h> 2: #include <conio.h> 3: #pragma hdrstop 4: 5: int main(int argc,char **argv) 6: { 7:cout << "argv = "argc << end1; 8.for (int i=0;i<argc;i++) 9. cout << "Parameter " << i << ": " << argv[i]<< end1; 10. cout << end1 << "Press any key to continue..."; 11: getch(); 12: return 0; 13: } 将这个项目存为Argstest,然后不是单击Run按钮,而是选择主菜单中的ProjectBuild All,这样只建立项目而不执行程序。项目建成后,选择主菜单中的RunParameters,在RunParameters对话框RunParameters字段中输入下列内容:one two three "four five" six然后单击Run按钮,程序即用所指定的命令行参数运行。另一种办法是用下列命令行在DOS提示下运行程序:argstest one two three "four five" six程序运行时,它会显示传入的变元数,然后列出每个变元。运行几次,每次提供不同命令行变元,注重产生的结果。 大多数程序中main()函数的返回值并不重要,因为通常不使用返回值。事实上,可以不要求main()函数返回数值。main()函数的形式有多种,下列声明均有效:main();int main();// same as above int main(void); // same as above int main(int argc,char** argv); void main(); void main(int argc, char** argv); 还有更多的形式。假如不想使用命令行变元,则可以用第一种main()函数形式,其不取参数(括号内为空的)并返回一个int(不指定时返回缺省返回值)。换句话说main()函数最基本的形式不取参数并返回一个int。
数组 任何C++固有数据类型都可以放进数组中。数组(array)就是数值的集合。例如,假设要保存一个整型数组,放五个整型值。可以声明数组如下:int myArray[5];这里编译器为数组分配图1.7所示的内存空间。由于每个int要4个字节存储,所以整个数组占用20字节的内存空间。 mArray[0]mArray[1]mArray[2]mArray[3] mArray[4] baseAddrbasseAddr+4baseAddr+8 baseAddr+12baseAddr+16 声明数组后,就可以用如下脚标操作符([])填入数值: myArray[0] = -200; myArray[1] = -100; myArray[2] = 0; myArray[3] = 100; myArray[4] = 200; 由上可见,C++中的数组是以0为基数的。后面程序中可以用脚标操作符访问数组的各个元素: int result=myarray[3]+myArray[4]; // result will be 300 还有一次声明和填入整个数组内容的简捷方法如下: int myArray[5] = {-200, -100,0,100,200}; 进一步说,假如知道数组的元素个数,并在声明数组时填充数组,则声明数组时连数组长度都可以省略。例如:int myArray[] = {-200, -100,0,100,200 };这是可行的,因为编译器从赋予的数值表可以判定出数组中元素的个数和分配给数组的内存空间。 数组可以是多维的。为了生成两维整型数组,可用下列代码: int mdArray[3][5]; 这样就分配15个int空间(共60字节)。数组的元素可以和一维数组一样访问,只是要提供两个脚标操作符:int x = mdArray[1][1]+mdArray[2][1]; 图1.8两维数组在内存中的样子警告 注重不要重载数组末尾。 C++一个强大的特性是能直接访问内存。由于这个特性,C++无法阻止你写入特定内存地址,即使这个地址是程序不让访问的。下列代码是合法的,但会导致程序或Windows崩溃:int array[5];array[5]=10;这是常见的错误,因为数组是以0为基数的,最大脚标应是4而不是5。假如重载数组末尾,则无法知道哪个内存被改写了,使结果难以预料,甚至会导致程序或Windows崩溃。这类问题很难诊断,因为受影响的内存通常要在很久以后才访问,这时才发生崩溃(让你莫名其中之妙)。所以写入数组时一定要小心。 数组规则 ·数组是以0为基数。数组中的第一个元素为0,第二个元素为1,第三个元素为2,等等。 ·数组长度应为编译常量。编译器在编译时必须知道为数组分配多少内存空间。不能用变量指定数组长度。所以下列代码不合法,会导致编译错误: int x = 10;int myArray[x]; // compiler error here· 小心不要重载数组末尾。 · 大数组从堆叠(heap)而不是堆栈(stack)中分配(详见稍后)。· 从堆叠分配的数组可以用变量指定数组长度。例如:int x = 10;int* myArray = new int[x]; // this is OK
字符数组 希奇的是,C++不支持字串变量(放置文本的变量),C++程序中的字串是用char数据类型的数组表示的。例如,可以将变量赋予char数组如下: char text[] = "This is a string."; 这就在内存中分配18字节的内存空间用于存放字串。根据你的领悟能力,也许你会发现该字串中只有17个字符。分配18个字节的原因是字串要以终止null结尾,C++在分配内存空间时把终止null算作一个字符。 新术语 终止null是个非凡字符,用0表示,等于数值0。程序碰到字符数组中的0时,表示已经到字串末尾。为了说明这点,输入并运行下列控制台应用程序。 清单1.6Nulltest.cpp 1: #include <iostream.h> 2: #include <conio.h> 3: #pragma hdrstop 4: 5: int main(int argc,char **argv) 6: { 7:char str[]="This is a string."; 8.cout << str << end1; 9.str[7]= '/0'; 10. cout << str << end1 11. cout << end1 << "Press any key to continue..."; 12: getch(); 13: return 0; 14: } 分析 最初,字符数组包含字符串This is a string和一个终止null,这个字串通过cout送到屏幕上。