L1 C++信奥基础

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## 1. 程序结构与控制流程

### 1.1 程序框架

```cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {                 // 程序入口
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    cout << a + b << "\n";
    return 0;
}
```

- 注释有 `//` 与 `/* ... */` 两种形式；前者用于单行或行尾，后者必须成对出现。
- 使用系统头文件写作 `#include <头文件名>`；自己的头文件使用双引号，先在当前目录搜索。
- 流、容器和算法通常位于 `std` 命名空间，原文示例使用 `using namespace std;`。
- 程序从 `main()` 开始；竞赛程序应以 `return 0;` 正常结束。
- 语句通常以分号结束；由 `{}` 包围的语句块整体也视为一条语句。

### 1.2 选择结构

`if` 在条件为真时执行后续语句或语句块，否则执行 `else` 分支（如存在）。

```cpp
if (condition) {
    // A
} else if (anotherCondition) {
    // B
} else {
    // C
}
```

`switch` 根据表达式的值选择 `case`。`default` 可省略；若漏写 `break`，会继续执行后续 `case`，直到遇到 `break` 或 `switch` 结束。原文强调：`switch` 结束后有分号。

```cpp
switch (month) {
    case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12:
        cout << "这个月有 31 天。\n";
        break;
    case 4: case 6: case 9: case 11:
        cout << "这个月有 30 天。\n";
        break;
    case 2:
        cout << "这个月有 " << (leap ? 29 : 28) << " 天。\n";
        break;
    default:
        break;
};
```

闰年规则：能被 400 整除，或能被 4 整除但不能被 100 整除。

### 1.3 循环结构

```cpp
while (condition) {
    // 循环体
}

do {
    // 循环体至少执行一次
} while (condition);

for (initialization; condition; update) {
    // 循环体
}
```

`for` 可等价改写为初始化后执行 `while`，每轮末尾执行状态转移。三个表达式可以省略，但两个分号必须保留。

- `break` 跳出当前层循环；`continue` 跳过本轮余下代码，进入下一轮；二者只影响所在的一层循环。
- 写循环时重点检查计数变量、边界使用 `<`/`<=` 等，以及逆序循环的 `--`。

```cpp
int n;
long long result;
cin >> n;
while (n > -1) {
    result = 1;
    for (int i = 1; i <= n; ++i) result *= i;
    cout << n << "! = " << result << "\n";
    cin >> n;
}
```

### 1.4 `goto` 与 C/C++ 差异

`goto` 可跳至标签，原文给出其跳出多层循环的用途；但它会破坏程序结构，通常不提倡使用。

```cpp
for (int i = 0; i < 9; ++i)
    for (int j = 0; j < 9; ++j)
        for (int k = 0; k < 9; ++k)
            if (/* 满足条件 */) goto exited;
exited:
```

竞赛中 C 与 C++ 的主要差异：C++ 支持流输入输出、面向对象、`string` 与 STL；C 的头文件在 C++ 中宜改为如 `<cstdio>` 而非 `<stdio.h>`。

## 2. 数据类型与复合数据

### 2.1 基本数据类型、变量和常量

常用整型包括 `int`（通常 4 字节）、`long long`（8 字节）及其无符号形式；`char` 通常 1 字节，`bool` 表示 `true`/`false`；`float`、`double` 分别约有 7 位、15 位有效数字。对固定宽度有要求时，可包含 `<cstdint>` 并使用 `int8_t`、`int16_t`、`int32_t`、`int64_t` 等；原文推荐竞赛中以 `int64_t` 代替 `long long`，以保证位宽一致。

变量定义形式为“类型 + 标识符”，未初始化的局部变量值不确定。常量可使用：

```cpp
const int N = 90;
long long x = 123'456'789'012LL;  // C++14 数字分隔符
int y = 0b1010'1010;              // C++14 二进制字面量，值为 170
```

标识符只能包含字母、数字、下划线，不能以数字开头，不能与关键字冲突，必须先定义后使用；C++ 区分大小写。

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##### [顺序结构，点击链接](https://hlcoding.com/blog/share/content/718/ "顺序结构，点击链接")

##### [常见函数，点击链接](https://hlcoding.com/blog/share/content/720/ "常见函数，点击链接")

##### [分支结构，点击链接](https://hlcoding.com/blog/share/content/723/ "分支结构，点击链接")

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