C++ 程序的结构 - toposuranos.com/material

C++ 程序结构

你是否曾经好奇 C++ 程序是如何组织的？在本指南中，我们将探讨构成任何 C++ 程序基础结构的技术要素，帮助你不仅理解“是什么”，还理解“为什么”。

学习目标：
完成本课程后，学生将能够：

理解如何通过 #include 预处理指令来组织代码。
理解 C++ 程序的基本结构，包括 main() 函数作为入口点。
使用 iostream 库来管理数据输入和输出。
通过注释 为代码提供文档以解释其功能。

目录：
预处理指令 #include
程序主体：main() 函数
 别忘了注释代码

到目前为止，我们已经编写了第一个“你好，世界”程序。现在我们将使用这段代码来分析它的每一部分：

    /* zhe shi yige yuchuli zhiling
       baokuo le iostream toubu wenjian */
    #include <iostream>
    // zhu hanshu shi daima de zhuti kuai
    int main() {
        // zai pingmu shang xianshi "ni hao, shijie!"
        std::cout << "ni hao, shijie!" << std::endl;
        // xiang caozuo xitong fanhui 0
        return 0;
    }

预处理指令 #include

预处理指令是编译器在编译代码之前处理的指令。这些指令允许程序员包含外部资源或定义预设配置。最常用的指令之一是 #include，用于包含程序所需的库。

如何使用 `#include`

包含标准库的基本语法是：

    #include <mulu_baokuo_wenjian>

使用尖括号（< 和 >）表示预处理器应在编译器的标准目录中搜索库。例如，要包含允许管理输入和输出的 iostream 库，可以使用：

    #include <iostream>

`iostream` 的特点

iostream 库包含用于处理数据流的类和对象。最常见的元素包括：

std::cin：用于从键盘输入数据。
std::cout：允许将数据输出到控制台。
std::cerr：用于显示错误消息。
std::clog：提供一个用于日志消息的流。

以下是使用 std::cin 和 std::cout 的基本示例：

    #include <iostream>
    int main() {
        std::string mingzi;
        std::cout << "qing shuru nide mingzi: ";
        std::cin >> mingzi;
        std::cout << "ni hao, " << mingzi << "!" << std::endl;
        return 0;
    }

如何包含自定义库

要包含程序员设计的库，可以使用相同的 #include 指令，但语法不同：

    #include "zidingyi_baokuo_wenjian.h"

双引号指示预处理器首先在当前项目目录中搜索库。如果未找到，则会在标准目录中搜索。

以下是一个自定义库的示例：

    // wenjian "wode_ku.h"
    void wenhou() {
        std::cout << "ni hao, zhe shi yige zidingyi de ku!" << std::endl;
    }

    // zhuwenjian main.cpp
    #include <iostream>
    #include "wode_ku.h"
    int main() {
        wenhou();
        return 0;
    }

程序主体：main() 函数

main() 函数是任何 C++ 程序的入口点。它是代码开始执行的地方，其定义对于任何功能性程序都至关重要。

`main()` 的基本定义

定义 main() 的最简单方式是：

    int main() {
        // zhe shi daima xieru de difang
        return 0;
    }

在此定义中：

int：指定 main() 函数的返回值类型。在此例中，int 表示函数必须返回一个整数。
return 0;：向操作系统指示程序成功结束。此值称为退出代码（exit code），其中 0 通常表示成功，而其他值可能表示特定错误。

为什么使用 `int` 作为返回类型？

C++ 标准规定 main() 函数必须具有 int （整数）返回类型。这是因为操作系统需要一个返回值来确定程序结束后的状态。例如：

返回值 0 表示程序成功结束。
非 0 的返回值可用于指示特定的错误。

用其他返回类型（如 void）定义 main() 在某些编译器中是可能的，但不符合 C++ 标准，可能导致兼容性问题。

别忘了注释你的代码

注释对于记录代码和便于理解非常重要。虽然它们不影响程序的执行，但对于解释代码的目的或逻辑非常有用。当代码包含复杂逻辑或设计时，注释尤其重要。不要被写代码或阅读代码时的清晰感所欺骗；这种清晰感可能在第二天完全消失。代码的编写应尽可能清晰简洁，注释则应成为维护清晰度的必要指南。

在 C++ 中，有两种主要类型的注释：

单行注释：

        // zhe shi yige danxing zhushi

多行注释：

        /* zhe shi yige duoxing zhushi
           keyi kuozhan dao duoge xing */

建议事项

添加注释以解释复杂算法或程序中复杂部分的功能： 这有助于未来的读者（包括你自己）快速理解实现的逻辑。
以便于同事理解的方式撰写注释： 当你在团队或协作项目中工作时，这一点尤其重要。

避免事项

使用注释来解释或重复显而易见的内容： 例如，在 int he = a + b; 上方写 // zhe hang xiangliang liangge shuzi 是不必要的。
用注释为晦涩代码辩护： 尽管注释很重要，代码的清晰性应始终优先。清晰且结构良好的代码需要更少的注释来理解。
未更新注释： 修改代码时，请确保注释反映所做的更改。过时的注释可能会导致混乱。

预处理指令 #include

如何使用 #include

iostream 的特点