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C++基础语法教程

1C++简介

1.1C++的历史

C++语言的发展始于20世纪80年代初，由贝尔实验室的BjarneStroustrup开发。起初，它被命名为“CwithClasses”，意在C语言的基础上添加面向对象的特性。1983年，语言正式更名为C++，其中“++”在C语言中表示“递增”操作，象征着该语言在C的基础上进行了增强。

C++的设计目标是提供一种高效、灵活且功能强大的编程语言，它不仅保留了C语言的低级特性，还引入了面向对象编程、泛型编程和异常处理等高级特性。这些特性使得C++成为开发操作系统、浏览器、游戏引擎等高性能软件的首选语言。

1.2C++的特点

1.2.1面向对象编程

C++支持面向对象编程（OOP），允许开发者定义类和对象，实现封装、继承和多态。这有助于创建可重用的代码和模块化的软件设计。

示例：

//定义一个简单的类

classCircle{

public:

Circle(doubleradius):m_radius(radius){}//构造函数

doublearea()const{return3.14159*m_radius*m_radius;}//计算面积

doubleperimeter()const{return2*3.14159*m_radius;}//计算周长

private:

doublem_radius;//圆的半径

};

//使用类

intmain(){

Circlec(5.0);//创建Circle对象

std::coutCirclearea:c.area()std::endl;//输出面积

std::coutCircleperimeter:c.perimeter()std::endl;//输出周长

return0;

}

1.2.2泛型编程

C++的模板功能支持泛型编程，允许编写可以处理多种数据类型的代码，提高了代码的复用性和灵活性。

示例：

//定义一个模板函数，用于交换两个变量的值

templatetypenameT

voidswap(Ta,Tb){

Ttemp=a;

a=b;

b=temp;

}

//使用模板函数

intmain(){

intx=10,y=20;

doubled1=1.5,d2=2.5;

swap(x,y);//交换整数

swap(d1,d2);//交换双精度浮点数

std::coutx:x,y:ystd::endl;//输出交换后的整数

std::coutd1:d1,d2:d2std::endl;//输出交换后的双精度浮点数

return0;

}

1.2.3异常处理

C++提供了异常处理机制，允许在程序中捕获和处理运行时错误，增强了程序的健壮性和可维护性。

示例：

//异常处理示例

intmain(){

try{

inta=10;

intb=0;

if(b==0){

throwstd::runtime_error(Divisionbyzero!);

}

intresult=a/b;

std::coutResult:resultstd::endl;

}catch(conststd::runtime_errore){

std::cerrCaughtexception:e.what()std::endl;

}

return0;

}

1.2.4性能优化

C++提供了对底层硬件的直接访问，使得开发者能够编写出性能极高的代码。它支持多种优化技术，如内联函数、常量表达式和类型安全的指针操作。

示例：

//使用内联函数优化性能

inlineintsquare(intx){

returnx*x;

}

//使用函数

intmain(){

inta=5;

std::coutSquareofaissquare(a)std::end