20251120 141414 小学生C编程课堂笔记

发布日期：2025年12月27日
文件：20251120_141414_小学生C编程课堂笔记.md
最后修改：2025-12-27 22:45:59

1. 程序基本概念

🌈学习目标

  • 理解程序的基本组成部分
  • 学会命名常量和变量
  • 了解头文件和名字空间的作用
  • 掌握编写程序的基本步骤

1.1 基本概念解释

标识符：就像我们的名字，用来给变量、常量起名

int myAge = 10;        // myAge就是标识符
string myName = "小明"; // myName也是标识符

关键字：C++语言预留的特殊单词，就像"爸爸"、"妈妈"这样的称呼

int if = 5; // 错误！if是关键字，不能当变量名

常量：不会改变的值，就像我们的生日

const double PI = 3.14; // PI是常量，永远都是3.14

变量：可以改变的值，就像存钱罐里的钱

int pocketMoney = 20; // 今天有20元零花钱
pocketMoney = 25;     // 明天变成25元

字符串：一串文字，就像一句话

string greeting = "你好，世界！";

表达式：能计算出结果的式子

int result = 5 + 3 * 2; // 5+3×2就是一个表达式

1.2 常量与变量

命名规则儿歌：

字母数字下划线，开头不能是数字
关键字不能使用，大小写要区分清
见名知意最重要，编程习惯要养好

定义格式：

// 变量定义
数据类型 变量名 = 初始值;
int age = 10;
double height = 1.45;

// 常量定义
const 数据类型 常量名 = 值;
const int MAX_SCORE = 100;

1.3 头文件与名字空间

头文件：就像工具箱

#include <iostream>  // 输入输出工具箱
#include <cmath>     // 数学工具箱

名字空间：就像名字牌

using namespace std; // 使用标准名字空间
// 这样就不用每次都写std::cout，直接写cout就行

1.4 编程步骤类比

写作文 → 写代码 检查错别字 → 编译 朗读作文 → 解释执行 修改作文 → 调试

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "我的第一个程序！" << endl;
    return 0;
}

🧩小试牛刀

选择题： 1. 下面哪个是合法的变量名？ A. 2score B. my-score C. my_score D. int

  1. 常量的特点是： A. 会变化 B. 不会变化 C. 有时变化 D. 颜色会变

  2. #include <iostream>的作用是： A. 画画 B. 输入输出 C. 玩游戏 D. 听音乐

编程填空题： 1. 定义一个整数变量age，值为10 ______ age = 10;

  1. 定义一个常量PI，值为3.14 ______ double PI = 3.14;

2. 基本数据类型

🌈学习目标

  • 认识C++中的基本数据类型
  • 了解每种类型的用途和大小
  • 学会选择合适的数据类型

2.1 整数型（int, long long）

int：普通整数，像日常计数

int apples = 5;        // 有5个苹果
int students = 30;     // 30个学生

long long：超大整数，像银行账户余额

long long distance = 384400000;  // 地球到月球的距离

2.2 实数型（float, double）

float：单精度小数，像体重测量

float weight = 45.5f;  // 体重45.5公斤

double：双精度小数，更精确

double pi = 3.1415926; // 圆周率

2.3 字符型（char）

char：单个字符，像字母、数字、符号

char grade = 'A';      // 成绩等级
char symbol = '+';     // 加号

2.4 布尔型（bool）

bool：只有两个值，真或假

bool isSunny = true;   // 今天是晴天
bool isRaining = false; // 没有下雨

📦数据类型储物盒对比

数据类型 储物盒大小 能装什么 例子
int 4个格子 -21亿到21亿 int age = 10;
long long 8个格子 非常大 long long big = 1234567890;
float 4个格子 小数 float price = 9.99f;
double 8个格子 更精确小数 double score = 98.5;
char 1个格子 单个字符 char letter = 'A';
bool 1个格子 true/false bool pass = true;

