Pas Cpp

author: kexplorning, Ir1d, lvneg1

C++ 快速安装与环境配置

以下过程均在 Windows 系统中操作．

使用 IDE

可以参考如下页面中内容：

使用代码编辑器 + 编译器 + 调试器

可以参考 VS Code 页面中内容．Visual Studio Code 官方网站上有文档解释如何进行 C++ 的配置．一般而言 VS Code 搭配插件使用更方便，见 VS Code 的官方网站．

C++ 语法快速提要

C++ 程序都是从 main 这个部分开始运行的．

大括号表示块语句的开始与结束：{ 就相当于 Pascal 里面的 begin，而 } 就相当于 end．

注意，和 Pascal 一样，C++ 每句话结束要加分号 ;，不过大括号结尾不需要有分号，而且程序结束末尾不用打句号 .．

对于注释，// 表示行内注释，/* */ 表示块注释．

按照惯例，看看 Hello World 吧．

Hello World：第一个 C++ 程序

cpp

#include <iostream>  // 导入 iostream 库

int main()  // main 部分
{
  std::cout << "Hello World!" << std::endl;

  return 0;
}

然后编译运行一下，看看结果．

简要解释

第一行，#include <iostream> 的意思是，导入 iostream 这个库．

??? note "Pascal 的库文件" Pascal 其实是有库文件的，只不过，很多同学从来都没有用过……

看到第三行的 main 吗？程序从 main 开始执行．

接下来最重要的一句话是

cpp

std::cout << "Hello World!" << std::endl;

std::cout 是输出命令．你可能看过有些 C++ 程序中直接写的是 cout．

??? note "有关 std:: 前缀" 有关 std:: 这个前缀的问题，请见这节底下的注释「什么是 std？」．

中间的 << 很形象地表示流动，其实它就是表示输出怎么「流动」的．这句代码的意思就是，"Hello World!" 会先被推到输出流，之后 std::endl 再被推到输出流．

而 std::endl 是输出换行命令，这与 Pascal 的 writeln 类似，不过 C++ 里面可没有 coutln．Pascal 与 C++ 的区别在于，write('Hello World!') 等价于 std::cout << "Hello World!"，而 writeln('Hello World!') 等价于 std::cout << "Hello World!" << std::endl．

此处 "Hello World!" 是字符串，Pascal 中字符串都是用单引号 ' 不能用双引号，而 C++ 的字符串必须用双引号．C++ 中单引号包围的字符会有别的含义，后面会再提及的．

好了，到这里 Hello World 应该解释的差不多了．

可能有同学会问，后面那个 return 0 是什么意思？那个 int main() 是啥意思？先别管它，一开始写程序的时候先把它当作模板来写吧（这里也是用模板写的）．因为入门时并不会用到 main 中参数，所以不需要写成 int main(int argc, char const *argv[])．

简单练习

试着换个字符串输出．
试着了解转义字符．

A+B Problem：第二个 C++ 程序

经典的 A+B Problem．

cpp

#include <iostream>

int main() {
  int a, b, c;

  std::cin >> a >> b;

  c = a + b;

  std::cout << c << std::endl;

  return 0;
}

注：代码空行较多，若不习惯可去掉空行．

简要解释

std::cin 是读入（cin 即 C-in），>> 也与输出语法的类似．

这里多出来的语句中最重要的是两个，一个是变量声明语句．

cpp

int a, b, c;

你可能习惯于 Pascal 里面的声明变量：

pas

var
a, b, c: integer;

C++ 的声明是直接以数据类型名开头的，在这里，int（整型）开头表示接下来要声明变量．

接着一个最重要的语句就是赋值语句．

cpp

c = a + b;

这是 Pascal 与 C++ 语法较大的不同：Pascal 的赋值是 :=，C++ 是 =；而 C++ 判断相等是 ==．

C++ 也可直接在声明时进行变量初始化赋值．

cpp

int a = 0, b = 0, c = 0;

简单练习

重写一遍代码，提交到 OJ 上，并且 AC．
更多的输入输出语法参考这节内容，并试着了解 C++ 的格式化输出．

结束语与下一步

好了，到现在为止，你已经掌握了一些最基本的东西了，剩下就是找 Pascal 和 C++ 里面对应的语法和不同的特征．

不过在此之前，强烈建议先看变量作用域：全局变量与局部变量．

请善用<kbd>Alt</kbd>+<kbd>←</kbd>与<kbd>Alt</kbd>+<kbd>→</kbd>返回跳转．

语法

变量

基本数据类型

C++ 与 Pascal 基本上差不多，常见的有

bool：布尔类型
int：整型
float：单精度浮点型
double：双精度浮点型
char：字符型
void：无类型

C++ 的单引号是专门用于表示单个字符的（字符型），比如 'a'，而字符串（字符型数组）必须要用双引号．

C++ 还要很多额外的数据类型，请参考基础类型 - cppreference.com．

常量声明

cpp

const double PI = 3.1415926;

