# 第 3 课：第一个 C++ 程序与输出

> **本课学习目标**：
> 1. 读懂最简单的 C++ 程序结构，认识 `main` 函数是程序执行的入口。
> 2. 掌握 `cout` 语句的用法，会输出文字、数字、变量和表达式。
> 3. 掌握 `printf` 语句的用法，会使用 `%d`、`%%` 以及 `%2d / %02d` 格式控制。
> 4. 彻底分清**双引号以内**（原样输出）与**双引号以外**（计算/找变量值）的巨大区别。
> 5. 掌握空格、换行（`endl` / `\n`）的控制方式。

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## 一、 一个最完整的最小 C++ 程序

先看一段经典的 C++ 基础代码：
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, GESP!";
    return 0;
}
```
**运行后输出**：
```text
Hello, GESP!
```
### 逐行拆解：
1. **`#include <iostream>`**：引入输入输出流头文件。以后只要用了 `cout` 或 `cin`，就必须写这一行。
2. **`using namespace std;`**：使用标准命名空间。有了它，我们才能直接写 `cout`，否则需要写成繁琐的 `std::cout`。
3. **`int main() { ... }`**：**主函数**。它是整个程序执行的**唯一入口**，计算机运行程序时会从 `main` 里面第一行开始执行。
4. **`return 0;`**：表示程序正常结束。

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## 二、 顺序结构：从上到下执行

C++ 程序中的语句默认是**按照从上到下的顺序依次执行**的。
```cpp
int main() {
    cout << "A";
    cout << "B";
    cout << "C";
    return 0;
}
```
* **输出结果**：`ABC`（三者连在一起，因为中间没有写空格或换行）。

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## 三、 使用 `cout` 进行输出

`cout` 是 C++ 最常用的输出工具，使用 `<<` 符号连接输出内容。

### 1. 输出文字（加双引号）
* 双引号包裹的内容叫**字符串常量**。双引号里的内容会**原样输出**，双引号本身不打印。
* 代码：`cout << "Hello";` ➡️ 输出：`Hello`
* **陷阱题**：`cout << "a+b";` ➡️ 输出：`a+b`（里面是文字，**不会**去计算加法）。

### 2. 输出数字（不加双引号）
* 代码：`cout << 123;` ➡️ 输出：`123`（数字直接写，代表数值本身）。

### 3. 连续输出多个内容
* 用多个 `<<` 连起来：
* 代码：`cout << "3+4=" << 3 + 4;`
* 输出：`3+4=7`
* *解析：`"3+4="` 在双引号内，原样输出；后面的 `3 + 4` 在双引号外，计算出结果 `7`。*

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## 四、 🚨 核心考点：双引号内外的区别（丢分重灾区）

考试中最喜欢考学生能不能分清双引号里面和外面：

> 💡 **避坑口诀**：**“双引号内原样抄，双引号外求数值”**。

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## 五、 空格与换行的控制

* **空格**：
  * 写在双引号里的空格会直接输出（如 `cout << "Hello GESP";`）。
  * 也可以单独输出空格：`cout << "Hello" << " " << "GESP";`
* **换行**：
  * 方法 1：使用 **`endl`** ➡️ `cout << "Hello" << endl; cout << "GESP";`
  * 方法 2：在字符串中使用 **`\n`** ➡️ `cout << "Hello\nGESP";`
  * *两者效果相同，都会让光标跳到下一行。*
* **注意**：输出语句之间**不会自动加空格，也不会自动换行**！

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## 六、 进阶：使用 `printf` 输出（C 风格输出）

GESP 一级真题非常喜欢考 C 风格的 `printf`，尤其是格式化占位符。使用时需包含头文件 `#include <cstdio>`。

### 1. 基本占位符 `%d`（输出整数）
```cpp
int a = 10;
printf("%d", a);  // 输出 10
```
* **多变量对应**：
  ```cpp
  int a = 3, b = 4;
  printf("%d+%d=%d", a, b, a + b);  // 输出 3+4=7
  ```
  前面的三个 `%d` 严格按顺序对应后面的变量 `a`、`b`、`a + b`。

### 2. 输出百分号 `%%`
在 `printf` 的双引号中，`%` 有特殊用途（用来引导 `%d`）。如果你想在屏幕上打印一个真正的 `%` 符号，**必须写成两个百分号 `%%`**。
* 代码：`printf("5%%2=%d", 5 % 2);`
* 输出：`5%2=1`

### 3. 宽度控制与补零（高频难点）
* **`%2d`**：代表输出的整数**至少占 2 个字符宽度**。如果数字本身只有 1 位，前面会**补一个空格**。
  * `printf("%2d", 3);` ➡️ 输出：` 3`（前面有 1 个空格）
* **`%02d`**：代表输出的整数**至少占 2 个字符宽度**，如果不足 2 位，前面**补数字 0**。
  * `printf("%02d", 3);` ➡️ 输出：`03`
  * `printf("%02d%02d", 3, 22);` ➡️ 输出：`0322`

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## 七、 GESP 一级真题与例题精讲

### 练一练 1：printf 里的百分号转义
**【题目】**
下面程序的输出是（）。
```cpp
#include <cstdio>
int main() {
    printf("5%%2={%d}\n", 5 % 2);
    return 0;
}
```
A. `1={1}`  
B. `5%2={5%2}`  
C. `5%2={1}`  
D. `5 ={1}`

> **正确答案**：**C**
> **名师解析**：
> `%%` 在 `printf` 中会折叠输出一个普通的 `%`，所以 `5%%2=` 会变成 `5%2=`；后面的 `%d` 对应 `5 % 2` 的计算结果 `1`；大括号 `{}` 是普通字符原样输出。合起来就是 `5%2={1}`。

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### 练一练 2：%02d 宽度补零
**【题目】**
下面程序的输出是（）。
```cpp
#include <cstdio>
int main() {
    printf("%02d%02d", 3, 22);
    return 0;
}
```
A. `322`  
B. `0322`  
C. `3022`  
D. `003022`

> **正确答案**：**B**
> **名师解析**：
> 第一个格式控制符是 `%02d`，数字 `3` 不足两所以在前面补 `0`，变成 `03`；第二个是 `%02d`，数字 `22` 刚好两位，输出 `22`。合起来就是 `0322`。

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### 练一练 3：cout 陷阱辨析
**【题目】**
下面程序的输出是（）。
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int N = 10;
    cout << "N*N=" << N * N;
    return 0;
}
```
A. `N*N=100`  
B. `100=100`  
C. `N*N=N*N`  
D. `10*10=100`