🧩小试牛刀

选择题： 1. 存储学生年龄应该用： A. int B. double C. char D. bool

  1. 存储圆周率最好用： A. int B. float C. double D. char

  2. 布尔型有几个可能的值？ A. 1个 B. 2个 C. 10个 D. 无数个

编程填空题： 1. 定义一个布尔变量isHappy ______ isHappy = true;

  1. 定义一个双精度变量temperature ______ temperature = 36.5;

3. 程序基本语句

🌈学习目标

  • 掌握输入输出语句
  • 理解赋值语句
  • 学会使用分支和循环结构

3.1 输入输出语句

C++风格（更简单）：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age;
    cout << "请输入你的年龄：";  // 输出
    cin >> age;                  // 输入
    cout << "你今年" << age << "岁" << endl;
    return 0;
}

C风格（更复杂但更快）：

#include <cstdio>
int main() {
    int score;
    printf("请输入分数：");  // 输出
    scanf("%d", &score);    // 输入
    printf("你的分数是：%d\n", score);
    return 0;
}

3.2 赋值语句

给盒子装东西的类比：

int money;          // 找一个空盒子
money = 50;         // 往盒子里放50元
money = money + 10; // 从盒子里取出钱，加10元，再放回去

3.3 分支结构

if语句（二选一）：

int score = 85;
if (score >= 60) {
    cout << "及格了！" << endl;
} else {
    cout << "要加油了！" << endl;
}

switch语句（多选一）：

int day = 3;
switch (day) {
    case 1: cout << "星期一"; break;
    case 2: cout << "星期二"; break;
    case 3: cout << "星期三"; break;
    default: cout << "其他天";
}

3.4 循环结构

for循环（固定次数）：

// 打印1到5的数字
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    cout << i << " ";
}
// 输出：1 2 3 4 5

while循环（条件满足）：

int count = 1;
while (count <= 3) {
    cout << "第" << count << "次循环" << endl;
    count++;
}

do-while循环（至少一次）：

int number;
do {
    cout << "请输入正数：";
    cin >> number;
} while (number <= 0);

🔄多层循环（俄罗斯套娃）

for (int i = 1; i <= 3; i++) {      // 外层：大套娃
    for (int j = 1; j <= 2; j++) {  // 内层：小套娃
        cout << "i=" << i << ", j=" << j << endl;
    }
}

执行流程图：

开始循环 i=1
  ↓
开始循环 j=1 → 输出 i=1,j=1
  ↓
j=2 → 输出 i=1,j=2
  ↓
j循环结束
  ↓
i=2 → 重新开始j循环...

🧩小试牛刀

选择题： 1. 要重复10次操作，最好用： A. if B. for C. switch D. cout

  1. 至少执行一次的循环是： A. for B. while C. do-while D. if

  2. cin >> age; 的作用是： A. 输出年龄 B. 输入年龄 C. 计算年龄 D. 删除年龄

编程填空题： 1. 用for循环输出1到3 for (int i = 1; i <= 3; i++) { cout << i << " "; }

  1. 判断分数是否及格 if (score >= 60) { cout << "及格"; } else { cout << "不及格"; }

4. 基本运算

🌈学习目标

  • 掌握各种运算符的使用
  • 理解运算符的优先级
  • 学会在程序中进行计算

4.1 算术运算

超市购物场景：

int apples = 5;     // 买5个苹果
int price = 3;      // 每个3元
int total = apples * price;  // 总价 = 5 × 3
int change = 20 - total;     // 找零 = 20 - 15
int half = apples / 2;       // 分一半 = 5 ÷ 2
int remainder = 7 % 3;       // 7除以3余1

4.2 关系运算

身高比较场景：

int myHeight = 150;
int friendHeight = 145;

bool isTaller = myHeight > friendHeight;    // true
bool isShorter = myHeight < friendHeight;   // false  
bool isSame = myHeight == friendHeight;     // false
bool isDifferent = myHeight != friendHeight; // true

