Loading docs/lang/basic.md +248 −0 Original line number Diff line number Diff line ## 代码框架 如果你不想深究背后的原理，初学时可以直接将这个“框架”背下来： ```cpp #include <cstdio> #include <iostream> int main() { // do something... return 0; } ``` ??? note "什么是 include？" `#include` 其实是一个预处理命令，意思为将一个文件“放”在这条语句处。也就是说，在编译时，编译器会“复制” `iostream` 头文件中的内容，“粘贴”到 `#include <iostream>` 这条语句处。这样，你就可以使用 `iostream` 中提供的 `std::cin` 、 `std::cout` 、 `std::endl` 等对象了。 如果你学过 C 语言，你会发现 C++ 中的头文件一般都不带 `.h` 后缀，而那些 C 语言中的头文件 `xx.h` 都变成了 `cxx` ，如 `stdio.h` 变成了 `cstdio` 。 一般来说，应当根据你需要使用的 C++ 内置的函数、对象来确定你要 `#include` 哪些头文件。但如果你 `#include` 了多余的头文件，也几乎不会造成什么影响。 可以 `#include` 自己写的头文件吗？答案是，可以。 你可以自己写一个头文件，如： `myheader.h` 。然后，将其放到和你的代码相同的目录里，再 `#include "myheader.h"` 即可。需要注意的是，自定义的头文件需要使用引号而非尖括号。当然，你也可以使用编译命令 `-I <header_file_path>` 来告诉编译器在哪找头文件，就不需要将头文件放到和代码相同的目录里了。 ??? note "什么是 main 函数？" 可以理解为程序运行时就会执行 `main` 函数中的代码。 实际上， `main` 函数是由系统或外部程序调用的。如，你在 cmd 中调用了你的程序，也就是调用了你程序中的 `main` 函数（在此之前先完成了全局变量的构造）。 最后的 `return 0;` 表示程序运行成功。默认情况下，程序结束时返回 0 表示一切正常，否则表示错误代码。这个值返回给谁呢？其实就是调用你写的程序的系统或外部程序，它会在你的程序结束时接收到这个返回值。 在 OI 中，程序的返回值不为 0 会导致运行时错误（RE）。 ## 注释 在 C++ 代码中，注释有两种写法： 1. 行内注释 以 `//` 开头，行内位于其后的内容全部为注释。 2. 注释块 以 `/*` 开头， `*/` 结尾，中间的内容全部为注释，可以跨行。 注释对程序运行没有影响，可以用来解释程序的意思。 在工程开发中，注释可以便于日后维护、他人阅读。 在 OI 中，很多人都很少写注释，但注释可以便于日后复习，而且，如果要写题解、教程的话，适量的注释可以便于读者阅读。 ## 输入与输出 ### cin 与 cout ```cpp #include <iostream> int main() { int x, y; // 声明变量 std::cin >> x >> y; // 读入 x 和 y std::cout << y << std::endl << x; // 输出 y，换行，再输出 x return 0; // 结束主函数 } ``` ??? note "什么是 std？" `std` 是 C++ 标准库所使用的 **命名空间** 。使用命名空间是为了避免重名。 例如：你定义了一个名为 `cin` 的变量，有了命名空间后，就可以通过 `cin` 和 `std::cin` 区分它们。 访问命名空间内的成员有三种方式： 1. 在成员名称前加上 `命名空间::` 。 2. 使用指令 `using 命名空间::成员名;` ，这样的话，可以直接通过成员名访问成员，但如果定义了和成员同名的变量或函数，就会产生冲突。 3. 使用指令 `using namespace 命名空间;` ，这样的话，可以直接通过成员名访问命名空间中的任何成员，但一旦定义了和命名空间中任何一个成员同名的变量或函数，就会产生冲突。 在工程开发中，是不推荐使用 `using namespace 命名空间` 的。在 OI 中，很多人为了方便，总是使用 `using namespace std;` ，但这样做会有导致编译错误的风险。 上面的代码还可以写成下面两种样子： ```cpp #include <iostream> using std::cin; using std::cout; using std::endl; int main() { int x, y; cin >> x >> y; cout << y << endl << x; return 0; } ``` ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int x, y; cin >> x >> y; cout << y << endl << x; return 0; } ``` ### scanf 与 printf `scanf` 与 `printf` 其实是 C 语言中的函数。大多数情况下，它们的速度比 `cin` 和 `cout` 更快，并且能够方便地支持格式控制。 ```cpp #include <cstdio> int main() { int x, y; scanf("%d%d", &x, &y); // 读入 x 和 y printf("%d\n%d", y, x); // 输出 y，换行，再输出 x return 0; } ``` 其中， `%d` 表示读入/输出的变量是一个有符号整型 ( `int` 型）的变量。 类似地： 1. `%s` 表示字符串。 2. `%c` 表示字符。 3. `%lf` 表示双精度浮点数（ `double` ）。 4. `%lld` 表示长整型 ( `long long` )。根据系统不同，也可能是 `%I64d` 。 5. `%u` 表示无符号整型 ( `unsigned int` )。 6. `%ull` 表示无符号长整型 ( `unsigned long long` )。 特殊地，还有一些控制格式的方式： 1. `%1d` 表示长度为 1 的整型。在读入时，即使没有空格也可以逐位读入数字。在输出时，若指定的长度大于数字的位数，就会在数字前用空格填充。 2. `%.6lf` ，用于输出，保留六位小数。 ??? note "为什么 scanf 中有 & 运算符？" 在这里， `&` 实际上是取址运算符，返回的是变量在内存中的地址。而 scanf 接收的参数就是变量的地址。 ??? note "什么是 \n？" `\n` 是一种 **转义字符** ，表示换行。 转义字符用来表示一些无法轻易输入的字符，如由于字符串字面值无法换行而无法输入的换行符，由于表示字符串字面值的开头结尾而无法输入的引号，由于表示转义字符而无法输入的反斜杠。 常用的转义字符还有： 1. `\t` 表示制表符。 2. `\\` 表示 `\` 。 3. `\"` 表示 `"` 。 4. `\0` 表示空字符，用来表示 C 风格字符串的结尾。 5. `\r` 表示回车。Linux 中换行符为 `\n` ，Windows 中换行符为 `\r\n` 。在 OI 中，如果输出需要换行，使用 `\n` 即可。但读入时，如果需要读入换行符，使用逐字符读入可能造成一些问题，需要注意。 ## 一些扩展内容 ### C++ 中的空白字符 在 C++ 中，所有空白字符（空格、制表符、换行），多个或是单个，都被视作是一样的。（当然，引号中视作字符串的一部分的不算。） 因此，你可以自由地使用任何代码风格（除了行内注释、字符串字面值与预处理命令必须在单行内），例如： ```cpp /* clang-format off */ #include <iostream> int main(){ int/**/x, y; std::cin >> x >>y; std::cout << y <<std::endl << x ; return 0; } ``` 当然，这么做是不被推荐的。 一种不那么丑陋而与 **OI Wiki** 要求的码风不同的代码风格： ```cpp /* clang-format off */ #include <iostream> using namespace std; // 其实这么做是不被推荐的 int main() { int x, y; cin >> x >> y; cout << y << endl << x; return 0; } ``` ### define 命令 `#define` 是一种预处理命令，用于定义宏，本质上是文本替换。例如： ```cpp #include <iostream> #define n 233 // n 不是变量，而是编译器会将代码中所有 "n" 文本替换为 "233" int main() { std::cout << n; // 输出 233 return 0; } ``` 宏可以带参数，带参数的宏可以像函数一样使用： ```cpp #include <iostream> #define sum(x, y) x + y // 这里应当为 #define sum(x, y) (x + y) #define square(x) ((x) * (x)) int main() { std::cout << sum(1, 2) << ' ' << 2 * sum(3, 5) << std::endl; // 输出为 3 11，因为 #define 是文本替换，后面的语句被替换为了 2 * 3 + 5 int i = 1; std::cout << square(++i) << ' ' << i; // 输出为 9 3 或 6 3，因为 ++i 被执行了两遍 // 而同一个语句中出现多个 ++ 是未定义行为 } ``` 使用 `#define` 是有风险的（由于 `#define` 作用域是整个程序，因此可能导致文本被意外地替换），因此应谨慎使用。较为推荐的做法是：使用 `const` 限定符声明常量，使用函数代替宏。 但是，在 OI 中， `#define` 依然有用武之处（依然是不被推荐的，会降低代码的规范性）： 1. `#define int long long` + `signed main()` 。通常用于避免忘记开 long long 导致的错误，或是调试时排除忘开 long long 导致错误的可能性。（也可能导致增大常数甚至 MLE。） 2. `#define For(i, l, r) for (int i = l; i <= r; ++i)` 、 `#define push_back pb` 、 `#define mid ((l + r) / 2)` ，用于减短代码长度。 Loading