> **正确答案**：**A**
> **名师解析**：
> `"N*N="` 在双引号内，所以**原样输出** `N*N=`；而后面的 `N * N` 在双引号外，计算变量乘积得到 `100`。连起来即为 `N*N=100`。

第 3 课：第一个 C++ 程序与输出

本课学习目标： 1. 读懂最简单的 C++ 程序结构，认识 main 函数是程序执行的入口。 2. 掌握 cout 语句的用法，会输出文字、数字、变量和表达式。 3. 掌握 printf 语句的用法，会使用 %d、%% 以及 %2d / %02d 格式控制。 4. 彻底分清双引号以内（原样输出）与双引号以外（计算/找变量值）的巨大区别。 5. 掌握空格、换行（endl / \n）的控制方式。

一、一个最完整的最小 C++ 程序

先看一段经典的 C++ 基础代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, GESP!";
    return 0;
}

运行后输出：

Hello, GESP!

逐行拆解：

#include <iostream>：引入输入输出流头文件。以后只要用了 cout 或 cin，就必须写这一行。
using namespace std;：使用标准命名空间。有了它，我们才能直接写 cout，否则需要写成繁琐的 std::cout。
int main() { ... }：主函数。它是整个程序执行的唯一入口，计算机运行程序时会从 main 里面第一行开始执行。
return 0;：表示程序正常结束。

二、顺序结构：从上到下执行

C++ 程序中的语句默认是按照从上到下的顺序依次执行的。

int main() {
    cout << "A";
    cout << "B";
    cout << "C";
    return 0;
}

输出结果：ABC（三者连在一起，因为中间没有写空格或换行）。

三、使用 `cout` 进行输出

cout 是 C++ 最常用的输出工具，使用 << 符号连接输出内容。

1. 输出文字（加双引号）

双引号包裹的内容叫字符串常量。双引号里的内容会原样输出，双引号本身不打印。
代码：cout << "Hello"; ➡️ 输出：Hello
陷阱题：cout << "a+b"; ➡️ 输出：a+b（里面是文字，不会去计算加法）。

