C++(条件判断与循环)
getchar和putchar
getchar()和 putchar()是属于C语言的库函数，C++是兼容 C语言的，所以 C++ 中只要正确包含头文件也可以正常使用这两个函数。
getchar()
函数原型如下:
int getchar(void );
getchar()函数返回用户从键盘输入的一个字符，使用时不带有任何参数。
程序运行到这个命令就会暂停，等待用户从键盘输入，等同于使用 cin 或 scanf()方法读取一个字符。
它的原型定义在头文件#include <cstdio>。
cin与cout
count输出格式的控制
一、整数格式化输出控制
dec：以十进制格式显示整数（默认格式）。hex：以十六进制格式显示整数。oct：以八进制格式显示整数。
二、浮点数格式化输出控制
fixed：以固定小数点形式表示浮点数，设置后不会以科学计数法展示。scientific：以科学计数法表示浮点数。setprecision：设置浮点数的精度，用于控制小数点后的数字位数，一般先使用fixed固定小数点，再设置精度。
头文件是#include <iomanip>
三、输出格式（字段与填充）控制
setw：设置字段宽度（仅对紧接着的输出项有效）。setfill：设置填充字符。
sqrt函数
头文件#include <cmath>
通过sqrt(x)来计算X的平方根
fabs 函数
1. 函数功能
- 用于计算浮点数的绝对值
- 与整数绝对值函数
abs()对应，但专门处理浮点类型
2. 头文件
- C 语言：需包含
<math.h> - C++ 语言：可包含
<math.h>或<cmath>
3. 函数原型
- 针对
double类型：double fabs(double x); - 针对
float类型（C99 及以上）：float fabsf(float x); // 单精度版本 - 针对
long double类型（C99 及以上）：long double fabsl(long double x); // 长双精度版本
4. 参数与返回值
- 参数：
x为需要计算绝对值的浮点数 - 返回值：
x的绝对值（非负值），类型与参数一致
5. 使用示例
c
运行
#include <stdio.h>
#include <math.h>int main() {double a = -3.14;float b = -2.718f;printf("double绝对值: %.2f\n", fabs(a)); // 输出: 3.14printf("float绝对值: %.2f\n", fabsf(b)); // 输出: 2.72return 0;
}
6. 注意事项
- 区分
abs()与fabs()：abs()用于整数，fabs()用于浮点数，混用会导致精度问题或编译错误 - 编译时注意：部分编译器（如 GCC）需要链接数学库，添加
-lm参数（如gcc test.c -o test -lm） - 对于复数的绝对值计算，需使用专门的
cabs()函数（针对double复数） - 当输入为
NaN（非数值）时，返回值仍为NaN；当输入为无穷大时，返回正无穷大
三目操作符（条件运算符）
基本格式
条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2运算逻辑
- 先判断条件表达式真假（非 0 为真，0 为假）
- 若为真，返回表达式 1 的值；若为假，返回表达式 2 的值
使用示例
int a = 5, b = 3; int max = (a > b) ? a : b; // max = 5（因a > b为真，返回a）特点
- 是 C++ 中唯一的三目运算符（需要 3 个操作数）
- 可替代简单的
if-else判断，使代码更简洁 - 运算结果可直接赋值给变量或作为表达式一部分
注意事项
- 表达式 1 和表达式 2 类型需兼容（或可隐式转换）
- 避免嵌套过深（影响可读性），复杂逻辑建议用
if-else - 结合优先级较低，复杂条件建议加括号明确逻辑
Switch语句
基本语法
switch (表达式) {case 常量表达式1:// 执行语句1break;case 常量表达式2:// 执行语句2break;// 更多 case 分支default:// 表达式不匹配任何 case 时执行的语句
}
- 表达式：结果必须是整数类型（
int、char等，enum类型也可）。 - case 常量表达式：值必须是与表达式类型兼容的常量，且各
case常量值唯一。 - break：用于跳出
switch结构，若省略，会继续执行下一个case的代码（“穿透” 现象）。 - default：可选，用于处理表达式不匹配所有
case的情况，通常放最后，也可省略。
示例
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int num = 2;switch (num) {case 1:cout << "数字是 1" << endl;break;case 2:cout << "数字是 2" << endl;break;case 3:cout << "数字是 3" << endl;break;default:cout << "数字不是 1、2、3" << endl;}return 0;
}
输出：数字是 2
穿透性（省略 break）
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int grade = 'B';switch (grade) {case 'A':cout << "优秀" << endl;// 无 break，穿透到 case 'B'case 'B':cout << "良好" << endl;// 无 break，穿透到 case 'C'case 'C':cout << "合格" << endl;break;default:cout << "不合格" << endl;}return 0;
}
输入 'B'，输出：
plaintext
良好
合格
注意事项
- 常量要求：
case后必须是常量，不能是变量或表达式。 - 类型匹配：
switch表达式与case常量类型要兼容。 - default 位置：
default可在任意位置，但通常放最后，且执行完default后若没有break，也会继续 “穿透”（不过一般default放最后且加break）。 - 适用场景：适合多分支且条件为离散常量的情况，比多个
if - else if结构更简洁。
while 语句
基本语法
while (循环条件) {// 循环体（要重复执行的代码）
}
- 执行逻辑：先判断循环条件，若为
true则执行循环体，执行完后再次判断条件，直到条件为false时退出循环。
特点
- 先判断后执行：循环体可能一次都不执行（若初始条件为
