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doc/docs/CPlusPlus-main/12_C++的程序流程结构.md
sairate fa9377e4ae docs(book): 添加现代 C++教程及相关代码 
- 新增现代 C++ 教程的 Preface 章节，包括英文和中文版本
- 添加 C++ Primer 练习代码
- 新增 Learn C++ 教程的 C++ 开发简介章节
- 添加头文件解析文档
- 更新 mkdocs.yml，包含新教程的目录结构
- 修改项目设置，使用 Python 3.10环境
2025-07-08 09:52:45 +08:00

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# C++的程序流程结构
# 1. 程序流程结构
① C/C++支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构
1. 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
2. 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
3. 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码
# 2. 选择结构
## 2.1 单行 if 语句
① 单行if语句，格式：if(条件){条件满足执行的语句}
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 选择结构 单行if语句
// 用户输入分数，如果分数大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
//1、用户输入分数
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl; //在C++中除了0，都为真
cin >> score;
//2、打印用户输入的分数
cout << "您输入的分数为 ：" << score << endl;
//3、判断分数是否大于600，如果大于，那么输出
//注意事项，if条件后面不要加分号。加了分号条件不管满足还是不满足，后面的都会运行
if (score > 600)
{
cout << "恭喜您考上了一本大学" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请输入一个分数：
- 611
- 您输入的分数为 ：611
- 恭喜您考上了一本大学
- 请按任意键继续. . .
## 2.2 单行 else 语句
① 单行else语句，格式：if(条件){条件满足执行的语句} else{条件不满足执行的语句}
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 选择结构 多行if语句
// 输入考试分数，如果分数大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
// 如果没考上一本大学，打印未考上一本大学
//1、输入考试分数
int score = 0;
cout << "请输入一个考试分数" << endl;
cin >> score;
//2、提示用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断 如果大于600，打印考上一本，否则打印未考上一本大学
if (score > 600) //大于600分，执行下面大括号中内容
{
cout << "恭喜您考上了一本大学" << endl;
}
else //不大于600分，执行else后大括号中内容
{
cout << "未考上一本大学" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请输入一个考试分数
- 490
- 您输入的分数为：490
- 未考上一本大学
- 请按任意键继续. . .
## 2.3 多条件的 if 语句
① 多条件的if语句，格式：if(条件1){条件1满足执行的语句}else if(条件){条件2满足执行的语句}....else{都不满足时执行的语句}
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 选择结构 多条件if语句
// 输入一个考试分数，
// 如果分数大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
// 如果分数大于500，视为考上二本大学，在屏幕上输出
// 如果分数大于400，视为考上三本大学，在屏幕上输出
// 如果小于等于400，视为未考上本科，屏幕上输出
//1、输入考试分数
int score = 0;
cout << "请输入一个考试分数" << endl;
cin >> score;
//2、提示用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断
// 如果大于600，考上一本
// 如果大于500，考上二本
// 如果大于400，考上三本
// 如果小于等于400，未考上本科
if (score > 600)
{
cout << "恭喜您考上了一本大学" << endl;
}
else if (score > 500)
{
cout << "恭喜您考上了二本大学" << endl;
}
else if (score > 400)
{
cout << "恭喜您考上了三本大学" << endl;
}
else
{
cout << "未考上本科大学" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请输入一个考试分数
- 430
- 您输入的分数为：430
- 恭喜您考上了三本大学
- 请按任意键继续. . .
## 2.4 嵌套 if 语句
① 嵌套if语句，在if语句中可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 选择结构 嵌套if语句
//1、提示高考分数
int score = 0;
cout << "请输入一个考试分数" << endl;
cin >> score;
//2、提示用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断
if (score > 600)
{
cout << "恭喜您考上了一本大学" << endl;
if (score > 700)
{
cout << "您能考上了北京大学" << endl;
}
else if (score > 650)
{
cout << "您能考上了清华大学" << endl;
}
else
{
cout << "您能考上了人名大学" << endl;
}
}
else if (score > 500)
{
cout << "恭喜您考上了二本大学" << endl;
}
else if (score > 400)
{
cout << "恭喜您考上了三本大学" << endl;
}
else
{
cout << "未考上本科大学" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请输入一个考试分数
- 670
- 您输入的分数为：670
- 恭喜您考上了一本大学
- 您能考上了清华大学
- 请按任意键继续. . .