4.3 逻辑运算

闯关条件类比：

bool hasKey = true;      // 有钥匙
bool hasMap = false;     // 没有地图

// 与(&&)：两个条件都要满足
bool canOpenDoor = hasKey && hasMap;  // false

// 或(||)：至少满足一个条件
bool canExplore = hasKey || hasMap;   // true

// 非(!)：取反
bool isLocked = !hasKey;  // false

4.4 自增自减运算

上台阶/下台阶类比：

int steps = 10;
steps++;  // 上一步台阶，现在steps=11
steps--;  // 下一步台阶，现在steps=10

int a = 5;
int b = a++;  // b=5, 然后a变成6
int c = ++a;  // a先变成7, 然后c=7

4.5 三目运算

如果...就...否则...句式：

int score = 85;
string result = (score >= 60) ? "及格" : "不及格";
// 相当于：如果score>=60就"及格"，否则"不及格"

4.6 位运算

开关灯游戏类比：

int lights = 5;  // 二进制：101（第1和第3盏灯亮）

lights = lights << 1;  // 左移：变成1010（十进制10）
lights = lights >> 2;  // 右移：变成0010（十进制2）

🧩小试牛刀

选择题： 1. 10 % 3 的结果是： A. 1 B. 3 C. 0 D. 10

  1. 逻辑与运算符是： A. || B. && C. ! D. ==

  2. int x = 5; x++; 之后x的值是： A. 5 B. 6 C. 4 D. 0

编程填空题： 1. 判断年龄是否在10到20之间 if (age >= 10 ______ age <= 20)

  1. 用三目运算判断正负数 string type = (num > 0) ______ "正数" : "负数";

5. 数学库常用函数

🌈学习目标

  • 学会使用常用的数学函数
  • 理解函数参数和返回值
  • 掌握数学计算技巧

5.1 基础数学函数

计算器操作类比：

#include <cmath>  // 数学工具箱
#include <cstdlib> // 标准工具箱

int main() {
    // 绝对值
    int negative = -5;
    int positive = abs(negative);  // 5

    // 四舍五入
    double num1 = 3.4;
    double round1 = round(num1);   // 3.0

    double num2 = 3.6;
    double round2 = round(num2);   // 4.0

    // 取整
    double num3 = 3.7;
    double ceilNum = ceil(num3);   // 4.0（向上取整）
    double floorNum = floor(num3); // 3.0（向下取整）

    // 平方根
    double squareRoot = sqrt(16);  // 4.0

    // 幂运算
    double power = pow(2, 3);      // 8.0（2的3次方）

    return 0;
}

5.2 进阶数学函数

// 三角函数（角度要转成弧度）
double angle = 30;
double radians = angle * 3.14159 / 180;
double sinValue = sin(radians);   // 正弦
double cosValue = cos(radians);   // 余弦
double tanValue = tan(radians);   // 正切

// 对数和指数
double logValue = log(10);        // 自然对数
double expValue = exp(1);         // e的1次方

📋数学函数速查表

函数 作用 例子 结果
abs(x) 绝对值 abs(-5) 5
round(x) 四舍五入 round(3.6) 4.0
ceil(x) 向上取整 ceil(3.2) 4.0
floor(x) 向下取整 floor(3.8) 3.0
sqrt(x) 平方根 sqrt(16) 4.0
pow(x,y) x的y次方 pow(2,3) 8.0

⚠️注意事项

  1. 使用数学函数前要 #include <cmath>
  2. 三角函数参数是弧度，不是角度
  3. 不能对负数开平方根

🧩小试牛刀

选择题： 1. abs(-8) 的结果是： A. -8 B. 8 C. 0 D. 16

  1. 计算平方根的函数是： A. pow() B. sqrt() C. abs() D. round()

  2. ceil(2.1) 的结果是： A. 2.0 B. 2.1 C. 3.0 D. 2.5

编程填空题： 1. 计算9的平方根 double result = ______(9);

  1. 计算2的10次方 double power = ______(2, 10);

