第一个C++程序

【例1.1】本教程第一个C++程序，输出一行字符： “This is a C++ program.”。程序如下:

1. #include <iostream> //包含头文件iostream
2. using namespace std; //使用命名空间std
3. int main( )
4. {
5. cout<<"This is a C++ program.";
6. return 0;
7. }

在运行时会在屏幕上输出以下一行信息：
This is a C++ program.

用main代表“主函数”的名字。每一个C++程序都必须有一个 main 函数。main前面的int的作用是声明函数的类型为整型。程序第6行的作用是向操作系统返回一个零值。如果程序不能正常执行，则会自动向操作系统返回一个非零值，一般为-1。

函数体是由大括号{  }括起来的。本例中主函数内只有一个以cout开头的语句。注意C++所有语句最后都应当有一个分号。

再看程序的第1行“#include <iostream>”，这不是C++的语句，而是C++的一个预处理命令，它以“#”开头以与C++语句相区别，行的末尾没有分号。#include <iostream>是一个“包含命令”，它的作用是将文件iostream的内容包含到该命令所在的程序文件中，代替该命令行。文件iostream的作用是向程序提供输入或输出时所需要的一些信息。iostream是i-o-stream 3个词的组合，从它的形式就可以知道它代表“输入输出流”的意思，由于这类文件都放在程序单元的开头，所以称为“头文件”(head file)。在程序进行编译时，先对所有的预处理命令进行处理，将头文件的具体内容代替 #include命令行，然后再对该程序单元进行整体编译。

程序的第2行“using namespace std; ” 的意思是“使用命名空间std”。C++标准库中的类和函数是在命名空间std中声明的，因此程序中如果需要用到C++标准库（此时就需要用#include命令行），就需要用“using namespace std; ”作声明，表示要用到命名空间std中的内容。

在初学C++时，对本程序中的第1, 2行可以不必深究，只需知道：如果程序有输入或输出时，必须使用“#include <iostream>”命令以提供必要的信息，同时要用“using namespace std;” ，使程序能够使用这些信息，否则程序编译时将出错。

【例1.2】求a和b两个数之和。可以写出以下程序：

1. // 求两数之和 (本行是注释行)
2. #include <iostream> //预处理命令
3. using namespace std; //使用命名空间std
4. int main( ) //主函数首部
5. { //函数体开始
6. int a, b, sum; //定义变量
7. cin>>a>>b; //输入语句
8. sum=a+b; //赋值语句
9. cout<<"a+b="<<sum<<endl; //输出语句
10. return 0; //如程序正常结束，向操作系统返回一个零值
11. } //函数结束

本程序的作用是求两个整数a和b之和sum。第1行“//求两数之和”是一个注释行，C++规定在一行中如果出现“//”，则从它开始到本行末尾之间的全部内容都作为注释。

如果在运行时从键盘输入
    123  456↙
则输出为
    a+b=579

【例1.3】给两个数x和y，求两数中的大者。在本例中包含两个函数。

1. #include <iostream> //预处理命令
2. using namespace std;
3. int max(int x,int y) //定义max函数,函数值为整型,形式参数x,y为整型
4. { //max函数体开始
5. int z; //变量声明,定义本函数中用到的变量z为整型
6. if(x>y)
7. z=x; //if语句,如果x>y,则将x的值赋给z
8. else z=y; //否则,将y的值赋给z
9. return(z); //将z的值返回,通过max带回调用处
10. } //max函数结束
12. int main( ) //主函数
13. { //主函数体开始
14. int a,b,m; //变量声明
15. cin>>a>>b; //输入变量a和b的值
16. m=max(a,b); //调用max函数,将得到的值赋给m
17. cout<<"max="<<m<<' '; //输出大数m的值
18. return 0; //如程序正常结束,向操作系统返回一个零值
19. } //主函数结束

本程序包括两个函数：主函数main和被调用的函数max。程序运行情况如下：
18  25 ↙  （输入18和25给a和b）
max=25  （输出m的值）

注意输入的两个数据间用一个或多个空格间隔，不能以逗号或其他符号间隔。

在上面的程序中，max函数出现在main函数之前，因此在main函数中调用max函数时，编译系统能识别max是已定义的函数名。如果把两个函数的位置对换一下，即先写main函数，后写max函数，这时在编译main函数遇到max时，编译系统无法知道max代表什么含义，因而无法编译，按出错处理。

为了解决这个问题，在主函数中需要对被调用函数作声明。上面的程序可以改写如下：

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. int main( )
4. {
5. int max(int x,int y); //对max函数作声明
6. int a,b,c;
7. cin>>a>>b;
8. c=max(a,b); //调用max函数
9. cout<<"max="<<c<<endl;
10. return 0;
11. }
13. int max(int x,int y) //定义max函数
14. {
15. int z;
16. if(x>y) z=x;
17. else z=y;
18. return(z);
19. }

只要在被调用函数的首部的末尾加一个分号，就成为对该函数的函数声明。函数声明的位置应当在函数调用之前。

下面举一个包含类(class)和对象(object)的C++程序，目的是使读者初步了解C++是怎样体现面向对象程序设计方法的。

【例1.4】包含类的C++程序。

1. #include <iostream>// 预处理命令
2. using namespace std;
3. class Student// 声明一个类,类名为Student
4. {
5. private: // 以下为类中的私有部分
6. int num; // 私有变量num
7. int score; // 私有变量score
8. public: // 以下为类中的公用部分
9. void setdata( ) // 定义公用函数setdata
10. {
11. cin>>num; // 输入num的值
12. cin>>score; // 输入score的值
13. }
14. void display( ) // 定义公用函数display
15. {
16. cout<<"num="<<num<<endl; // 输出num的值
17. cout<<"score="<<score<<endl;//输出score的值
18. };
19. }; // 类的声明结束
20. Student stud1,stud2; //定义stud1和stud2为Student类的变量,称为对象
21. int main( )// 主函数首部
22. {
23. stud1.setdata( ); // 调用对象stud1的setdata函数
24. stud2.setdata( ); // 调用对象stud2的setdata函数
25. stud1.display( ); // 调用对象stud1的display函数
26. stud2.display( ); // 调用对象stud2的display函数
27. return 0;
28. }

在一个类中包含两种成员：数据和函数，分别称为数据成员和成员函数。在C++中把一组数据和有权调用这些数据的函数封装在一起，组成一种称为“类(class)”的数据结构。在上面的程序中，数据成员num，score和成员函数setdata，display组成了一个名为Student的“类”类型。成员函数是用来对数据成员进行操作的。也就是说，一个类是由一批数据以及对其操作的函数组成的。

类可以体现数据的封装性和信息隐蔽。在上面的程序中，在声明Student类时，把类中的数据和函数分为两大类：private(私有的)和public(公用的)。把全部数据(num，score)指定为私有的，把全部函数(setdata，display)指定为公用的。在大多数情况下，会把所有数据指定为私有，以实现信息隐蔽。

具有“类”类型特征的变量称为“对象”(object)。

程序中第18~24行是主函数。

程序运行情况如下:
1001  98.5 ↙   (输入学生1的学号和成绩)
1002  76.5 ↙   (输入学生2的学号和成绩)
num=1001  (输出学生1的学号)
score=98.5   (输出学生1的成绩)
num=1002  (输出学生2的学号)
score=76.5   (输出学生2的成绩)