- 我跟爸爸学编程：从Python到C++
- 叶哲语 叶洪涛
- 2787字
- 2020-11-23 14:59:39
第1章 Hello World
本章，我们将从最简单的实例开始学习程序的基本结构。
几乎所有的编程语言都喜欢将“Hello World”作为第一个实例，那么我们也先从这里开始。
例1.1 输出文字“Hello World!”
任务描述
在输出窗口中显示一行文字：“Hello World!”。
我们先来看程序代码。
Python
源程序
程序只有一句，但是这一句的格式不能写错，既不能写成print 'Hello World!'，也不能写成print(Hello World!)，更不能随意增减标点符号。
计算机语言首先要求的就是严格，马马虎虎可是不行的！
程序注解
· print( )：是Python中的输出函数，其功能是将( )中的参数值输出到Shell窗口中。
本例中，其参数是一个字符串：'Hello World!'。注意，单引号'不可以省略，否则会显示程序出错。
在Python中，也可以用双引号（" "）来代替单引号（' '），但必须成对使用。如果字符串中含有双引号（" "），则外面就用单引号（' '）来引示，反之亦然。
· #：表示此后为注释内容，这一部分文字程序运行时会自动忽略。
运行结果
Hello World!
C/C++
源程序
程序比Python多出好几行，但核心的执行语句也只有一行，其他都是C语言的固定格式。同样需要注意，格式不能写错。
程序注解
· main( ){ }：主函数，是C/C++程序的入口。
程序所执行的是main()函数后{ }中的语句，在此之外的语句，只有被main中的语句调用才会执行。
· printf( )：格式输出函数，此处将字符串"Hello World!"输出到输出窗口。
注意：printf()函数比Python中的print()函数名结尾多了一个f。
双引号（"）不可省略，也不可以用单引号（'）代替，这一点与Python不同。
C/C++中的语句以分号（;）结尾，且不可省略。
· 注释：
C语言中的注释用/*……*/包括起来，可跨越多行。在C/C++语法中，可使用双斜杠（//）表示本行此后的内容均为注释，程序编译及运行时将自动忽略。
· #include <cstdio>：表示本程序要引用stdio（标准输入输出）库函数。
因为printf()函数是在stdio函数库中定义的，程序开头必须写上这一句，否则会在编译时显示“printf标识符未定义”。
运行结果
与Python相同。
Dev C++和VS都会将运行结果输出到Windows操作系统的DOS窗口，这是从20世纪的DOS时代延续下来的。
C++
在C++中，还有另一种输出方法。
源程序
程序注解
· cout： 为C++中的输出命令，此处将字符串"Hello World!"输出到输出窗口。
· <<：此处为输出运算符，该符号在别的地方还有别的含义。
· #include <iostream>：表示cout命令在iostream库中定义。
· using namespace std ：使用std命名空间。
因为cout命令在std命名空间中定义，所以，如果此处不声明这一句，程序中就需要写成std::cout。
运行结果
与Python相同。
例1.2 求和
任务描述
在程序中设定a=5、b=3，在窗口中输出a+b的值。
程序代码如下。
Python
源程序
a=5
b=3
c=a+b
print('a+b=',c)
程序注解
· a=5：含义是将常量5赋值给变量a。
=称为赋值运算符，与数学中的等式含义不同。在计算机程序中，它代表执行这一句之后，a的值变为5，而不代表之前的数值。
大家看懂上面这句话了吗？如果暂时看不懂也没有关系，只需先记住它与数学中的等式不同就行了。
· print('a+b=',c)：输出字符串'a+b='和变量c的数值。
很多小朋友往往搞不清print('a')和print(a)的区别，在要求输出a的时候直接写上print(a)，这样当然不会得到想要的结果。
这里再重申一下，'a'表示一个字符串，它会作为数据存储在内存中。
而a在这里代表一个变量名，这只是为了方便编程人员操作而已，只在源代码中存在。在程序编译并执行的时候，它会转化为内存中的一个存储地址，而这个变量名本身已经不存在了。
而你想要输出字母a，就必须在数据中有这个字母才行，因此只能写成print('a')。
运行结果
a+b= 8
