C++启蒙课程：第2章开始学习C++

我们将正式进入C++编程世界，搭建我们的第一个程序“魔法骨架”，并学会使用“记忆存储盒”！

🏛️

魔法骨架与输出

学习程序的“主控开关” `main()` 和信息流动的管道 `cout`。

📥

变量与基本输入

掌握程序的“记忆存储盒” `int` 和从键盘获取信息的 `cin`。

🧑‍🔧

神奇的“分工”：函数

学习如何创建“任务分队” `function` 来让代码更整洁。

课时一：魔法骨架与输出

（覆盖知识点 2.1.1 - 2.1.7）

2.1.1 “主控开关” main()

C++程序从 `main()` 函数开始执行。它就像一个“START”按钮。点击按钮，看看程序是如何运行和结束的。

int main() 
{ // 函数体开始
    // ... C++ 指令 ...
    return 0; // 结束指令
} // 函数体结束
                    

2.1.3 魔法工具箱 (#include)

`#include ` 就像导入一个“魔法工具箱”，里面装着 `cout` 和 `cin` 工具。把鼠标悬停在工具箱上看看！

🧰

iostream 工具箱

// 预处理器指令
#include  // 导入“输入/输出”工具箱

int main() {
    // ...
}
                    

2.1.5 “std 品牌盒子”

`cout` 工具放在一个叫 `std` 的品牌盒子里。使用 `using namespace std;` 就像打开盒子，可以直接用工具。

using namespace std; (打开盒子)

std::cout << "Hello";

#include 
using namespace std; // 打开 std 盒子

int main() {
    cout << "Hello"; // 直接使用 cout
    return 0;
}
                    

2.1.6 “信息流动管” cout

`cout` 是输出流对象。`<<` 运算符像一个管道，把右边的信息（字符串）推送到 `cout`，显示在屏幕上。

// "Hello C++" 是一个字符串
// << 是插入运算符
cout << "Hello C++";
                    

endl vs. \n (换行)

`endl` 和 `\n` 都能换行。`endl` 还会“刷新”输出（立即显示）。

cout << "第一行" << endl; // 换行并刷新
cout << "第二行\n";       // \n 只是一个换行符
cout << "第三行";
                    

2.1.7 注释 (给读者看)

注释是给程序员看的，编译器会完全忽略它们。点击“编译”，看看注释是如何被“跳过”的。

// 这是一个单行注释
int main() {
    /* 这是一个
       多行注释 */
    cout << "Hello"; // 编译器会忽略这个
    return 0;
}
                    

课时二：变量与基本输入

（覆盖知识点 2.2.1 - 2.3.3）

变量的生命周期：“记忆存储盒”

变量就像一个贴了标签的盒子。我们按顺序“声明”（创建盒子），“赋值”（放东西），“输入”（用键盘放东西），和“输出”（看盒子里是啥）。

💡 互动体验：

内存 (Memory)

? (未声明)

📜 代码支撑：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 1. 声明 (创建盒子)
    int carrots; 

    // 2. 赋值 (放 25 进去)
    carrots = 25;

    // 3. cin 输入 (用键盘放东西)
    cout << "请输入萝卜数量: ";
    cin >> carrots; // >> 抽取运算符

    // 4. cout 输出 (看盒子里是啥)
    // << 智能地打印出变量的值
    cout << "你有 " << carrots << " 个萝卜。" << endl;
    
    return 0;
}
                            

2.3.3 类与对象

类 (Class) 就像一个“蓝图”，它定义了如何造东西。对象 (Object) 才是根据蓝图造出来的“真东西”。`cin` 和 `cout` 都是对象。

📜

Class (蓝图)

iostream

💻

Object (真东西)

cout

// iostream 是一个“类”的规范 (蓝图)
// ...
// cout 是 iostream 类的一个“对象” (真东西)
// cin 也是 iostream 类的一个“对象”
                    

课时三：神奇的“分工”：C++函数

（覆盖知识点 2.4.1 - 2.4.5）

“打印机器人” (void 函数)

`void` 函数是一个“打印机器人”。你给它一个任务（数字），它执行操作（打印），但它**不会返回任何东西**给你。

机器人控制台:

// 2.4.3 函数原型 (使用说明书)
void simon(int n);

// void 表示“没有返回值”
void simon(int n) // 函数定义
{
    cout << "Simon says " << n << endl;
}
                    

“计算机器人” (return 函数)