6. 结构化程序设计

🌈学习目标

  • 理解三种基本程序结构
  • 学会模块化设计方法
  • 掌握流程图的绘制

6.1 三大基本结构

顺序结构：按部就班，一步接一步

// 就像做作业的步骤
cout << "1. 打开作业本" << endl;
cout << "2. 写名字" << endl;
cout << "3. 开始做题" << endl;
cout << "4. 检查答案" << endl;

分支结构：选择路径，像岔路口

// 就像选择吃什么
if (time == "早上") {
    cout << "吃早餐" << endl;
} else if (time == "中午") {
    cout << "吃午餐" << endl;
} else {
    cout << "吃晚餐" << endl;
}

循环结构：重复操作，像跳绳计数

// 就像跳绳计数
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    cout << "跳了第" << i << "下" << endl;
}

6.2 模块化程序设计

拆拼图类比：大问题拆成小问题

// 大问题：组织生日派对
void prepareFood();     // 准备食物
void decorateRoom();    // 装饰房间
void inviteFriends();   // 邀请朋友

int main() {
    prepareFood();
    decorateRoom(); 
    inviteFriends();
    cout << "派对开始！" << endl;
    return 0;
}

6.3 流程图绘制

基本符号：

椭圆形：开始/结束
矩形：处理步骤
菱形：判断选择
箭头线：执行方向
平行四边形：输入输出

绘制规则： 1. 从上到下，从左到右 2. 箭头表示执行方向 3. 判断框有两个出口（是/否） 4. 只有一个开始，一个结束

示例流程图文字描述：

[开始]
  ↓
[输入成绩]
  ↓
<成绩>=60?>
  ↓是         否
[输出"及格"] [输出"不及格"]
  ↓
[结束]

🧩小试牛刀

选择题： 1. 程序的三种基本结构不包括： A. 顺序 B. 分支 C. 循环 D. 跳跃

  1. 流程图中的判断框是什么形状？ A. 矩形 B. 菱形 C. 椭圆形 D. 平行四边形

  2. 模块化设计就像： A. 拆拼图 B. 吃蛋糕 C. 看电视 D. 跑步

编程填空题： 1. 程序的基本结构是顺序、______和循环

  1. 流程图开始和结束用______形

7. 数组

🌈学习目标

  • 理解数组的概念和用途
  • 学会使用一维和二维数组
  • 掌握数组的遍历和操作

7.1 数组定义与下标

储物柜类比：

// 定义一个能放5个整数的数组（像5个连着的储物柜）
int scores[5]; 

// 给每个"柜子"放东西
scores[0] = 95;  // 第1个柜子放95分
scores[1] = 87;  // 第2个柜子放87分
scores[2] = 92;  // 第3个柜子放92分
scores[3] = 78;  // 第4个柜子放78分  
scores[4] = 85;  // 第5个柜子放85分

重要提醒：数组下标从0开始！

7.2 数组的读入与输出

遍历：逐个访问每个元素

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5];

    // 输入数组
    cout << "请输入5个数字：" << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cin >> numbers[i];
    }

    // 输出数组
    cout << "你输入的数字是：" << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }

    return 0;
}

7.3 一维数组综合应用

成绩统计场景：

int scores[10] = {95, 87, 92, 78, 85, 90, 88, 76, 94, 82};
int sum = 0, maxScore = scores[0], minScore = scores[0];

// 计算总分和找最高分最低分
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    sum += scores[i];
    if (scores[i] > maxScore) maxScore = scores[i];
    if (scores[i] < minScore) minScore = scores[i];
}

double average = sum / 10.0;
cout << "平均分：" << average << endl;
cout << "最高分：" << maxScore << endl;
cout << "最低分：" << minScore << endl;

7.4 二维数组与多维数组

表格类比：

// 3行4列的二维数组，像成绩表
int grade[3][4] = {
    {85, 92, 78, 90},  // 第1个学生的4科成绩
    {88, 76, 95, 82},  // 第2个学生
    {79, 85, 88, 91}   // 第3个学生
};