## 2.5 三目运算符
① 作用：通过三目运算符实现简单的判断。
② 语法：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
1. 如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果。
2. 如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。
③ 三目运算符可以用在显示语句中，cout << "c = " << c == 1 ? "男" : "女" << endl。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 创建三个变量 a b c
// 将a和b做比较，将变量大的值赋值给变量c
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = (a > b ? a : b); //可以将运算的结果的变量的值赋值给变量
cout << "c = " << c << endl;
//在C++中三目运算符返回的是变量，可以继续赋值
(a > b ? a : b) = 100;
cout << "a = " << a << endl; //可以将运算的结果右值作为变量来赋值
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- c = 20
- a = 10
- b = 100
- 请按任意键继续. . .
## 2.6 switch 语句
① switch语句用于执行多条件分支语句。
② switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型。
③ case里如果没有break，那么程序会一直向下执行。
④ 与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//1、提示用户给电影评分
cout << "请给电影进行评分" << endl;
//2、用户开始进行打分
int score = 0;
cin >> score;
cout << "您打的分数为：" << score << endl;
//3、根据用户输入的分数来提示用户最后的结果
switch (score)
{
case 10:
cout << "您认为是经典的电影" << endl;
break;
case 9:
cout << "您认为是经典的电影" << endl;
break;
case 8:
cout << "您认为电影非常好" << endl;
break;
case 7:
cout << "您认为电影还行" << endl;
break;
case 6:
cout << "您认为电影一般" << endl;
break;
default: //前面都不满足，就会执行default语句
cout << "您认为电影是烂片" << endl;
break;
}
//if 和 switch 区别：
//switch 缺点，判断的时候只能是整型或者字符型，不可以是一个区间。
//switch 优点，结构清晰，执行效率高。
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请给电影进行评分
- 8
- 您打的分数为：8
- 您认为电影非常好
- 请按任意键继续. . .
## 2.7 三只小猪称体重
题目：现有三只小猪ABC，请分别输入三只小猪的体重，并且判断哪只小猪最重。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//三只小猪称体重，判断哪只最重
//1、创建三只小猪的体重变量
int num1 = 0;
int num2 = 0;
int num3 = 0;
//2、让用户输入三只小猪的重量
cout << "请输入小猪A的体重" << endl;
cin >> num1;
cout << "请输入小猪B的体重" << endl;
cin >> num2;
cout << "请输入小猪C的体重" << endl;
cin >> num3;
cout << "小猪A的体重为：" << num1 << endl;
cout << "小猪B的体重为：" << num2 << endl;
cout << "小猪C的体重为：" << num3 << endl;
//3、判断哪只最重
//先判断A和B重量
if (num1 > num2) //A比B重
{
if (num1 > num3) //A比C重
{
cout << "小猪A最重" << endl;
}
else
{
cout << "小猪C最重" << endl;
}
}
else //B比A重
{
if (num2 > num3) //B比C重
{
cout << "小猪B最重" << endl;
}
else //C比B重
{
cout << "小猪C最重" << endl;
}
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请输入小猪A的体重
- 100
- 请输入小猪B的体重
- 230
- 请输入小猪C的体重
- 300
- 小猪A的体重为：100
- 小猪B的体重为：230
- 小猪C的体重为：300
- 小猪C最重
- 请按任意键继续. . .
# 3. 循环结构
## 3.1 while 语句
① 作用：满足循环条件时，执行循环语句。
② 语法：while(循环条件) {循环语句}。
③ 解释：只要循环条件的结果为真，就执行循环语句。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//while循环
//在屏幕中打印 0~9 这10个数字
int num = 0;
//while()中填入循环条件
//在写循环的时候，一定要避免死循环的出现
while (num < 10) //如果循环条件写1，为表示死循环，一直循环下去
{
cout << num << endl;
num++;
}
// 在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环。
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 请按任意键继续. . .