`int` (有返回值) 函数是一个“计算机器人”。你给它一个数字，它计算后**返回 (return) 一个结果**给你存起来。

返回的结果:

// 2.4.3 函数原型 (使用说明书)
int cube(int x);

// int 表示“返回一个整数”
int cube(int x) // 函数定义
{
    return x * x * x; // 使用 return 返回值
}
                    

2.4.3 “使用说明书” (原型)

在C++中，你必须在“使用”一个函数之前，先给编译器一份“使用说明书”（函数原型），告诉编译器这个函数长什么样。

提供 ctof() 的原型 (说明书)

// double ctof(double); // <-- 切换上面的开关来添加/删除这行原型

int main() {
    // 编译器在这里检查它是否“认识” ctof
    double f = ctof(20.0); 
    return 0;
}

// 函数定义在后面
double ctof(double c) {
    return 1.8 * c + 32.0;
}
                    

编程实践与作业 (2.7)

是时候检验你作为 C++ 魔法师的实力了！

练习 1：显示姓名和地址 (2.7 练习 1)

任务：

编写一个C++程序，它显示您的姓名和地址（可以虚构）。

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    // 2.1.6 使用 cout 输出
    cout << "我的姓名是：小明" << endl; // 2.1.6 使用 endl 换行
    cout << "我的地址是：魔法学院C++系\n"; // 2.1.6 使用 \n 换行

    return 0; // 2.1.1 结束 main 函数
}
                            

练习 2：Long 距离转换 (2.7 练习 2 简化)

任务：

编写一个C++程序，要求用户输入一个整数 `long_distance`（单位：long），然后将它转换为码（1 long 等于 220 码）。

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    // 2.2.1 声明变量
    long long_distance;
    const int YARDS_PER_LONG = 220; 

    cout << "请输入以 long 为单位的距离: ";
    cin >> long_distance; // 2.3.1 使用 cin 抽取输入

    // 算术运算
    long yards = long_distance * YARDS_PER_LONG;

    // 2.3.2 拼接输出
    cout << long_distance << " long 等于 " << yards << " 码。" << endl;

    return 0;
}
                            

练习 3：温度转换函数 (2.7 练习 5)

任务：

编写一个程序，其中的 `main()` 调用一个用户定义的函数 ctof()。该函数以摄氏温度值为参数，并返回相应的华氏温度值。

公式： 华氏温度 = 1.8 × 摄氏温度 + 32.0

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

// 2.4.3 函数原型 (使用说明书)
double ctof(double c_temp); 

int main()
{
    double celsius;
    cout << "请输入摄氏温度值: ";
    cin >> celsius;

    // 2.4.1 调用有返回值的函数
    double fahrenheit = ctof(celsius);

    cout << celsius << " 摄氏度等于 " << fahrenheit << " 华氏温度。" << endl;
    return 0;
}

// 2.4.4 函数定义
double ctof(double c_temp)
{
    // 华氏温度 = 1.8 × 摄氏温度 + 32.0
    return 1.8 * c_temp + 32.0;
}
                            

本章知识点总结与复习

核心概念	解释/功能	关键用法/示例
main()	C++程序的执行起点，必不可少的函数模块。	int main() { ... return 0; }
预处理器	编译前处理指令，如 #include 。	#include <header>
using 指令	使程序可直接使用 std 名称空间中的元素。	using namespace std;
cout / cin	预定义对象，用于输出流（<<）和输入流（>>）。	cout << data; / cin >> data;
变量声明	定义变量的名称和类型，分配内存。	int age;
函数	C++程序的模块，用于执行特定任务。	void func(int x);
函数原型	声明函数的返回类型、参数数量和类型。	double func(double);

C++启蒙课程：第2章 开始学习C++

魔法骨架与输出

变量与基本输入

神奇的“分工”：函数

课时一：魔法骨架与输出

2.1.1 “主控开关” main()

2.1.3 魔法工具箱 (#include)

2.1.5 “std 品牌盒子”

2.1.6 “信息流动管” cout

endl vs. \n (换行)

2.1.7 注释 (给读者看)

课时二：变量与基本输入

变量的生命周期：“记忆存储盒”

💡 互动体验：

📜 代码支撑：

2.3.3 类与对象

课时三：神奇的“分工”：C++函数

“打印机器人” (void 函数)

“计算机器人” (return 函数)

2.4.3 “使用说明书” (原型)

编程实践与作业 (2.7)

本章知识点总结与复习

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