// 访问第2个学生的第3科成绩
cout << grade[1][2];  // 输出95

魔方类比（三维数组）：

int rubiksCube[3][3][3];  // 3×3×3的魔方

🧩小试牛刀

选择题： 1. 数组 int arr[5] 的下标范围是： A. 1-5 B. 0-4 C. 0-5 D. 1-4

  1. arr[0] 表示： A. 最后一个元素 B. 第一个元素 C. 数组大小 D. 第二个元素

  2. 二维数组像： A. 直线 B. 表格 C. 点 D. 圆圈

编程填空题： 1. 定义长度为10的整数数组 int numbers[______];

  1. 遍历数组的for循环 for (int i = 0; i < 10; ______)

8. 字符串的处理

🌈学习目标

  • 理解字符数组和string类的区别
  • 掌握字符串的基本操作
  • 学会字符串的常用处理函数

8.1 字符数组与字符串

字母项链类比：

// 字符数组 - 像一串字母珠子
char name1[10] = "小明"; 

// 逐个字符赋值
char name2[10];
name2[0] = '小';
name2[1] = '明';
name2[2] = '\0';  // 字符串结束标志

8.2 字符数组操作

#include <cstring>  // 字符串函数工具箱

int main() {
    char str1[20] = "Hello";
    char str2[20] = "World";

    // 字符串长度
    int len = strlen(str1);  // 5

    // 字符串复制
    strcpy(str1, str2);  // 现在str1也是"World"

    // 字符串连接
    strcat(str1, "!");   // 现在str1是"World!"

    // 字符串比较
    if (strcmp(str1, str2) == 0) {
        cout << "两个字符串相等" << endl;
    }

    return 0;
}

8.3 string类

文字积木类比：更容易拼接和修改

#include <string>   // string类工具箱
using namespace std;

int main() {
    // 定义和赋值
    string name = "小明";
    string greeting = "你好";

    // 字符串拼接
    string message = greeting + "，" + name + "！";
    cout << message;  // 输出：你好，小明！

    // 字符串长度
    int length = name.length();  // 2（中文字符算1个）

    // 字符串比较
    if (name == "小明") {
        cout << "名字正确" << endl;
    }

    return 0;
}

8.4 string类综合应用

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string text = "我喜欢学习C++编程";

    // 查找子串
    int pos = text.find("C++");
    if (pos != string::npos) {
        cout << "找到C++在位置：" << pos << endl;
    }

    // 截取子串
    string part = text.substr(5, 6);  // 从第5个开始截取6个字符
    cout << part << endl;  // 输出：C++编程

    // 替换子串
    text.replace(5, 3, "Python");  // 把C++替换成Python
    cout << text << endl;  // 输出：我喜欢学习Python编程

    return 0;
}

🧩小试牛刀

选择题： 1. 字符串结束标志是： A. '\n' B. '\0' C. '0' D. 'end'

  1. string类需要包含哪个头文件？ A. B. C. D.

  2. str1 + str2 的作用是： A. 比较 B. 复制 C. 连接 D. 查找

编程填空题： 1. 使用string类定义字符串 ______ name = "小红";

  1. 获取字符串长度 int len = text.______();

9. 函数与递归

🌈学习目标

  • 理解函数的概念和作用
  • 学会定义和调用函数
  • 理解递归的原理

9.1 函数定义与调用

魔法盒子类比：输入→处理→输出

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义函数：做一个加法魔法盒
int add(int a, int b) {    // a和b是输入
    int result = a + b;    // 魔法处理
    return result;         // 输出结果
}

int main() {
    // 使用魔法盒
    int sum1 = add(3, 5);   // 输出8
    int sum2 = add(10, 20); // 输出30

    cout << "3+5=" << sum1 << endl;
    cout << "10+20=" << sum2 << endl;

    return 0;
}

9.2 形参与实参

寄快递类比：

// 形参：像收货人信息
void sendMessage(string receiver, string message) {
    cout << "给" << receiver << "发送：" << message << endl;
}

int main() {
    // 实参：像实际填写的快递单
    sendMessage("妈妈", "我放学了");     // 实际参数
    sendMessage("爸爸", "晚上吃什么");   // 实际参数
    return 0;
}