false）。 - 适合场景：当循环次数不确定，仅知道终止条件时使用。
示例
- 基本用法（输出 1~5）：
int i = 1;
while (i <= 5) {cout << i << " ";i++; // 必须有使条件趋于false的语句，否则会无限循环
}
// 输出：1 2 3 4 5
- 无限循环与 break：
int n = 0;
while (true) { // 条件恒为true，无限循环n++;if (n > 3) break; // 满足条件时跳出循环cout << n << " ";
}
// 输出：1 2 3
注意事项
- 循环体内必须包含改变循环条件的语句（如
i++），否则可能导致无限循环。 - 循环条件必须是布尔表达式（结果为
true或false）。 - 若循环体只有一条语句，可省略大括号
{}，但建议始终添加以增强可读性
ceil（向上取整）与floor（向下取整）函数
一、头文件
所有取整函数均需要包含头文件 <cmath>
二、向下取整函数：floor()
- 功能：返回小于或等于输入值的最大整数（向负无穷方向取整）
- 语法：
double floor(double x); - 示例
floor(3.8) → 3.0 floor(3.2) → 3.0 floor(-3.8) → -4.0 // 注意负数的处理 floor(-3.2) → -4.0 floor(5.0) → 5.0
三、向上取整函数：ceil()
- 功能：返回大于或等于输入值的最小整数（向正无穷方向取整）
- 语法：
double ceil(double x); - 示例
ceil(3.8) → 4.0 ceil(3.2) → 4.0 ceil(-3.8) → -3.0 // 注意负数的处理 ceil(-3.2) → -3.0 ceil(5.0) → 5.0
四、特殊说明
参数与返回值类型：
- 输入可以是
double或float类型 - 返回值为
double类型（即使结果是整数，也会带小数部分）
- 输入可以是
整数转换：如果需要得到整数类型结果，需显式转换：
int a = static_cast<int>(floor(3.8)); // a = 3 int b = static_cast<int>(ceil(3.2)); // b = 4常见错误点：
- 对负数取整时容易混淆方向（如
floor(-3.2)结果是-4.0而非-3.0） - 忘记包含
<cmath>头文件会导致编译错误
- 对负数取整时容易混淆方向（如
五、应用场景
- 向下取整：计算数组分组、时间片划分等需要 “不超过某值” 的场景
- 向上取整：计算最少容器数量、分页总数等需要 “不少于某值” 的场景
pow函数
1. 头文件包含
使用 pow() 函数前，需要包含 <cmath> 头文件，它提供了一系列数学函数和相关的常量定义，例如常见的三角函数、指数函数等。
cpp
运行
#include <cmath>
2. 函数原型
pow() 函数有两个重载形式：
double pow(double base, double exponent);
float pow(float base, float exponent);
long double pow(long double base, long double exponent);
- 参数：
base：表示底数，即要进行幂运算的基础数值，可以是整数、浮点数等。exponent：表示指数，决定了底数需要自乘的次数，同样可以是整数、浮点数等。
- 返回值：返回
base的exponent次幂的结果，返回值类型与参数类型一致，即如果传入的是double类型参数，返回值也是double类型 。
3. 示例代码
#include <iostream>
#include <cmath>int main() {// 计算 2 的 3 次方double result1 = pow(2, 3);std::cout << "2 的 3 次方结果是：" << result1 << std::endl; // 计算 4.5 的 1.5 次方double result2 = pow(4.5, 1.5);std::cout << "4.5 的 1.5 次方结果是：" << result2 << std::endl; // 计算 10 的 0 次方double result3 = pow(10, 0);std::cout << "10 的 0 次方结果是：" << result3 << std::endl; return 0;
}
4. 注意事项
- 特殊情况处理：
- 当底数
base为负数且指数exponent为小数时，结果是一个复数，但pow()函数返回的是double类型，此时会返回NaN（Not a Number），表示非数值。例如pow(-2, 0.5)。 - 当指数
exponent很大时，可能会导致结果溢出，超出数据类型所能表示的范围，这种情况下结果是未定义的。
- 当底数
- 精度问题：由于浮点数在计算机中的存储方式是近似表示，对于一些幂运算，可能会存在精度误差。例如
pow(0.1, 3)得到的结果与理论值在小数点后若干位可能会有细微差异。 - 替代方案：在一些特定场景下，比如指数是整数且较小，也可以使用循环来实现幂运算，这样可以避免
pow()函数可能带来的精度和性能问题（pow()函数内部实现相对复杂）。例如：
int base = 2;
int exponent = 3;
int result = 1;
for (int i = 0; i < exponent; ++i) {result *= base;
}
5. 应用场景
pow() 函数在很多领域都有应用，如：
- 数学计算：用于求解各种幂运算相关的数学问题，如计算复利（假设本金为
P，年利率为r，存款年限为n，则最终金额A = P * pow(1 + r, n)）。 - 科学计算：在物理、化学等学科中，计算与幂次相关的公式，比如计算电场强度、放射性物质的衰变等。
- 算法和数据处理：在一些算法实现中，例如计算某些数据的权重值（可能涉及幂运算） ，或者在图像处理中计算亮度调整等（可能涉及亮度值的幂次变换）。
do-while 语句
- 语法结构
do {// 循环体语句
} while (条件表达式); // 注意末尾分号
- 执行逻辑
- 先执行一次循环体，再判断条件
- 条件为
true则重复执行，为false则退出循环 - 至少执行一次循环体（与 while 的区别）
- 适用场景
- 需要先执行后判断的场景（如菜单选择、输入验证等）
- 示例
int n;
do {cin >> n; // 至少输入一次
} while (n < 0); // 直到输入非负数才退出
- 注意事项
- 循环体若为单条语句，可省略
{}，但建议始终添加 - 条件表达式后必须加
;，否则语法错误 - 避免死循环：确保循环体内有修改条件的语句