下一行将数组的第7个元素赋值为0,即终止null。字串再次发送到屏幕上,但这时只显示This is。原因是计算机认为数组中字串在第7个元素上终止,余下字串仍然在内存空间中,但不显示,因为碰到了终止null。图1.10演示了将数组的第7个元素赋值为0的语句前后的字符数组。 之前 Thi sisastri ng./0 之后 This is/0astri ng./0 图1.10字符数组的内容 清单1.6中也可以赋值0而不是'0',结果相同,因为数字0和char数据类型'0'是等值的。例如,下列语句是等价的: str[7] = '0'; str[7] = 0; 说明 C++程序中单引号与双引号是有差别的。向数组元素赋值终止null和其它字符值时,必须用单引号。单引号的作用是将引号内的字符变成整型值(该字符的ASCII值),然后将这个值存放在内存地址中。将字串赋予字符数组时,必须用双引号。假如用错引号,则编译器会发生编译错误。
字串操作函数 假如你用过具有string数据类型的编程语言,你可能很不习惯,别人也有同感,所以标准C语言库中提供了几个字串操作函数。表1.3列出了最常用的字串操作函数及其用法说明。关于每个函数的具体说明和实例,见C++ Builder联机帮助。 表1.3字串操作函数 函数 说明 strcat() 将字串接合到目标字串的末尾 strcmp() 比较两个字串是否相等 strcmpi() 比较两个字串是否相等,不考虑大小写 strcpy() 将字串内容复制到目标字串中 strstr() 扫描字串中第一个出现的字串 strlen() 返回字串长度 strupr() 将字串中的所有字符变成大写 sprintf() 根据几个参数建立字串 说明 这里介绍的字串操作是C语言中的字串处理方法。大多数C++编译器提供了cstring类,可以简化字串的处理(C++ Builder的Visual构件库中有个AnsiString类,可以处理字串操作。C++ Builder联机帮助中具体介绍了AnsiString类)。尽管C语言中的字串处理方法比较麻烦,但并不过时,C++编程人员经常在使用cstring类和AnsiString类等字串类的同时使用C语言中的字串处理方法。这里不想对表中的每个函数进行举例说明,只想举两个最常用的函数。strcpy()函数将一个字串复制到另一字串中,源字串可以是变量或直接字串。例如下列代码: //set up a string to hold 29 characters char buff[30]; //copy a string literal to the buffer strcpy (buff,"This is a test.");//display it cout << buff << end; //initialize a second string buffer char buff2[]="A second string."; //copy the contents of this string to the first buffer strcpy (buff,buff2); cout << buff << end1; 字符数组中比数字数组中更轻易重载数字末尾。例如下列代码: char buff[10]= "A string";// later.... strcpy(buff,"This is a test."); //oops! 这里建立了放10个字符的字符数组,最初指定需要9个字节的字符串(记住终止null)。后来可能忘记了数组长度,将需要16个字节的字串复制到了缓冲区,对数组重载了六个字节。这个小小错误就擦去了某个内存位置上的六个字节。所以将数据复制到字符数组中时要非凡小心。另一个常用的字串函数是sprintf()。这个函数可以混合文本和数字建立格式化字串。下面例子将两个数相加,然后用sprintf()建立字串以报告结果: char buff[20]; int x = 10 * 20; sprintf(buff,"The result is: %d",x); cout << buff; 执行这个码段时,程序显示下列结果:The result is:200 本例中%d告诉sprintf()函数此处有个整型值,格式字串末尾插入变量x,告诉sprintf()在字串的这个位置放上变量x的值。sprintf()是个非凡的函数,可以取多个变元。你必须提供目标缓冲区和格式字串,但格式字串后面的变元数是个变量。下面的sprintf()例子用了另外三个变元: int x = 20; int y = 5; sprintf(buff, "%d + %d", x, y, x + y); cout << buff; 执行这个码段时,屏幕上显示的结果如下:20 + 5 = 25 说明 C++字串中的单斜杠表示非凡字符。例如,'/n'表示新行符,'/t'表示跳表符。为了在字串中放上实际的斜杠,要用双斜杠如下: strcpy(fileName, "c://windows//system//win.ini"); 许多编程人员因为忘了这个简单的事实而夜不能寐,苦苦折腾。这是个常见的错误,别说我没有告诉你。sprintf()有个兄弟叫wsprintf(),是Windows版的sprintf().Windows程序中可能同时用这两个函数。wsprintf()与sprintf()的作用相似,唯一的差别是不能在格式字串中放上浮点数。C++ Builder程序中两个函数均可使用,但用sprintf()更好,因为它完全支持浮点数(还可以少输入一个字符)。关于sprintf()的进一步介绍,见C++ Builder联机帮助。
字串数组不仅可以有字符数组,还可以有字符数组的数组(即字串数组)。这听起来有点复杂,其实前面的Argstest程序中已经用过。这类数组可以分配如下: char strings[][20] = { "This is string 1", "This is string 2", "This is string 3", "This is string 4"}; 这个代码生成四个字串的数组,每个字串最多放19个字符。尽管可以使用这种字串数组,但C++ Builder中还有更简单的字串数组处理办法(将在后面介绍C++ Builder时介绍)。说明 假如经常用到字串数组,应当看看标准模板库(STL).STL提供了比用C语言式字符数组更方便地存放和操作字串数组的方法.STL中还有个string类。