Ubuntu中学习C++ 笔记

参考B站视频教程：零基础学习Linux编程之ubuntu系统下C++编译器安装_哔哩哔哩_bilibili

Chapter 1 开发环境搭建

1. 常用编译器：

• g++

  • $ g++ test001.cpp -o hello # -o to name the file as hello
    $ ./hello

• gcc

  • 注意使用时若要用来编译c++文件，用到std库时应该写为：

  • $ gcc test001.cpp -lstdc++ -o hello

• clang

  • $ clang++ test001.cpp -o hello
    # 或：
    $ clang test001.cpp -lstdc++ -o hello

  • 注意clang的版本问题，建议不要使用默认的6.0版本

• cmake

  • 使用cmake首先要创建一个文件夹，本例子中为hello_project   

  • $ mkdir hello_project
    $ cd hello_project/
    ./hello_project$ touch CMakeLists.txt

  • 在CMakeLists.txt里编辑如下：

    • #CMakeLists.txt    //filename
      PROJECT(hello_project)    // project name
      ADD_EXECUTABLE(hello test001.cpp)    //exe name and the cpp name

  • 然后在终端里输入：

    • ./hello_project$ cmake .    # . 表示当前目录
      ./hello_project$ make
      ./hello_project$ ./hello

  • 若不想写命令号，也可以GUI里写

    • $ cmake-gui

2. CMake常用指令

• 常用流程

  • 上文中的过程太简单，且生成的文件比较乱，这里介绍的才是常用流程：

    1. 创建项目文件夹：hello_project

    2. 在项目文件夹中创建基本文件夹和文件：

       • 文件夹: build

       • 文件: CMakeLists.txt

         #CMakeLists.txt    #文件名称
         cmake_minimum_required (VERSION 3.10.2)    
         #规定最低版本
         PROJECT(hello_project)    #项目名称
         ADD_SUBDIRECTORY(src)    #添加子目录

         • Cmake命令之cmake_minimum_required介绍 - 简书

       • 文件夹: src，其中包含文件：

         • 代码文件：test001.cpp

         • CMakeList.txt

           #CMakeLists.txt
           ADD_EXECUTABLE(hello test001.cpp)

    3. 在build文件夹中打开终端：

       $ cmake ..    # .. 表示CMakeLists.txt文件在上一层目录
       $ make

       此时，build中的src文件夹内出现hello 可执行文件

       $ ./hello

  • 另一种写CMakeLists.txt的方式：只写项目文件夹中的那一个CMakeLists.txt：

    #CMakeLists.txt    #文件名称
    cmake_minimum_required (VERSION 3.10.2)    
    #规定最低版本
    PROJECT(hello_project)    #项目名称
    #include_directories(./src)    # 包含src文件夹,这句有没有都可以
    aux_source_directory(./src SRCS)    # 将src目录下所有源文件添加到SRCS变量中
    ADD_EXECUTABLE(hello ${SRCS})    # 将SRCS中的文件编译成一个可执行文件

    • 注意，在复制上述内容时，每行结尾会有空格，若直接编译会出现下面的错误：

    Parse error.  Expected a command name, got unquoted argument with textu

    写好该文件后，在build文件夹里输入：

    $ cmake ..
    $ make
    $ ./hello

3. 开发工具-vscode

• 安装步骤省略

• 命令行打开：

  $ code

• 要安装C/C++、CMake插件

• 可以在vscode 的终端中用上述同样的办法进行编译

4. 安装Qt5

（过程省略）

5. 代码的注释与断点调试运行

（视频里讲的都是clion里的操作）

6. 开发文档

C++ 标准库参考 | Microsoft Docs

C 运行时库参考 | Microsoft Docs

Chapter 2 C++基本语法

1. 类和方法的定义与调用

• 在同一个文件夹中，写一个.h文件用于声明，写一个同名.cpp用来实现.h文件中的方法

• 示例：

  • demo.h文件：

    //定义类Demo
    class Demo
    {
        public:    // 公开访问
            void Hello(const char *);
            //定义方法Hello，void代表没有返回值
    }；//注意这里有个分号

  • demo.cpp文件：

    #include "demo.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    void Demo::Hello(const char *str)
    {
        cout << "Hello, Demo " << str << "\n";
    }