docs/lang/basic.md +248 −0 Original line number Diff line number Diff line ## 代码框架 如果你不想深究背后的原理，初学时可以直接将这个“框架”背下来： ```cpp #include <cstdio> #include <iostream> int main() { // do something... return 0; } ``` ??? note "什么是 include？" `#include` 其实是一个预处理命令，意思为将一个文件“放”在这条语句处。也就是说，在编译时，编译器会“复制” `iostream` 头文件中的内容，“粘贴”到 `#include <iostream>` 这条语句处。这样，你就可以使用 `iostream` 中提供的 `std::cin` 、 `std::cout` 、 `std::endl` 等对象了。 如果你学过 C 语言，你会发现 C++ 中的头文件一般都不带 `.h` 后缀，而那些 C 语言中的头文件 `xx.h` 都变成了 `cxx` ，如 `stdio.h` 变成了 `cstdio` 。 一般来说，应当根据你需要使用的 C++ 内置的函数、对象来确定你要 `#include` 哪些头文件。但如果你 `#include` 了多余的头文件，也几乎不会造成什么影响。 可以 `#include` 自己写的头文件吗？答案是，可以。 你可以自己写一个头文件，如： `myheader.h` 。然后，将其放到和你的代码相同的目录里，再 `#include "myheader.h"` 即可。需要注意的是，自定义的头文件需要使用引号而非尖括号。当然，你也可以使用编译命令 `-I <header_file_path>` 来告诉编译器在哪找头文件，就不需要将头文件放到和代码相同的目录里了。 ??? note "什么是 main 函数？" 可以理解为程序运行时就会执行 `main` 函数中的代码。 实际上， `main` 函数是由系统或外部程序调用的。如，你在 cmd 中调用了你的程序，也就是调用了你程序中的 `main` 函数（在此之前先完成了全局变量的构造）。 最后的 `return 0;` 表示程序运行成功。默认情况下，程序结束时返回 0 表示一切正常，否则表示错误代码。这个值返回给谁呢？其实就是调用你写的程序的系统或外部程序，它会在你的程序结束时接收到这个返回值。 在 OI 中，程序的返回值不为 0 会导致运行时错误（RE）。 ## 注释 在 C++ 代码中，注释有两种写法： 1. 行内注释 以 `//` 开头，行内位于其后的内容全部为注释。 2. 注释块 以 `/*` 开头， `*/` 结尾，中间的内容全部为注释，可以跨行。 注释对程序运行没有影响，可以用来解释程序的意思。 在工程开发中，注释可以便于日后维护、他人阅读。 在 OI 中，很多人都很少写注释，但注释可以便于日后复习，而且，如果要写题解、教程的话，适量的注释可以便于读者阅读。 ## 输入与输出 ### cin 与 cout ```cpp #include <iostream> int main() { int x, y; // 声明变量 std::cin >> x >> y; // 读入 x 和 y std::cout << y << std::endl << x; // 输出 y，换行，再输出 x return 0; // 结束主函数 } ``` ??? note "什么是 std？" `std` 是 C++ 标准库所使用的 **命名空间** 。使用命名空间是为了避免重名。 例如：你定义了一个名为 `cin` 的变量，有了命名空间后，就可以通过 `cin` 和 `std::cin` 区分它们。 访问命名空间内的成员有三种方式： 1. 在成员名称前加上 `命名空间::` 。 2. 使用指令 `using 命名空间::成员名;` ，这样的话，可以直接通过成员名访问成员，但如果定义了和成员同名的变量或函数，就会产生冲突。 3. 使用指令 `using namespace 命名空间;` ，这样的话，可以直接通过成员名访问命名空间中的任何成员，但一旦定义了和命名空间中任何一个成员同名的变量或函数，就会产生冲突。 在工程开发中，是不推荐使用 `using namespace 命名空间` 的。在 OI 中，很多人为了方便，总是使用 `using namespace std;` ，但这样做会有导致编译错误的风险。 上面的代码还可以写成下面两种样子： ```cpp #include <iostream> using std::cin; using std::cout; using std::endl; int main() { int x, y; cin >> x >> y; cout << y << endl << x; return 0; } ``` ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int x, y; cin >> x >> y; cout << y << endl << x; return 0; } ``` ### scanf 与 printf `scanf` 与 `printf` 其实是 C 语言中的函数。大多数情况下，它们的速度比 `cin` 和 `cout` 更快，并且能够方便地支持格式控制。 ```cpp #include <cstdio> int main() { int x, y; scanf("%d%d", &x, &y); // 读入 x 和 y printf("%d\n%d", y, x); // 输出 y，换行，再输出 x return 0; } ``` 其中， `%d` 表示读入/输出的变量是一个有符号整型 ( `int` 型）的变量。 类似地： 1. `%s` 表示字符串。 2. `%c` 表示字符。 3. `%lf` 表示双精度浮点数（ `double` ）。 4. `%lld` 表示长整型 ( `long long` )。根据系统不同，也可能是 `%I64d` 。 5. `%u` 表示无符号整型 ( `unsigned int` )。 6. `%ull` 表示无符号长整型 ( `unsigned long long` )。 特殊地，还有一些控制格式的方式： 1. `%1d` 表示长度为 1 的整型。在读入时，即使没有空格也可以逐位读入数字。在输出时，若指定的长度大于数字的位数，就会在数字前用空格填充。 2. `%.6lf` ，用于输出，保留六位小数。 ??? note "为什么 scanf 中有 & 运算符？" 在这里， `&` 实际上是取址运算符，返回的是变量在内存中的地址。而 scanf 接收的参数就是变量的地址。 ??? note "什么是 \n？" `\n` 是一种 **转义字符** ，表示换行。 转义字符用来表示一些无法轻易输入的字符，如由于字符串字面值无法换行而无法输入的换行符，由于表示字符串字面值的开头结尾而无法输入的引号，由于表示转义字符而无法输入的反斜杠。 常用的转义字符还有： 1. `\t` 表示制表符。 2. `\\` 表示 `\` 。 3. `\"` 表示 `"` 。 4. `\0` 表示空字符，用来表示 C 风格字符串的结尾。 5. `\r` 表示回车。Linux 中换行符为 `\n` ，Windows 中换行符为 `\r\n` 。在 OI 中，如果输出需要换行，使用 `\n` 即可。但读入时，如果需要读入换行符，使用逐字符读入可能造成一些问题，需要注意。 ## 一些扩展内容 ### C++ 中的空白字符 在 C++ 中，所有空白字符（空格、制表符、换行），多个或是单个，都被视作是一样的。（当然，引号中视作字符串的一部分的不算。） 因此，你可以自由地使用任何代码风格（除了行内注释、字符串字面值与预处理命令必须在单行内），例如： ```cpp /* clang-format off */ #include <iostream> int main(){ int/**/x, y; std::cin >> x >>y; std::cout << y <<std::endl << x ; return 0; } ``` 当然，这么做是不被推荐的。 一种不那么丑陋而与 **OI Wiki** 要求的码风不同的代码风格： ```cpp /* clang-format off */ #include <iostream> using namespace std; // 其实这么做是不被推荐的 int main() { int x, y; cin >> x >> y; cout << y << endl << x; return 0; } ``` ### define 命令 `#define` 是一种预处理命令，用于定义宏，本质上是文本替换。例如： ```cpp #include <iostream> #define n 233 // n 不是变量，而是编译器会将代码中所有 "n" 文本替换为 "233" int main() { std::cout << n; // 输出 233 return 0; } ``` 宏可以带参数，带参数的宏可以像函数一样使用： ```cpp #include <iostream> #define sum(x, y) x + y // 这里应当为 #define sum(x, y) (x + y) #define square(x) ((x) * (x)) int main() { std::cout << sum(1, 2) << ' ' << 2 * sum(3, 5) << std::endl; // 输出为 3 11，因为 #define 是文本替换，后面的语句被替换为了 2 * 3 + 5 int i = 1; std::cout << square(++i) << ' ' << i; // 输出为 9 3 或 6 3，因为 ++i 被执行了两遍 // 而同一个语句中出现多个 ++ 是未定义行为 } ``` 使用 `#define` 是有风险的（由于 `#define` 作用域是整个程序，因此可能导致文本被意外地替换），因此应谨慎使用。较为推荐的做法是：使用 `const` 限定符声明常量，使用函数代替宏。 但是，在 OI 中， `#define` 依然有用武之处（依然是不被推荐的，会降低代码的规范性）： 1. `#define int long long` + `signed main()` 。通常用于避免忘记开 long long 导致的错误，或是调试时排除忘开 long long 导致错误的可能性。（也可能导致增大常数甚至 MLE。） 2. `#define For(i, l, r) for (int i = l; i <= r; ++i)` 、 `#define push_back pb` 、 `#define mid ((l + r) / 2)` ，用于减短代码长度。
