【Learncpp中文翻译版】【1.1 — 语句和程序结构】

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声明：

• 本文旨在方便了解学习C++语法，切勿用于任何商业用途。
• 由于本人英语水平有限，文章中可能存在语义错误，如有疑问请参照原文，也可以在评论区指出错误。

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1.1 — 语句和程序结构

章节介绍

欢迎来到这些 C++ 教程的第一章！

在本章中，我们将首先了解一些对每个 C++ 程序都至关重要的主题。因为要涵盖的主题很多，所以我们将在相当浅的层次上介绍大部分内容（仅够勉强过关）。本章的目的是帮助你理解基本的 C++ 程序是如何构造的。在本章结束时，您将能够编写自己的简单程序。

在以后的章节中，我们将重新审视这些主题中的大部分，并更详细地探讨它们。我们还将介绍建立在这些之上的新概念。

为了保持课程长度的可控性，主题可能会被拆分为多个后续课程。如果您觉得某些重要概念没有在课程中涉及，则可能会在下一课中涉及。

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声明(Statements)

计算机程序是告诉计算机要做什么的指令序列。语句是一种使程序执行某些操作的指令。

语句是迄今为止 C++ 程序中最常见的指令类型。这是因为它们是 C++ 语言中最小的独立计算单元。在这方面，它们的行为很像自然语言中的句子。当我们想向另一个人传达一个想法时，我们通常会用句子（而不是随机的单词或音节）来写作或说话。在 C++ 中，当我们想让我们的程序做某事时，我们通常会编写语句。

C++ 中的大多数（但不是全部）语句都以分号结尾。如果您看到以分号结尾的行，则可能是语句。

在 C++ 等高级语言中，一条语句可以编译成许多机器语言指令。

对于高级读者

C++中有许多不同种类的语句：

1.声明声明
2.跳转语句
3.表达式语句
4.复合语句
5.选择语句（条件）
6.迭代语句（循环）
7.尝试块

当您完成本教程系列时，您将了解所有这些是什么！
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功能和主要功能

在 C++ 中，语句通常被分组为称为函数的单元。函数是顺序执行的语句的集合（按顺序，从上到下）。当您学习编写自己的程序时，您将能够创建自己的函数并以任何您喜欢的方式混合和匹配语句（我们将在以后的课程中展示如何）。

规则

每个 C++ 程序都必须有一个名为main的特殊函数（全部小写字母）。
程序运行时，main里面的语句是按顺序执行的。
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程序通常在函数main中的最后一条语句执行后终止（结束运行）（尽管在某些情况下程序可能会提前中止，或者之后进行一些清理）。

函数通常是为了完成特定的工作而编写的。例如，一个名为“max”的函数可能包含确定两个数字中哪个更大的语句。名为“calculateGrade”的函数可能会根据一组考试成绩计算学生的成绩。我们很快就会更多地讨论函数，因为它们是程序中最常用的组织工具。

作者注

在讨论函数时，在函数名称的末尾附加一对括号是相当常见的简写。
例如，如果您看到术语`main()`或`doSomething()`，这分别是名为`main`或`doSomething`的函数的简写。
这有助于将函数与具有名称（例如变量）的其他事物区分开来，而不必每次都写“函数”一词。
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剖析Hello world!

现在您已经对什么是语句和函数有了一个简要的了解，让我们回到我们的“Hello world”程序，从高层次上更详细地了解每一行的作用。

#include <iostream>

int main()
{
   std::cout << "Hello world!";
   return 0;
}
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第 1 行是一种特殊类型的行，称为预处理器指令。这个预处理器指令表明我们想使用 iostream 库的内容，它是 C++ 标准库的一部分，允许我们从控制台读取和写入文本。我们需要这一行以便在第 5 行使用 std::cout。排除这一行将导致第 5 行出现编译错误，因为编译器不会知道 std::cout 是什么。