## 3.2 do while 语句
① 满足循环条件，执行循环语句。
② 语法：do{循环语句} while(循环条件);
③ 与while的区别在于 do...while会先执行一次循环语句，再判断循环条件。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//do...while语句
//在屏幕中输出 0 到 9 这10个数字
int num = 0;
do
{
cout << num << endl;
num++;
}
while (num < 10);
//do...while和while循环区别在于 do...while会先执行一次循环语句
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 请按任意键继续. . .
## 3.3 for 语句
① for循环，满足循环条件，执行循环语句。
② for(起始表达式(①)；条件表达式②；末尾表达式③) { 循环语句④ }
1. 先执行①，初始化
2. 再执行②，进行判断
3. 再执行④，进行一次循环
4. 再执行③，执行一次末尾表达式
③ for循环中的表达式，要用分号进行分隔。
④ while、for...while、for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//for循环
//从数字0 打印到 数字9
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << i << endl;
}
/*
第二种方式
int i = 0
for (; i < 10; i++)
{
cout << i << endl;
}
*/
/*
第三种方式
int i = 0
for (; ; i++)
{
if(i >= 10)
{
break;
}
cout << i << endl;
}
*/
/*
第四种方式
int i = 0
for (; ; )
{
if(i >= 10)
{
break;
}
cout << i << endl;
i++;
}
*/
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 请按任意键继续. . .
## 3.4 for 嵌套
① 在循环体中再嵌套一层循环，可以解决一些实际问题，例如我们想在屏幕中打印十行十列的星图，就需要利用嵌套循环。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//利用嵌套循环实现星图
//外层执行一次，内层执行一周
//外层循环
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//内层循环
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
cout << "*";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
**********
**********
**********
**********
**********
**********
**********
**********
**********
**********
请按任意键继续. . .
## 3.5 猜数字
① 案例描述：系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
#include<ctime> //time系统时间头文件
int main()
{
//添加随机数种子，作用利用当前系统时间生成随机数，防止每次随机数都一样
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、系统生成随机数
int num = rand() % 100 + 1; //rand()%100 生成 0+1 ~ 99+1 随机数
//cout << num << endl; //不显示生成的随机数是多少
//2、玩家进行猜测
int val = 0; //玩家输入的数据
while (1)
{
cin >> val;
//3、判断玩家的判断
if (val > num)
{
cout << "猜测过大" << endl;
}
else if (val < num)
{
cout << "猜测过小" << endl;
}
else
{
cout << "猜测您猜对了" << endl;
break; //break在循环中，可以利用该关键字来退出当前循环
}
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 32
- 猜测过小
- 60
- 猜测过大
- 54
- 猜测过大
- 40
- 猜测过大
- 38
- 猜测过大
- 35
- 猜测过大
- 33
- 猜测您猜对了
- 请按任意键继续. . .
## 3.6 水仙花数
案例描述：水仙花数是指一个3位数，它的每个位上的数字的3次幂之和等于它本身
例如：1^3 + 5^3 + 3^3 = 153
题目：请利用 do...while语句，求出所有3位数中的水仙花数
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//1、先打印所有的三位数字
int num = 100;
do
{
//2、从所有三位数中找到水仙花数
int a = 0; //个位
int b = 0; //十位
int c = 0; //百位
a = num % 10; //获取数字的个位
b = num / 10 % 10; //获取数字的十位
c = num / 100; //获取数字的百位
if (a * a * a + b * b * b + c*c*c== num) //如果是水仙花数，才打印
{
cout << num << endl;
}
num++;
} while (num < 1000);
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 153
- 370
- 371
- 407
- 请按任意键继续. . .