若不清楚有关宏展开的问题，建议使用常量，而不用宏定义．

运算符

请直接参考运算一文中内容．附录中也提供了运算符与数学函数语法对比表．

条件

`if` 语句

pas

if (a = b) and (a > 0) and (b > 0) then
    begin
        b := a;
    end
else
    begin
        a := b;
    end;

cpp

if (a == b && a > 0 && b > 0) {
  b = a;
} else {
  a = b;
}

布尔运算与比较

and -> &&
or -> ||
not -> !
= -> ==
<> -> !=

注释：

Pascal 中 and 与 C++ 中 && 优先级不同，C++ 不需要给判断条件加括号．
Pascal 中判断相等是 =，赋值是 :=；C++ 中判断相等是 ==，赋值是 =．
如果在 if 语句的括号内写了 a = b 而不是 a == b，程序不会报错，而是会把 b 赋值给 a，并使赋值表达式 a = b 整体具有 a 在赋值操作完成后的值．
C++ 不需要思考到底要不要在 end 后面加分号．
C++ 布尔运算中，非布尔值可以自动转化为布尔值．

???+ warning "易错提醒" 特别注意：不要把 == 写成 =！

由于 C/C++ 比 Pascal 语法灵活，如果在判断语句中写了 `if (a=b)`，那么程序会顺利运行下去，因为 C++ 中 `a=b` 是有返回值的．

`case` 与 `switch`

用到得不多，此处不详细展开．

需要注意：C++ 没有 1..n，也没有连续不等式（比如 1 < x < 2）．

循环

以下三种循环、六份代码实现的功能是一样的．

`while` 循环

while 很相似．（C++ 此处并非完整程序，省略一些框架模板，后同）

pas

var i: integer;

begin
    i := 1;
    while i <= 10 do
        begin
            write(i,' ');
            inc(i); // 或者 i := i + 1;
        end;
end.

cpp

int i = 1;
while (i <= 10) {
  std::cout << i << " ";
  i++;
}

`for` 循环

C++ 的 for 语句非常不同．

pas

var i: integer;

begin
    for i:= 1 to 10 do
        begin
            write(i, ' ');
        end;
end.

cpp

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
  std::cout << i << " ";
}

注释：

for (int i = 1; i <= 10; i++){ 这一行语句很多，for 中有三个语句．
第一个语句 int i = 1; 此时声明一局部变量 i 并初始化．（这个设计比 Pascal 要合理得多．）
第二个语句 i <= 10; 作为判断循环是否继续的标准．
第三个语句 i++，在每次循环结尾执行，意思大约就是 Pascal 中的 inc(i)，此处写成 ++i 也是一样的．i++ 与 ++i 的区别请参考其他资料．

`repeat until` 与 `do while` 循环

注意，repeat until 与 do while 是不同的，请对比以下代码

pas

var i: integer;

begin
    i := 1;
    repeat
        write(i, ' ');
        inc(i);
    until i = 11;
end.

cpp

int i = 1;
do {
  std::cout << i << " ";
  i++;
} while (i <= 10);

循环控制

C++ 中 break 的作用与 Pascal 是一样的，退出循环．

而 continue 也是一样的，跳过当前循环，进入下一次循环（回到开头）．

数组与字符串

不定长数组：标准库类型 Vector

请参考序列式容器页面中内容．

C++ 标准库中提供了 vector，相当于不定长数组，调用前需导入库文件．

cpp

#include <iostream>
#include <vector>  // 导入 vector 库

int main() {
  std::vector<int> a;  // 声明 vector a 并定义 a 为空 vector 对象
  int n;

  std::cin >> n;
  // 读取 a
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int t;
    std::cin >> t;
    a.push_back(t);  // 将读入的数字 t，放到 vector a 的末尾；该操作复杂度 O(1)
    /* 这里不能使用下标访问来赋值，因为声明时，a 大小依然为空，
    此处使用 `a[i] = t;` 是错误做法．
    */
  }

  // 将读入到 a 中的所有数打印出
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    std::cout << a[i] << ", ";  // !注意，a 中第一个数是 a[0]；
    // 如果下标越界，它会返回一个未知的值（溢出），而不会报错
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

