Понимание C++: базовый синтаксис и основы ООП

Программу на C++ можно рассматривать как набор объектов, общающихся через вызов методов друг друга. Рассмотрим основные понятия: класс, объект, методы и переменные экземпляра.

• Объект — имеет состояние и поведение. Пример: у собаки есть состояние (цвет, имя, порода) и поведение (вилять хвостом, лаять, есть). Объект — это экземпляр класса.

• Класс — шаблон/чертеж, описывающий состояния и поведение, которые поддерживают объекты этого типа.

• Методы — это поведение. Класс может содержать много методов. В методах пишется логика, манипулируются данными, выполняются действия.

• Переменные экземпляра — у каждого объекта свой уникальный набор таких переменных. Состояние объекта создаётся значениями, присвоенными этим переменным.

Структура программы на C++

Разберём простой код, выводящий Hello World.

Live Demo

#include <iostream>
using namespace std;
// main() — точка входа программы
int main() {
    cout << "Hello World"; // выводит Hello World
    return 0;
}

Разбор частей программы:

• Язык C++ определяет несколько заголовочных файлов, содержащих необходимую или полезную информацию. Для этой программы нужен <iostream>.

• Строка using namespace std; указывает компилятору использовать пространство имён std. Пространства имён — относительно недавнее дополнение к C++.

• Следующая строка // main() — точка входа программы — однострочный комментарий. В C++ они начинаются с // и длятся до конца строки.

• Строка int main() — главная функция, с которой начинается выполнение.

• Строка cout << "Hello World"; выводит сообщение на экран.

• Строка return 0; завершает функцию main() и возвращает значение 0 вызывающему процессу.

Компиляция и запуск программы на C++

Сохранение, компиляция и запуск:

• Откройте текстовый редактор и вставьте код выше.

• Сохраните файл как hello.cpp.

• Откройте командную строку и перейдите в каталог с файлом.

• Введите g++ hello.cpp и нажмите Enter для компиляции. Если ошибок нет, появится исполняемый файл a.out (в Windows — a.exe).

• Введите ./a.out (или a.exe) для запуска.

• На экране появится Hello World.

$ g++ hello.cpp
$ ./a.out
Hello World

Убедитесь, что g++ в PATH и вы находитесь в каталоге с hello.cpp.

Можно компилировать с помощью makefile. Подробнее — в руководстве по Makefile.

Точки с запятой и блоки в C++

В C++ точка с запятой — терминатор оператора. Каждый отдельный оператор должен заканчиваться точкой с запятой. Она обозначает конец одной логической единицы.

Пример трёх разных операторов:

x = y;
y = y + 1;
add(x, y);

Блок — набор логически связанных операторов, заключённых в фигурные скобки. Например:

{
    cout << "Hello World"; // выводит Hello World
    return 0;
}

C++ не считает конец строки терминатором. Поэтому неважно, где в строке стоит оператор. Например:

x = y; y = y + 1; add(x, y);

эквивалентно

x = y;
y = y + 1;
add(x, y);

Идентификаторы в C++

Идентификатор — имя для переменной, функции, класса, модуля или другого пользовательского элемента. Начинается с буквы (A–Z, a–z) или подчёркивания (_), затем могут следовать буквы, подчёркивания и цифры (0–9).

C++ не допускает знаков пунктуации (@, $, %) в идентификаторах. Язык чувствителен к регистру: Manpower и manpower — разные идентификаторы.

Примеры допустимых идентификаторов:

mohd zara abc move_name a_123 myname50 _temp j a23b9 retVal

Ключевые слова C++

Следующий список содержит зарезервированные слова. Их нельзя использовать как имена констант, переменных или других идентификаторов.

asm	else	new	this
auto	enum	operator	throw
bool	explicit	private	true
break	export	protected	try
case	extern	public	typedef
catch	false	register	typeid
char	float	reinterpret_cast	typename
class	for	return	union
const	friend	short	unsigned
const_cast	goto	signed	using
continue	if	sizeof	virtual
default	inline	static	void
delete	int	static_cast	volatile
do	long	struct	wchar_t
double	mutable	switch	while
dynamic_cast	namespace	template

Триграфы

Некоторые символы имеют альтернативное представление — триграфную последовательность. Триграф — это трёхсимвольная последовательность, представляющая один символ, всегда начинающаяся с двух вопросительных знаков.

Триграфы раскрываются везде: в строковых и символьных литералах, в комментариях, в директивах препроцессора.

Часто используемые триграфы:

Триграф	Замена
??=	#
??/	\
??'	^
??(	[
??)	]
??!	|
??<	{
??>	}
??-	~

Не все компиляторы поддерживают триграфы, и их использование не рекомендуется из-за путаницы.

Пробелы в C++

Строка, содержащая только пробелы (возможно, с комментарием), называется пустой строкой — компилятор её игнорирует.

Пробелы — это пробелы, табы, символы новой строки и комментарии. Они разделяют части оператора, позволяя компилятору отличить, где заканчивается один элемент (например, int) и начинается следующий.

Оператор 1

int age;

Между int и age должен быть хотя бы один пробельный символ (обычно пробел), чтобы компилятор мог их различить.

Оператор 2

fruit = apples + oranges; // Получить общее количество фруктов

Здесь пробелы между fruit и =, или между = и apples не обязательны, но можно добавить для читаемости.