C++启蒙之编写简单的C++程序

2019-11-17 05:35:15

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供稿：网友

　　每个C++程序都包含一个或多个函数（function），其中的一个函数的名称必须是main。一个函数由一系列执行函数功能的语句（statement）组成。操作系统通过调用main函数来执行程序。这个函数执行它的组成语句并给操作系统返回一个值。

　　下面是一个简单的main函数，它没有返回值：

int main()
{
return 0;
}

　　操作系统利用main函数返回的值判定程序执行成功还是失败。返回0表明成功了。

　　Main函数很非凡，其中最重要的是这个函数必须存在于每个C++程序中，而且它是操作系统明确调用的唯一一个函数。

　　我们定义main函数的方式与定义其它函数是一样的。函数定义说明了四个部分：返回类型、函数名称、括号中带有的参数列表（可能为空）和函数主体。Main函数可能包含一组参数。在上面的定义中，参数列表是空的。

　　上面的main函数需要一个int类型的返回类型，它表示整型。整型是内建的（built-in）类型，这意味着这种类型是语言所定义的。

　　函数定义的最后一部分（函数主体），是一组以波浪括号（curly brace）开始，以波浪反括号结束的语句块：

{
return 0;
}

　　我们的程序中的唯一一条语句是return，它是用于终止函数的语句。

　　注重

　　请注重return语句后面的分号。在C++中分号标志着大多数语句的结束。它们轻易被忽略，假如忘记了可能导致难以理解的编译器错误信息。

　　当return包含一个值（例如0）的时候，这个值就是函数的返回值。返回值的类型必须与函数的返回类型相同或者必须能够转换成那种类型。在例子中main的返回类型是整型，而值0也是整型的。

　　在大多数系统中，main的返回值是状态标识。返回值为0表明main成功执行了。其它的返回值的意义由操作系统来定义。通常非0的返回值表明发生了错误。每个操作系统都由自身的、用于告诉用户main函数返回值的途径。

　　1、编译和执行程序

　　我们在编写程序之后需要编译它。编译程序的方法依靠于操作系统和编译器。假如你想了解编译器工作的细节信息，那么需要查看参考或者求助同事。

　　很多基于PC的编译器都在集成开发环境（IDE）中运行，同时它还绑定了相关的建立和分析工具。这些环境对于开发复杂的程序有很大的帮助，但是需要我们花大量的时间来学习如何高效率地使用它们。很多环境都包含了鼠标指向和点击（point-and-click）界面，它答应程序员编写程序并使用多种菜单来编译和运行程序。本文没有介绍这一方面的内容。

　　很多编译器（包括随着IDE发布的），提供了命令行接口。除非你对编译器IDE的使用非常熟悉，否则使用命令行接口更加轻易使用编译器。使用命令行接口可以避免在学习某种语言之前需要先学习IDE的开销。

　　程序源文件命名习惯

　　无论使用命令行接口还是IDE，大多数编译器都希望被编译的程序存储在文件中。程序文件一般称为源文件。在大多数系统中，源文件的名称包含两个部分--文件名（例如PRog1）和扩展名。按照习惯，扩展名表明该文件是一个程序。扩展名通常表明了程序是用哪种语言编写的，应该选择哪种编译器来运行。我们用来编译本文中的示例文件的系统把扩展名.CC作为C++程序，因此我们把程序保存为：prog1.cc

　　C++程序文件的扩展名依靠于你所使用的编译器。其它一些命名习惯还包括：

prog1.cxx
prog1.cpp
prog1.cp
prog1.C

　　调用GNU或微软编译器

　　在不同的编译器和操作系统上，用来调用C++编译器的命令是不同的。大多数普通的编译器都是GNU编译器和微软Visual Studio编译器。在默认情况下，调用GNU编译器的命令是g++：

$ g++ prog1.cc -o prog1

　　其中$是系统提示符。这个命令产生一个叫做prog1或者prog1.exe的可执行文件（依靠于操作系统）。在UNIX上，可执行文件没有后缀；在Windows上，后缀名是.exe。-o prog1是一个编译器参数，它指定了放置可执行文件的文件名称。假如忽略了这个参数，在Unix系统上，编译器生成一个叫做a.out的可执行文件，在Windows上生成a.exe。

　　我们使用cl命令调用微软编译器：

C:/Directory> cl -GX prog1.cpp

　　其中是C:directory>系统提示符，directory是当前目录的名称。调用编译器的命令是cl，-GX是一个选项，使用命令行接口编译程序的时候需要这个选项。微软编译器自动地生成一个与源文件名对应的可执行文件。这个可执行文件的扩展名是.exe，名称与源文件的名称相同。在这种情况下可执行文件是prog1.exe。你可以查看编译器的用户手册找到更多信息。

　　在命令行运行编译器

　　假如我们使用命令行接口，那么典型情况下我们会在控制台窗口（例如UNIX系统中的shell窗口或Windows中的命令提示符窗口）中编译程序。假设我们的主程序的程序名称是prog1.cc，我们可以使用下面的命令来编译它：

$ CC prog1.cc

　　其中CC调用编译器，$是系统提示符。它的输出是一个可执行文件，我们通过名字调用它。在我们的系统中，编译器生成的可执行文件的名称是a.exe。UNIX可能把它们的可执行文件叫做a.out。假如要运行一个可执行文件，只需要在命令行输入它的名称：

$ a.exe

　　执行我们编译过的程序。在UNIX系统中，有时候即使某个文件在当前目录中，你也必须提供该文件所在的目录。在这种情况下，我们应该这样输入：

$ ./a.exe

　　后面跟着斜线（/）的"."表明文件位于当前目录中。

　　我们需要使用依靠系统的方式来访问Main的返回值。在UNIX和Windows系统中，在执行某个程序之后，你都必须提交适当的echo命令。在UNIX系统中，我们通过下面的命令来获取状态：

$ echo $?

　　查看Windows系统中的状态，需要使用：

C:/directory> echo %ERRORLEVEL%

　　练习1：

　　查看你的编译器的文档，看看它所使用的命名习惯。编译和运行main程序。

　　练习2：

　　修改程序，使它返回-1。返回-1值通常表明程序执行失败了。但是，不同的系统报告main失败的情况有所不同。重新编译和运行该程序，看看系统如何处理main的失败标志。

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