C++ 访问数组成员，与 Pascal 类似，不过有很重要的区别：数组的第一项是 a[0]，而 Pascal 中是可以自行指定的．

字符串：标准库类型 String

请参考 string 页面中内容．

C++ 标准库中提供了 string，与 vector 可以进行的操作有些相同，同样需要导入库文件．

cpp

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
  std::string s;  // 声明 string s

  std::cin >> s;  // 读入 s；
  // 读入时会忽略开头所有空格符（空格、换行符、制表符），读入的字串直到下一个空格符为止．

  std::cout << s << std::endl;

  return 0;
}

C 风格数组

请参考数组页面中内容．

如果要用不定长的数组请用 vector，不要用 C 风格的数组．

C 风格的数组与指针有密切关系，所以此处不多展开．

重要不同之处

变量作用域：全局变量与局部变量

C++ 几乎可以在 任何地方 声明变量．请参考变量作用域．

在写 Pascal 过程/函数时，容易忘记声明局部变量 i 或者 j，而一般主程序里会有循环，于是大部分情况下 i 与 j 都是全局变量，于是，在这种情况下，过程/函数中对 i 操作极易出错．更要命的是，如果忘记声明这种局部变量，编译器编译不报错，程序可以运行．（有很多难找的 bug 就是这么来的．）

所以，在使用 C++ 时，声明变量，比如循环中使用的 i，不要用全局变量，能用局部变量就用局部变量．如果这么做，不用担心函数中变量名（比如 i）冲突．

??? note "额外注" Pascal 可在某种程度上避免这个问题，仿照 C++ 的方法，主程序只有调用过程/函数，不声明 i，j 这类极易名称冲突的全局变量，如果需要循环，另写一个过程进行调用．

C++ 可以自动转换类型

cpp

int i = 2;
if (i) {  // i = 0 会返回 false，其余返回 true
  std::cout << "true";
} else {
  std::cout << "false";
}

不光是 int 转成 bool，还有 int 与 float 相互转换．在 Pascal 中可以把整型赋给浮点型，但不能反过来．C++ 没有这个问题．

cpp

int a;
a = 3.2;      // 此时 a = 3
float b = a;  // 此时 b = 3.0

区分 / 是整除还是浮点除法，是通过除数与被除数的类型判断的

cpp

float a = 32 / 10;    // 32/10 的结果是 3（整除）；a = 3.0
float b = 32.0 / 10;  // 32.0/10 的结果是 3.2；b = 3.2

pow(a, b) 计算 $a^b$，该函数返回的是浮点型，如果直接用来计算整数的幂，由于有自动转换，不需要担心它会报错

cpp

int a = pow(2, 3);  // 计算 2^3

还有 char 与 int 之间相互转换．

cpp

char a = 48;              // ASCII 48 是 '0'
int b = a + 1;            // b = 49
std::cout << (a == '0');  // true 输出 1

其实 C++ 中的 char 与 bool 本质上是整型．

详细内容请参考隐式转换 - cppreference.com 一文．

C++ 很多语句有返回值：以如何实现读取数量不定数据为例

有些时候需要读取到数据结束，比如，求一组不定数量的数之和（数据可以多行），直到文件末尾，实现方式是

??? note "文件末尾 EOF" EOF，文件末尾标识符，在命令行中 Windows 上以<kbd>Ctrl</kbd>+<kbd>Z</kbd>输入（还需按<kbd>Enter</kbd>），Unix-like 系统以<kbd>Ctrl</kbd>+<kbd>D</kbd>输入．

cpp

#include <iostream>

int main() {
  int sum = 0, a = 0;

  while (std::cin >> a) {
    sum += a;
  }
  std::cout << sum << std::endl;

  return 0;
}

实现原理：while (std::cin >> a) 中 std::cin >> a 若在输入有问题或遇到文件结尾时，会返回 false，使得循环中断．

函数

C++ 只有函数没有过程但有 void，没有函数值变量但有 return．

Pascal 函数与 C++ 函数对比示例：

pas

function abs(x:integer):integer;
begin
    if x < 0 then
        begin
            abs := -x;
        end
    else
        begin
            abs := x;
        end;
end;

cpp

int abs(int x) {
  if (x < 0) {
    return -x;
  } else {
    return x;
  }
}

C++ 中函数声明 int abs，就定义了 abs() 函数且返回值为 int 型（整型），函数的返回值就是 return 语句给出的值．

如果不想有返回值（即 Pascal 的「过程」），就用 void．void 即「空」，什么都不返回．

pas

var ans: integer;

procedure printAns(ans:integer);
begin
    writeln(ans);
end;

begin
    ans := 10;
    printAns(ans);
end.