9.3 传值 vs 传引用

复印文件 vs 共享文件：

// 传值：复印一份（修改复印件不影响原件）
void changeValue(int x) {
    x = 100;  // 只修改复印件
}

// 传引用：共享原件（修改会影响原件）
void changeReference(int &x) {
    x = 100;  // 修改原件
}

int main() {
    int num = 50;

    changeValue(num);
    cout << num << endl;  // 输出50（原件没变）

    changeReference(num); 
    cout << num << endl;  // 输出100（原件变了）

    return 0;
}

9.4 变量作用范围

班级物品 vs 学校物品：

int schoolComputer = 10;  // 全局变量：全校共用

void classActivity() {
    int classChalk = 5;   // 局部变量：只有这个函数能用
    cout << "班级有" << classChalk << "支粉笔" << endl;
    cout << "学校有" << schoolComputer << "台电脑" << endl;
}

void anotherClass() {
    // cout << classChalk << endl;  // 错误！不能访问其他班的粉笔
    cout << schoolComputer << endl; // 可以！全校电脑都能用
}

9.5 递归函数

俄罗斯套娃和镜子反射类比：

// 计算n的阶乘：n! = n × (n-1) × ... × 1
int factorial(int n) {
    if (n == 1) {          // 基础情况：最小的套娃
        return 1;
    } else {               // 递归情况：打开套娃
        return n * factorial(n - 1);
    }
}

int main() {
    int result = factorial(5);  // 5! = 5×4×3×2×1 = 120
    cout << "5的阶乘是：" << result << endl;
    return 0;
}

递归执行过程：

factorial(5)
= 5 × factorial(4)
= 5 × 4 × factorial(3)  
= 5 × 4 × 3 × factorial(2)
= 5 × 4 × 3 × 2 × factorial(1)
= 5 × 4 × 3 × 2 × 1
= 120

🧩小试牛刀

选择题： 1. 函数返回值的类型在： A. 函数名前面 B. 参数列表 C. 函数体内 D. 不需要

  1. 递归函数必须有： A. 多个参数 B. 基础情况 C. 循环 D. 数组

  2. 局部变量只能在： A. 整个程序 B. 定义它的函数 C. main函数 D. 所有函数

编程填空题： 1. 定义计算平方的函数 int square(int x) { return x ______ x; }

  1. 递归计算1+2+...+n int sum(int n) { if(n==1) return 1; else return n + ______(n-1); }

10. 结构体类型

🌈学习目标

  • 理解结构体的概念
  • 学会定义和使用结构体
  • 掌握结构体数组的应用

10.1 结构体定义与成员访问

学生档案卡类比：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 定义学生结构体：像设计档案卡片模板
struct Student {
    string name;     // 姓名
    int age;         // 年龄  
    double score;    // 成绩
    string className; // 班级
};

int main() {
    // 创建学生档案
    Student stu1;
    stu1.name = "小明";
    stu1.age = 10;
    stu1.score = 95.5;
    stu1.className = "五年级一班";

    // 访问学生信息
    cout << "姓名：" << stu1.name << endl;
    cout << "年龄：" << stu1.age << endl;
    cout << "成绩：" << stu1.score << endl;
    cout << "班级：" << stu1.className << endl;

    return 0;
}

10.2 结构体数组的定义与应用

班级花名册类比：

// 继续使用上面的Student结构体

int main() {
    // 创建班级花名册（结构体数组）
    Student class1[3] = {
        {"小明", 10, 95.5, "五1班"},
        {"小红", 10, 88.0, "五1班"}, 
        {"小刚", 11, 92.5, "五1班"}
    };