第 2 行是空白的，编译器会忽略它。该行的存在只是为了帮助使程序对人类更具可读性（通过分离#include 预处理器指令和程序的后续部分）。

第 3 行告诉编译器我们将编写（定义）一个名为main的函数。正如您在上面了解到的，每个 C++ 程序都必须有一个main函数，否则它将无法链接。

第 4 行和第 7 行告诉编译器哪些行是主函数的一部分。第 4 行的左花括号和第 7 行的右花括号之间的所有内容都被认为是main函数的一部分。这称为函数体。

第 5 行是函数main中的第一条语句，也是我们运行程序时将执行的第一条语句。std::cout（代表“字符输出”）和<<操作符允许我们将字母或数字发送到控制台以进行输出。在这种情况下，我们向它发送文本“Hello world！”，该文本将输出到控制台。该语句创建程序的可见输出。

第 6 行是一个返回语句。当可执行程序完成运行时，程序会向操作系统发送一个值，以指示它是否成功运行。这个特殊的 return 语句将值 0 返回给操作系统，这意味着“一切正常！”。这是程序中执行的最后一条语句。

我们编写的所有程序都将遵循这个通用模板，或者它的变体。

作者注

如果上述解释的部分（或全部）令人困惑，那么在这一点上是可以预料的。
这只是为了提供一个快速概述。后续课程将深入探讨上述所有主题，并提供大量额外的解释和示例。
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你可以自己编译并运行这个程序，你会看到它向控制台输出了以下内容：

Hello world!
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语法和语法错误

在英语中，句子是根据您可能在学校英语课上学到的特定语法规则构建的。例如，正常的句子以句号结尾。支配如何在语言中构造句子的规则称为句法。如果你忘记了句号并将两个句子放在一起，这是违反英语语法的。

C++ 也有一个语法：关于必须如何构造程序才能被视为有效的规则。当你编译你的程序时，编译器负责确保你的程序遵循 C++ 语言的基本语法。如果你违反了规则，当你试图编译你的程序时，编译器会报错，并给你一个语法错误。

让我们看看如果我们在“Hello world”程序的第 5 行省略分号会发生什么，如下所示：

#include <iostream>

int main()
{
   std::cout << "Hello world!"
   return 0;
}
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随意自己编译这个格式错误的程序。

Visual Studio 会产生以下错误（您的编译器可能会生成带有不同措辞的错误消息）：

c:\vcprojects\test1.cpp(6): error C2143: syntax error : missing ';' before 'return'
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这告诉您在第 6 行有一个语法错误：编译器在 return 语句之前需要一个分号，但它没有找到。虽然编译器会在遇到语法错误时告诉您它正在编译的代码行，但实际上可能是在前一行的遗漏。在这种情况下，错误实际上是在第 5 行的末尾（编译器直到第 6 行才发现问题）。

编写程序时，语法错误很常见。幸运的是，它们通常很容易找到和修复，因为编译器通常会将您指向它们。只有在解决所有语法错误后，程序的编译才会完成。

您可以尝试从“Hello world”程序中删除字符甚至整行，以查看生成的不同类型的错误。尝试恢复第 5 行末尾缺少的分号，然后删除第 1、3 或 4 行，看看会发生什么。

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小测验时间

以下测验旨在加强您对上述材料的理解。

问题 #1

什么是声明？

答：语句是计算机程序中的一条指令，它告诉计算机执行一个动作。

问题 #2

什么是函数？

答：函数是按顺序执行的语句的集合。

问题 #3

所有程序必须具有的功能名称是什么？

答：main

问题 #4

程序运行时，从哪里开始执行？

答：执行从main函数中的第一条语句开始。

问题 #5

C++ 中的语句通常以什么符号结尾？

答：分号 ( ; )

问题 #6

什么是语法错误？

答：语法错误是当您的程序违反 C++ 语言的语法规则时在编译时发生的编译器错误。

问题 #7

什么是 C++ 标准库？

答：库文件是已“打包”以在其他程序中重用的预编译代码的集合。C++ 标准库是 C++ 附带的库。它包含在您的程序中使用的附加功能。