cpp

#include <iostream>

void printAns(int ans) {
  std::cout << ans << std::endl;

  return;
}

int main() {
  int ans = 10;
  printAns(ans);

  return 0;
}

C++ 的 return 与 Pascal 中给函数变量赋值有一点非常大的不同．C++ 的 return 即返回一个值，执行完这个语句，函数就执行结束了；而 Pascal 中给函数变量赋值并不会跳出函数本身，而是继续执行．于是，如果 Pascal 需要某处中断函数/过程，就需要一个额外的命令，即 exit．而 C++ 则不需要，如果需要在某处中断，可以直接使用 return．比如（由于实在想不出来简短且实用的代码，所以就先这样）

cpp

#include <iostream>

void printWarning(int x) {
  if (x >= 0) {
    return;  // 该语句在此处相当于 Pascal 中的 `exit;`
  }
  std::cout << "Warning: input a negative number.";
}

int main() {
  int a;

  std::cin >> a;
  printWarning(a);

  return 0;
}

而在某种意义上，前面的 abs 函数，这样才是严格等效的

pas

function abs(x:integer):integer;
begin
    if x < 0 then
        begin
            abs := -x; exit; // !注意此处
        end
    else
        begin
            abs := x;  exit; // !注意此处
        end;
end;

cpp

int abs(int x) {
  if (x < 0) {
    return -x;
  } else {
    return x;
  }
}

???+ note "特别提醒" C++ 中 exit 是退出程序；不要顺手把 exit 打上去，要用 return！

C++ 把函数和过程统统视作函数，连 main 都不放过，比如写 int main，C++ 视 main 为一个整型的函数，这里返回值是 0．它是一种习惯约定，返回 0 代表程序正常退出．

也许你已经猜到了，main(int argc, char const *argv[]) 中的参数就是 int argc 与 char const *argv[]，不过意义请参考其他资料．

在函数中传递参数

C++ 中没有 Pascal 的 var 关键字可以改变传递的参数，但是 C++ 可以使用引用和指针达到同样的效果．

pas

var a, b: integer;

procedure swap(var x,y:integer);
var temp:integer;
begin
    temp := x;
    x := y;
    y := temp;
end;

begin
    a := 10; b:= 20;    
    swap(a, b);
    writeln(a, ' ', b);
end.

cpp

// 使用指针的代码
#include <iostream>

void swap(int* x, int* y) {
  int temp;
  temp = *x;
  *x = *y;
  *y = temp;
}

int main() {
  int a = 10, b = 20;
  swap(&a, &b);
  std::cout << a << " " << b;

  return 0;
}

注意，此处 C++ 代码 涉及指针问题．指针问题还是很麻烦的，建议去阅读相关资料．

cpp

// 使用引用的代码
#include <iostream>

void swap(int& x, int& y) {
  int temp;
  temp = x;
  x = y;
  y = temp;
}

int main(int argc, char const* argv[]) {
  int a = 10, b = 20;
  swap(a, b);
  std::cout << a << " " << b;

  return 0;
}

注意，此处 C++ 代码涉及 引用相关类型问题．在用引用调用一些 STL 库、模板库的时候可能会遇到一些问题，这时候需要手动声明别类型．具体资料可以在《C++ Primer》第五版或者网络资料中自行查阅．

C++ 中函数传递参数还有其他方法，其中一种是 直接使用全局变量传递参数，如果不会用指针，可以先用这种方法．但是这种方法的缺陷是没有栈保存数据，没有办法在递归函数中传参．（除非手写栈，注意，手写栈也是一种突破系统栈限制的方法．）

C++ 标准库与参考资料

千万不要重复造轮子（除非为了练习），想要自己动手写一个功能出来之前，先去看看有没有这个函数或者数据结构．

C++ 标准库

C++ 标准库中 <algorithm> 有很多有用的函数比如快排、二分查找等，可以直接调用．请参考 STL 算法页面．

还有 STL 容器，比如数组、向量（可变大小的数组）、队列、栈等，附带很多函数．请参考 STL 容器简介页面．

如果要找关于字符串操作的函数见

C/C++ 的指针是很灵活的东西，可以参考指针页面．如果想要彻底理解指针，建议找本书或者参考手册仔细阅读．

错误排查与技巧

C++ 语言资料

学习资源
cppreference.com：最重要的 C/C++ 参考资料
C++ 教程 - 菜鸟教程
C++ Language - C++ Tutorials
Reference - C++ Reference
C++ Standard Library - Wikipedia
The Ultimate Question of Programming, Refactoring, and Everything
Google C++ Style Guide