2. 输出数字（不加双引号）

代码：cout << 123; ➡️ 输出：123（数字直接写，代表数值本身）。

3. 连续输出多个内容

用多个 << 连起来：
代码：cout << "3+4=" << 3 + 4;
输出：3+4=7
解析："3+4=" 在双引号内，原样输出；后面的 3 + 4 在双引号外，计算出结果 7。

四、 🚨 核心考点：双引号内外的区别（丢分重灾区）

考试中最喜欢考学生能不能分清双引号里面和外面：

代码写法	输出结果	核心原因
`int a = 3, b = 4;` `cout << "a+b=" << a + b;`	`a+b=7`	`"a+b="`在双引号内原样输出；`a+b`在双引号外，计算变量和结果为 `7`。
`int a = 3, b = 4;` `cout << "a+b=a+b";`	`a+b=a+b`	所有内容都在双引号内，程序只当成普通文字，完全不计算。
`int N = 10;` `cout << "N*N";`	`N*N`	双引号内原样输出，不会输出 100。
`int N = 10;` `cout << N * N;`	`100`	没有双引号，计算变量表达式的值。

💡 避坑口诀：“双引号内原样抄，双引号外求数值”。

五、空格与换行的控制

空格：
写在双引号里的空格会直接输出（如 cout << "Hello GESP";）。
也可以单独输出空格：cout << "Hello" << " " << "GESP";
换行：
方法 1：使用 endl ➡️ cout << "Hello" << endl; cout << "GESP";
方法 2：在字符串中使用 \n ➡️ cout << "Hello\nGESP";
两者效果相同，都会让光标跳到下一行。
注意：输出语句之间不会自动加空格，也不会自动换行！

六、进阶：使用 `printf` 输出（C 风格输出）

GESP 一级真题非常喜欢考 C 风格的 printf，尤其是格式化占位符。使用时需包含头文件 #include <cstdio>。

1. 基本占位符 `%d`（输出整数）

int a = 10;
printf("%d", a);  // 输出 10

多变量对应： cpp int a = 3, b = 4; printf("%d+%d=%d", a, b, a + b); // 输出 3+4=7 前面的三个 %d 严格按顺序对应后面的变量 a、b、a + b。

2. 输出百分号 `%%`

在 printf 的双引号中，% 有特殊用途（用来引导 %d）。如果你想在屏幕上打印一个真正的 % 符号，必须写成两个百分号 %%。 * 代码：printf("5%%2=%d", 5 % 2); * 输出：5%2=1

3. 宽度控制与补零（高频难点）

%2d：代表输出的整数至少占 2 个字符宽度。如果数字本身只有 1 位，前面会补一个空格。
printf("%2d", 3); ➡️ 输出：3（前面有 1 个空格）
%02d：代表输出的整数至少占 2 个字符宽度，如果不足 2 位，前面补数字 0。
printf("%02d", 3); ➡️ 输出：03
printf("%02d%02d", 3, 22); ➡️ 输出：0322

七、 GESP 一级真题与例题精讲

练一练 1：printf 里的百分号转义

【题目】 下面程序的输出是（）。

#include <cstdio>
int main() {
    printf("5%%2={%d}\n", 5 % 2);
    return 0;
}

A. 1={1}
B. 5%2={5%2}
C. 5%2={1}
D. 5 ={1}

正确答案：C 名师解析： %% 在 printf 中会折叠输出一个普通的 %，所以 5%%2= 会变成 5%2=；后面的 %d 对应 5 % 2 的计算结果 1；大括号 {} 是普通字符原样输出。合起来就是 5%2={1}。

练一练 2：%02d 宽度补零

【题目】 下面程序的输出是（）。

#include <cstdio>
int main() {
    printf("%02d%02d", 3, 22);
    return 0;
}

A. 322
B. 0322
C. 3022
D. 003022

正确答案：B 名师解析：第一个格式控制符是 %02d，数字 3 不足两所以在前面补 0，变成 03；第二个是 %02d，数字 22 刚好两位，输出 22。合起来就是 0322。

练一练 3：cout 陷阱辨析

【题目】 下面程序的输出是（）。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int N = 10;
    cout << "N*N=" << N * N;
    return 0;
}

A. N*N=100
B. 100=100
C. N*N=N*N
D. 10*10=100

正确答案：A 名师解析： "N*N=" 在双引号内，所以原样输出 N*N=；而后面的 N * N 在双引号外，计算变量乘积得到 100。连起来即为 N*N=100。

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