    // 计算班级平均分
    double totalScore = 0;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << class1[i].name << "：" << class1[i].score << "分" << endl;
        totalScore += class1[i].score;
    }

    double average = totalScore / 3;
    cout << "班级平均分：" << average << endl;

    return 0;
}

结构体的优势

  1. 组织相关数据：把学生信息打包在一起
  2. 代码更清晰：stu.score 比 scores[0] 更易懂
  3. 易于维护：修改学生信息时只需要改一个地方

🧩小试牛刀

选择题： 1. 结构体用于： A. 组织相关数据 B. 循环 C. 计算 D. 输入输出

  1. 访问结构体成员用： A. . B. -> C. , D. ;

  2. 结构体数组像： A. 单个卡片 B. 花名册 C. 数字 D. 字符

编程填空题： 1. 定义点的结构体 struct Point { int x; int ______; };

  1. 访问结构体成员 stu1.______ = "小明";

11. 指针类型（简化版）

🌈学习目标

  • 理解指针的基本概念
  • 了解地址和值的关系
  • 知道指针的简单用法

11.1 指针基本概念

门牌号类比：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int number = 42;      // 变量：像一栋房子
    int *pointer;         // 指针：像门牌号

    pointer = &number;    // &取地址：获得房子的门牌号

    cout << "房子的值：" << number << endl;        // 输出42
    cout << "门牌号：" << pointer << endl;         // 输出地址
    cout << "通过门牌号找到的值：" << *pointer << endl; // *解引用：输出42

    return 0;
}

11.2 指针与数组的关系

储物柜总钥匙类比：

int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int *ptr = numbers;   // 数组名就是第一个元素的地址

    cout << "第一个元素：" << *ptr << endl;        // 10
    cout << "第二个元素：" << *(ptr + 1) << endl;  // 20
    cout << "第三个元素：" << *(ptr + 2) << endl;  // 30

    return 0;
}

11.3 字符指针与string类

int main() {
    // 字符指针（C风格字符串）
    const char *name1 = "小明";

    // string类（C++风格字符串）
    string name2 = "小红";

    cout << name1 << endl;  // 输出：小明
    cout << name2 << endl;  // 输出：小红

    // string类更安全更方便！
    return 0;
}

⚠️指针注意事项

  1. 指针必须初始化后才能使用
  2. 不要使用空指针或野指针
  3. 对于初学者，尽量使用string类而不是字符指针

🧩小试牛刀

选择题： 1. 指针存储的是： A. 数值 B. 地址 C. 字符 D. 函数

  1. 取地址运算符是： A. * B. & C. # D. @

  2. 对于字符串，推荐使用： A. 字符指针 B. string类 C. 数组 D. 数字

编程填空题： 1. 定义整数指针 int *ptr = ______number;

  1. 通过指针访问值 cout << ______ptr << endl;

12. 文件及基本读写

🌈学习目标

  • 理解文件的基本概念
  • 学会文件的打开、读写和关闭
  • 掌握文件重定向的简单应用

12.1 文件基本概念

记事本 vs 压缩包类比：

#include <fstream>  // 文件操作工具箱
using namespace std;

// 文本文件：像记事本，内容可读
// 二进制文件：像压缩包，计算机才能读懂

12.2 文件打开、关闭、读写操作

打开笔记本-写字-合上类比：

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main() {
    // 打开笔记本（创建输出文件流）
    ofstream outFile("diary.txt");

    // 检查是否成功打开
    if (!outFile) {
        cout << "打开文件失败！" << endl;
        return 1;
    }

    // 写日记
    outFile << "2024年3月20日" << endl;
    outFile << "今天学习了C++文件操作。" << endl;
    outFile << "感觉很有趣！" << endl;

    // 合上笔记本（关闭文件）
    outFile.close();

    cout << "日记保存成功！" << endl;

    // 读取日记
    ifstream inFile("diary.txt");
    string line;

    cout << "读取日记内容：" << endl;
    while (getline(inFile, line)) {
        cout << line << endl;
    }

    inFile.close();

    return 0;
}

12.3 文件重定向的简单应用

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;

    // 正常情况下从键盘输入
    cin >> a >> b;
    cout << "和是：" << a + b << endl;

    return 0;
}

重定向用法（在命令行中）：

// 从input.txt读取输入，输出到output.txt
program.exe < input.txt > output.txt

📋文件打开模式

模式 说明 例子
ios::in 读取文件 ifstream file("a.txt");
ios::out 写入文件 ofstream file("a.txt");
ios::app 追加内容 ofstream file("a.txt", ios::app);

🧩小试牛刀

选择题： 1. 文件操作需要包含： A. B. C. D.

