C++基礎語法教程：掌握C++編程入門

一、C++語言概述

C++是一種高級編程語言，它是C語言的擴展，旨在為程序員提供更高的抽象級別和更好的代碼組織能力。C++支持面向對象編程，以及像函數重載和模板等高級功能。C++編譯器通常可以生成本地可執行文件，這使得C++成為獨立、高效、可移植的編程語言。

二、C++基礎語法

C++基礎語法包括變量、控制流、數組、函數、指針等。在C++中，變量必須先聲明後使用，除非它們是全局變量。在聲明變量時，必須指定變量的類型。在C++中，有多種類型可供選擇，包括整數、浮點數、布爾值和字符等。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  int age = 27;
  bool isStudent = true;
  double score = 98.5;
  char grade = 'A';

  cout << "Age: " << age << endl;
  cout << "Are you a student? " << isStudent << endl;
  cout << "Score: " << score << endl;
  cout << "Grade: " << grade << endl;

  return 0;
}

C++中的控制流包括條件語句和循環語句。條件語句用於基於表達式的值來決定程序的執行方式。循環語句用於反覆執行一段代碼塊。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  int num = 5;

  if (num > 0) {
    cout << num << " is positive." << endl;
  } else if (num < 0) {
    cout << num << " is negative." << endl;
  } else {
    cout << num << " is zero." << endl;
  }

  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << "i is " << i << endl;
  }

  int j = 0;
  while (j < 5) {
    cout << "j is " << j << endl;
    j++;
  }

  return 0;
}

C++中的數組是一組單一類型的元素，存儲在連續的內存位置上。在聲明數組時，必須指定元素的數量。在C++中，數組索引從零開始，最大索引值等於數組的大小減一。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  int arr[5] = {4, 2, 6, 8, 3};

  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
  }

  return 0;
}

在C++中，函數是一段可重用的代碼塊，用於執行特定的任務。在聲明函數時，必須指定函數的名稱、返回類型以及參數類型和數量。

#include <iostream>
using namespace std;

int sum(int a, int b) {
  return a + b;
}

int main() {
  int x = 3, y = 4;

  cout << sum(x, y) << endl;

  return 0;
}

在C++中，指針是一個變量，它存儲了一個地址值，這個地址指向內存中的一個變量。指針可以用於直接操作內存，以及在函數之間傳遞和操作參數。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  int n = 5;
  int *ptr = &n;

  cout << "n = " << n << endl;
  cout << "ptr points to " << ptr << endl;
  cout << "ptr points to " << *ptr << endl;

  return 0;
}

三、C++面向對象編程

C++是一種面向對象編程（OOP）語言，它支持封裝、繼承和多態等概念。在C++中，一個類定義了一個對象的屬性和方法。類的實例化會創建一個對象。

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
public:
  string name;
  int age;

  void introduce() {
    cout << "My name is " << name << " and I am " << age << " years old." << endl;
  }
};

int main() {
  Person p;
  p.name = "Alice";
  p.age = 25;
  p.introduce();

  return 0;
}

封裝是一種對象編程原則，其目的是將類的內部實現隱藏起來，只暴露公共接口。在C++中，使用訪問修飾符public、private和protected來實現封裝。

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
private:
  string name;
  int age;

public:
  void setName(string n) {
    name = n;
  }

  void setAge(int a) {
    age = a;
  }

  void introduce() {
    cout << "My name is " << name << " and I am " << age << " years old." << endl;
  }
};

int main() {
  Person p;
  p.setName("Alice");
  p.setAge(25);
  p.introduce();

  return 0;
}

繼承是OOP中的另一個重要概念，它允許一個類（稱為派生類）從另一個類（稱為基類）繼承屬性和方法。在C++中，使用關鍵字public、private和protected來指定繼承方式。派生類可以訪問基類的公共和受保護成員，但不能訪問私有成員。

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
  void eat() {
    cout << "I am eating." << endl;
  }
};

class Dog : public Animal {
public:
  void bark() {
    cout << "Woof woof!" << endl;
  }
};

int main() {
  Dog d;
  d.eat();
  d.bark();

  return 0;
}

多態是OOP中的另一個重要概念，它允許不同的對象對相同的消息做出不同的響應。在C++中，可以使用虛函數和純虛函數來實現多態。

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
  virtual void makeSound() {
    cout << "I am an animal." << endl;
  }
};

class Cat : public Animal {
public:
  void makeSound() {
    cout << "Meow meow!" << endl;
  }
};

class Dog : public Animal {
public:
  void makeSound() {
    cout << "Woof woof!" <makeSound();

  a = &d;
  a->makeSound();

  return 0;
}

四、總結

本文介紹了C++的基礎語法和面向對象編程概念，包括變量、控制流、數組、函數、指針、類、封裝、繼承和多態。C++是一種強大的編程語言，它支持高級功能和本地可執行文件的生成，使其成為編寫高效、可移植軟件的理想選擇。