后记

写到这里，很多同学会觉得这一点都不急救啊，有很多东西没有提到啊．那也是没办法的事情．

虽然是为了急救，但很多东西像怎么把字符串转化为数字，怎么搜索字符串中的字符，这些东西也不适合一篇精悍短小的急救帖，如果把这些都写出来，那就是 C++ 入门教程，所以请充分利用本 Wiki、参考手册与搜索引擎．

需要指出的一点是，上面说 C++ 的语法，其实有很多语法是从 C 语言来的，标题这么写比较好——《Pascal 转 C/C++ 急救帖》．

Pascal 在上个世纪后半叶是门很流行的语言，它早于 C 语言，不过随着 UNIX 系统的普及，微软使用 C 语言，现在 Pascal 已经成为历史了．Pascal 后期发展也是有的，比如 Free Pascal 这个开源编译器项目，增加面向对象的特性（Delphi 语言）．Pascal 目前的用处除了在信息竞赛外，有一个特点是其他语言没有的——编译支持非常非常多老旧机器，比如 Gameboy 这种上个世纪的任天堂游戏机，还有一个用处就是以伪代码的形式（Pascal 风格的伪代码）出现在各种教科书中．

最后，Pascal 的圈子其实很小，C/C++ 的圈子很大，帮助手册与教程很多很全，一定要掌握好英语．世界上还有很多很多编程语言，而计算机这门学科与技术不光是信息竞赛和编程语言．

本文 Pascal 语言的参考文献

附录：Pascal 与 C++ 运算符与数学函数语法对比表

仅包括最常用的运算符与函数．

基本算术

	Pascal	C++
加法	`a + b`	`a + b`
减法	`a - b`	`a - b`
乘法	`a * b`	`a * b`
整除	`a div b`	`a / b`
浮点除法	`a / b`	`a / b`
取模	`a mod b`	`a % b`

逻辑

	Pascal	C++
非	`not(a)`	`!a`
且	`a and b`	`a && b`
或	`a or b`	<code>a \|\| b</code>

比较

	Pascal	C++
相等	`a = b`	`a == b`
不等	`a <> b`	`a != b`
大于	`a > b`	`a > b`
小于	`a < b`	`a < b`
大于等于	`a >= b`	`a >= b`
小于等于	`a <= b`	`a <= b`

赋值

Pascal	C++
`a := b`	`a = b`
`a := a + b`	`a += b`
`a := a - b`	`a -= b`
`a := a * b`	`a *= b`
`a := a div b` 或 `a := a / b`	`a /= b`
`a := a mod b`	`a %= b`

自增/自减

	Pascal	C++
自增	`inc(a)`	`a++`
自增	`inc(a)`	`++a`
自减	`dec(a)`	`a--`
自减	`dec(a)`	`--a`

数学函数

使用需要导入 <cmath> 库．

	Pascal	C++
绝对值	`abs(a)`	`abs(a)`（整数）
绝对值	`abs(a)`	`fabs(a)`（浮点数）
$a^b$	N/A¹	`pow(a, b)`
截断取整	`trunc(a)`	`trunc(a)`
近似取整	`round(a)`	`round(a)`

其他函数请参考：

常用数学函数 - cppreference.com

Extended Pascal 中有 a**b，不过需要导入 Math 库． ↩

C++ 快速安装与环境配置

使用 IDE

使用 代码编辑器 + 编译器 + 调试器

C++ 语法快速提要

Hello World：第一个 C++ 程序

简要解释

简单练习

A+B Problem：第二个 C++ 程序

简要解释

简单练习

结束语与下一步

语法

变量

基本数据类型

常量声明

运算符

条件

if 语句

case 与 switch

循环

while 循环

for 循环

repeat until 与 do while 循环

循环控制

数组与字符串

不定长数组：标准库类型 Vector

字符串：标准库类型 String

C 风格数组

重要不同之处

变量作用域：全局变量与局部变量

C++ 可以自动转换类型

C++ 很多语句有返回值：以如何实现读取数量不定数据为例

函数

在函数中传递参数

C++ 标准库与参考资料

C++ 标准库

错误排查与技巧

C++ 语言资料

后记

本文 Pascal 语言的参考文献

附录：Pascal 与 C++ 运算符与数学函数语法对比表

基本算术

逻辑

比较

赋值

自增/自减

数学函数

Footnotes

使用代码编辑器 + 编译器 + 调试器

`if` 语句

`case` 与 `switch`

`while` 循环

`for` 循环

`repeat until` 与 `do while` 循环