  • 在程序demo_test.cpp中调用该类：

    # include "demo.h"    //包含类头文件
    
    int main(int argc, char *argv[]){
        Demo objDemo;    //定义Demo对象
        objDemo.Hello("world");    //调用成员函数Hello,传入参数world
        return 0;
    }

  • 使用g++编译：

    $ g++ demo_test.cpp demo.cpp -o demo
    $ ./demo

2. 非类方法编写与变量定义

（即常用的写方法的流程，直接在程序文件中写即可，不用写在单独的文件中）

3. 变量-声明与初始化

• 方法内写的变量为局部变量，写在方法外的是全局变量

4. 用GDB调用C++程序进行调试

• # 生成可执行文件时，要加个-g 
  $ g++ -g demo_test.cpp demo.cpp -o demo
  $ gdb demo # 使用gdb运行一下
  $ # 显示reading symbols from demo 表示可以正常读取程序的索引符号
  $ (gdb) b 14 # 在14行设置断点
  $ (gdb) b 15 # 在15行设置断点
  $ (gdb) r    # 启动程序，此时会停在断点14行
  $ (gdb) s # 进入当前类的方法里
  $ (gdb) print(str)    #在当前类的位置打印变量值

• 指令含义：

  命令	解释	示例
  file <文件名>	加载被调试的可执行程序文件。因为一般都在被调试程序所在目录下执行GDB，因而文本名不需要带路径	(gdb) file gdb-sample
  r	Run的简写，运行被调试的程序。如果此前没有下过断点，则执行完整个程序；如果有断点，则程序暂停在第一个可用断点处。	(gdb) r
  c	Continue的简写，继续执行被调试程序，直至下一个断点或程序结束	(gdb) c
  b <行号> b <函数名称> b *<函数名称> b *<代码地址>	b: Breakpoint的简写，设置断点。两可以使用“行号”“函数名称”“执行地址”等方式指定断点位置。 其中在函数名称前面加“*”符号表示将断点设置在“由编译器生成的prolog代码处”。 如果不了解汇编，可以不予理会此用法。	(gdb) b 8
  (gdb) b main
  (gdb) b *main
  (gdb) b *0x804835c
  d [编号]	d: Delete breakpoint的简写，删除指定编号的某个断点，或删除所有断点。断点编号从1开始递增。	(gdb) d
  s,n	s: 执行一行源程序代码，如果此行代码中有函数调用，则进入该函数；
  n: 执行一行源程序代码，此行代码中的函数调用也一并执行。
  s 相当于其它调试器中的“Step Into (单步跟踪进入)”；
  n 相当于其它调试器中的“Step Over (单步跟踪)”。
  这两个命令必须在有源代码调试信息的情况下才可以使用（GCC编译时使用“-g”参数）。	(gdb) s
  (gdb) n
  si,ni	si命令类似于s命令，ni命令类似于n命令。所不同的是，这两个命令（si/ni）所针对的是汇编指令，而s/n针对的是源代码。	(gdb) si
  (gdb) ni
  p	Print的简写，显示指定变量（临时变量或全局变量）的值。	(gdb) p i
  (gdb) p nGlobalVar
  display ...
  undisplay <编号>	display，设置程序中断后欲显示的数据及其格式。
  例如，如果希望每次程序中断后可以看到即将被执行的下一条汇编指令，可以使用命令
  “display /i pc”其中pc 代表当前汇编指令，/i 表示以十六进行显示。当需要关心汇编代码时，此命令相当有用。
  undispaly，取消先前的display设置，编号从1开始递增。	(gdb) display /i $pc
  (gdb) undisplay 1
  i	Info的简写，用于显示各类信息，详情请查阅“help i”。	(gdb) i r
  q	Quit的简写，退出GDB调试环境。	(gdb) q
  help [命令名称]	GDB帮助命令，提供对GDB名种命令的解释说明。
  如果指定了“命令名称”参数，则显示该命令的详细说明；如果没有指定参数，则分类显示所有GDB命令，供用户进一步浏览和查询。	(gdb) help display

5. cin/getline/stringstream

C++中的cin以及stringstream_flow_specter的博客-CSDN博客

使用分隔符表示一个输入的结束。cin读取成功后，字符后面的分隔符留在缓冲区中，cin>>不对其进行处理
分隔符有：

1. 空格（space）
2. tab（tab）
3. 换行（new-line character）
   但是，如果缓冲区中的第一个字符是分隔符时，cin会将其忽略并清除

// i/o example

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int i;
  cout << "Please enter an integer value: ";
  cin >> i;
  cout << "The value you entered is " << i;
  cout << " and its double is " << i*2 << ".\n";
  return 0;
}

输出为：

Please enter an integer value: 702
The value you entered is 702 and its double is 1404.