  1. 写入文件用： A. ifstream B. ofstream C. cin D. cout

  2. 关闭文件用： A. close() B. end() C. stop() D. finish()

编程填空题： 1. 创建输出文件流 ______ outFile("data.txt");

  1. 写入文件 outFile ______ "Hello";

13. STL模板应用（入门版）

🌈学习目标

  • 了解STL的基本概念
  • 学会使用sort函数排序
  • 认识常用容器

13.1 algorithm库：sort函数

整理玩具类比：

#include <iostream>
#include <algorithm>  // 算法工具箱
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {5, 2, 8, 1, 9};

    cout << "排序前：";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // 排序：像把玩具从小到大排列
    sort(numbers, numbers + 5);

    cout << "排序后：";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

13.2 常用容器简介

向量(vector)：可伸缩的书包

#include <vector>

int main() {
    // 创建一个整数向量（像可伸缩的书包）
    vector<int> scores;

    // 往书包里放东西
    scores.push_back(95);  // 在末尾添加
    scores.push_back(87);
    scores.push_back(92);

    // 查看书包里有多少东西
    cout << "有" << scores.size() << "个成绩" << endl;

    // 访问书包里的东西
    for (int i = 0; i < scores.size(); i++) {
        cout << scores[i] << " ";
    }

    return 0;
}

栈(stack)：羽毛球筒（后进先出）

#include <stack>

int main() {
    stack<string> books;

    // 往筒里放羽毛球（压栈）
    books.push("数学书");
    books.push("语文书"); 
    books.push("英语书");

    // 从筒里取羽毛球（弹栈）
    while (!books.empty()) {
        cout << "取出：" << books.top() << endl;
        books.pop();  // 移除最上面的
    }

    return 0;
}

队列(queue)：排队买东西（先进先出）

#include <queue>

int main() {
    queue<string> line;

    // 排队
    line.push("小明");
    line.push("小红");
    line.push("小刚");

    // 按排队顺序服务
    while (!line.empty()) {
        cout << "正在服务：" << line.front() << endl;
        line.pop();  // 服务完离开队列
    }

    return 0;
}

🎯STL容器对比

容器 特点 像什么 用途
vector 动态数组 可伸缩书包 需要随机访问
stack 后进先出 羽毛球筒 撤销操作、递归
queue 先进先出 排队 消息处理、任务调度

🧩小试牛刀

选择题： 1. sort函数在哪个头文件？ A. B. C. D.

  1. 后进先出的容器是： A. vector B. queue C. stack D. array

  2. push_back() 用于： A. vector B. stack C. queue D. 所有容器

编程填空题： 1. 对数组排序 sort(arr, arr + ______);

  1. 向向量添加元素 scores.______(100);

🎉恭喜完成C++入门学习！

📚学习总结

通过这13个模块的学习，你已经掌握了： - ✅ C++程序的基本结构 - ✅ 各种数据类型和运算 - ✅ 程序流程控制 - ✅ 数组和字符串处理 - ✅ 函数和结构体 - ✅ 文件和STL基础

🚀继续前进的建议

  1. 多练习：编程就像学游泳，要多写代码
  2. 从小项目开始：制作计算器、猜数字游戏等
  3. 不要怕错误：调试是学习的重要部分
  4. 保持好奇心：尝试修改代码看看会发生什么

🌟编程小贴士

编程就像搭积木，一步一步来
错误是好朋友，帮我们学得更好
多动手实践，技能自然提高
快乐编程，创造无限可能！

祝你编程之旅愉快！ 🎊