## 3.7 敲桌子
案例分析：从1开始数到数字100，如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印敲桌子，其余数字直接打印输出。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//敲桌子案例
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
//2、从100个数字中找到特殊数字，打印“敲桌子”
//如果是7的倍数、个位有7、或者十位有7，打印敲桌子
if (i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i/10 == 7) //如果是特殊数字，打印敲桌子
{
cout << "敲桌子" << endl;
}
else //如果不是特殊数字，才打印数字
{
cout << i << endl;
}
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 敲桌子
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 敲桌子
- 15
- 16
- 敲桌子
- 18
- 19
- 20
- 敲桌子
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 敲桌子
- 敲桌子
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 敲桌子
- 36
- 敲桌子
- 38
- 39
- 40
- 41
- 敲桌子
- 43
- 44
- 45
- 46
- 敲桌子
- 48
- 敲桌子
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 敲桌子
- 敲桌子
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 敲桌子
- 64
- 65
- 66
- 敲桌子
- 68
- 69
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 敲桌子
- 80
- 81
- 82
- 83
- 敲桌子
- 85
- 86
- 敲桌子
- 88
- 89
- 90
- 敲桌子
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 敲桌子
- 敲桌子
- 99
- 100
- 请按任意键继续. . .
## 3.8 乘法口诀
案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//乘法口诀表
for (int i = 1; i <= 9; i++)
{
for (int j = 1; j <= i; j++)
{
cout << j << "*" << i << "=" << j * i << " ";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81
请按任意键继续. . .
# 4. 跳转语句
## 4.1 break 语句
① 用于跳出选择结构或者循环结构。
② break使用时机：
1. 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch。
2. 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句。
3. 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句。
③ break如果使用在switch-case中，并且case前面有一大段代码，就会报错，把前面一大堆代码用括号括起来{}，编译器认为是一段代码，就不会报错了。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//break的使用时机
//1、出现在switch语句中
cout << "请选择副本难度" << endl;
cout << "1、普通" << endl;
cout << "2、中等" << endl;
cout << "3、困难" << endl;
int select = 0;
cin >> select; //等待用户输入
switch (select)
{
case 1:
cout << "您选择的是普通难度" << endl;
break; //退出switch语句
case 2:
cout << "您选择的是中等难度" << endl;
break;
case 3:
cout << "您选择的是困难难度" << endl;
break;
}
//2、出现在循环语句中
for (int i=0; i < 10; i++)
{
//如果i等于5，退出循环，不再打印
if (i == 5)
{
break; //退出循环
}
cout << i << endl;
}
//3、出现在嵌套循环语句中
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
if (j == 5)
{
break; //退出内存循环
}
cout << "*";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 请选择副本难度
- 1、普通
- 2、中等
- 3、困难
- 2
- 您选择的是中等难度
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- $*****$
- 请按任意键继续. . .
## 4.2 continue 语句
① 在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//continue的使用时机
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
// 如果是奇数就输出，如果是偶数就不输出
if (i % 2 == 0)
{
continue; //continue可以筛选条件，执行到此就不再向下执行了，直接执行下一次循环
}
cout << i << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 1
- 3
- 5
- 7
- 9
- 11
- 13
- 15
- 17
- 19
- 21
- 23
- 25
- 27
- 29
- 31
- 33
- 35
- 37
- 39
- 41
- 43
- 45
- 47
- 49
- 51
- 53
- 55
- 57
- 59
- 61
- 63
- 65
- 67
- 69
- 71
- 73
- 75
- 77
- 79
- 81
- 83
- 85
- 87
- 89
- 91
- 93
- 95
- 97
- 99
- 请按任意键继续. . .
## 4.3 goto 语句
① 可以无条件跳转语句。
② 语法：goto 标记；
1. 如果标记名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置。
③ 在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱。
```python
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//continue的使用时机
cout << "1" << endl;
goto FLAG; //这里是分号
cout << "2" << endl;
cout << "3" << endl;
cout << "4" << endl;
FLAG: //这里是冒号
cout << "5" << endl;
cout << "6" << endl;
system("pause");
return 0;
}
```
运行结果：
- 1
- 5
- 6
- 请按任意键继续. . .
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