但是，如果键盘输入的i不是int类型呢？那么就会导致错误，导致i没有被正确的赋值。stringstreams则会更好的处理这种情况。

notes: Most programs are expected to behave in an expected manner no matter what the user types, handling invalid values appropriately.

cin>>a>>b

等价于：

cin >> a;
cin >> b;

cin and strings

cin也可以用来读取string：

string mystring;
cin >> mystring;

但是，我们知道cin经常会处理分隔符，因此在此就限制了string只能是连续的word，而不能是phrase 或者sentence。

为了进一步的能够通过cin输入一段phrase或者sentence，引入了一个新的函数：getline，该函数接收两个参数，第一个参数为cin，第二个参数则为string变量，见以下示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
  string mystr;
  cout << "What's your name? ";
  getline (cin, mystr); //第一个变量是cin，第二个是string变量
  cout << "Hello " << mystr << ".\n";
  cout << "What is your favorite team? ";
  getline (cin, mystr); // 在第二次使用getline的时候，程序只是简单的replace the previous content with the new one that is introduced.
  cout << "I like " << mystr << " too!\n";
  return 0;
}

输出为：

What's your name? Homer Simpson
Hello Homer Simpson.
What is your favorite team? The Isotopes
I like The Isotopes too!

此时，逐行的换行通过 press ENTER(or RETURN)来实现。

notes: Unless you have a strong reason not to, you should always use getline to get input in your console programs instead of extracting from cin.

stringstream

标准头文件<sstream>定义了一种称为stringstream的类型，该类型允许将字符串视为流，从而允许以与在cin和cout上执行的方式相同的方式从字符串中提取或插入字符串。

此功能对于将字符串以及数值之间的相互转换非常有用，即，可以间接的从标准输入中获取数值。比如字符串到数值的转换：

string mystr ("1204");
int myint;
stringstream(mystr) >> myint;

再比如：

// stringstreams
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;

int main ()
{
  string mystr;
  float price=0;
  int quantity=0;

  cout << "Enter price: ";
  getline (cin,mystr);
  stringstream(mystr) >> price;
  cout << "Enter quantity: ";
  getline (cin,mystr);
  stringstream(mystr) >> quantity;
  cout << "Total price: " << price*quantity << endl;
  return 0;
}

输出为：

Enter price: 22.25
Enter quantity: 7
Total price: 155.75

这相对于直接用cin输入数值的好处就是：
通过这种获取整行并提取其内容的方法，将获取用户输入的过程与将其赋给数值变量的两步操作分开。

• cin/getline/getchar 用法与区别

  int a = 0;
  string b = {0};
  string c = "";
  printf("请输入一个字符（getchar）：\n");
  a = getchar();
  printf(“你输入的是：%d\n”,a-48);
  getchar();    // 用来等待回车（或任意键）

  printf("请输入一个字符（getline）：\n"); getline(cin,b); printf(“你输入的是：%s\n”, b.c_str()); //b.c_str() getchar(); // 用来等待回车（或任意键）

  printf("请输入一个字符（cin）：\n"); cin >> c; printf(“你输入的是：%s\n”,c); getchar(); // 用来等待回车（或任意键）

6. 使用vscode进行断点调试

• 要安装插件C/C++

7. sleep() 在头文件 unistd.h 里

• linux里，括号里单位为秒

8. goto语句(无条件转移)

• 示例：goto，break和continue语句，C语言goto，break和continue跳转语句详解

> #include<stdio.h>
> int main (void){
>     int n;
>     pos_1:
>         printf("请输入一个正整数：");
>         scanf("%d",&n);
>         if(n<0)
>         {
>             printf("输入错误！\n");
>             goto pos_1;
>         }
>         printf("成功输入正整数：%d\n",n);
>         return 0;
> }