在上面的运行结果中，在=和8之间有一个空格，因为print()函数默认使用空格来隔开各输出项。如果想取消这个空格，可将输出语句改成：
print('a+b=',c,sep='')
参数sep=' '表示以一个空字符串来隔开各输出项。
运行结果
a+b=8
C++
源程序
程序注解
· int a,b,c：设置a、b、c为整型变量，即均为整数。
在C/C++中，变量必须先声明数据类型后才能使用，这一点与Python不同。
· a=5：将常量5赋值给变量a。
参考本例Python源程序后的说明。
运行结果
a+b=8
如果数值为小数，则需要设置变量为浮点型（float）。
可以在定义变量的同时，给变量赋初始值，相应语句如下：
运行结果
a+b=8.7
变量的定义
Python和C/C++的变量都遵循“先定义后引用”的原则，但在Python和C/C++中，变量定义的概念有所不同。
Python的变量定义在赋值时完成，如果变量未赋值就引用，在执行时编程环境会提示：程序出错，该变量未定义。
C/C++的变量定义是在声明变量数据类型时完成的，如果变量未声明数据类型就赋值或引用，在编译时会提示出错：该变量未定义。如果变量已声明数据类型但未赋值，在编译时会提出警示，但程序仍然可以执行。
学到这里，大家可能会问：写这么一大段程序来算这么简单的一道题，有意义吗？有那个工夫，按两下计算器不就解决了吗？其实，我在初学计算机编程的时候也有这个疑问，编程究竟能做什么？
请不要着急，让我们逐个例子看下去。
以上的示例程序都是只有输出，没有输入的。而在实际的软件应用中，多数都要针对一定的输入进行处理。
例1.3 对输入求和
任务描述
在窗口中输出“请输入a：”并输入a值，
输出“请输入b：”并输入b值，
输出a+b的值。
先看程序代码。
Python
源程序
程序注解
· a=input('提示语')：是Python中的输入语句，功能是显示提示语并等待用户输入一段字符（按Enter键结束），并将输入值赋给变量a。
运行结果（粗斜体字为输入）
请输入a:12
请输入b:13
a+b=1213
大家看一下这个结果是不是有什么地方不对？12+13怎么能得1213呢？
这是因为Python 3默认input()函数的返回值数据类型是字符串，而在Python中，字符串之间是可以“相加”的，就是将字符串合并在一起。
字符串不仅可以“相加”，字符串和整数还可以“相乘”，请看下面的语句：
print('abc'*3)
运行结果
abcabcabc
如果想将输入数据转换为数值，则需要数据类型转换函数。如果想转换为整型数，则使用int()函数，如要想转换为浮点数（小数），则使用float()。
源程序修改如下：
运行结果（粗斜体字为输入）
请输入a:12
请输入b:13
a+b=25.0
结果中的25.0代表结果为浮点数。
C/C++
源程序
程序注解
· scanf("%f",&a)：C/C++中的格式输入函数。%f为格式符号，表示从输入中扫描一个浮点数赋值给下一个参数a。
&a表示变量a的存储地址（第12章详解），&不可省略。
scanf()函数不能输出提示语，所以提示语需要提前用printf()函数输出。
· printf("a+b=%f",c)：输出a+b=（c的值），%f为格式符号，表示将下一个参数c的值转换成浮点数输出。
%f代表输入／输出格式为浮点数，格式符号与变量的对应关系见下表。
数据类型
运行结果（粗斜体字为输入）
请输入a:12
请输入b:13
a+b=25.000000
如果将%f换成%g，使用VS C++输出则不会显示后面多余的0，使用Dev C++输出没有什么不同。
既然%已经被用作格式输出符号，那么，如果想输出一个%该怎么办？例如90%，该怎么写？
其实好办，多写一个%，写成90%%就可以了。
C++
源程序
程序注解
· cin>>a：C++中的输入命令，此处输入一个数值赋值给变量a。
· >>：此处为输入运算符，注意与输出运算符方向相反。
该符号仅在此处用于输入、输出，在别处有其他含义。
运行结果（粗斜体字为输入）
请输入a:12
请输入b:13
a+b=25
本章要点
· 本章学习了Python和C/C++基本的输入／输出函数和语句，其使用方法对比如下表所示。
· Python 中的变量必须先赋值后再引用；C/C++中的变量必须先声明数据类型后再引用。
练习1 简单人机对话（1）
任务描述
在窗口中输出“请问你今年多少岁？”
输入一个数。
输出“再问一下，你妈妈今年多少岁？”
输入一个数。
输出“哦！我知道了，你妈妈比你大（输出差值）岁。”