STM32F103标准库 Keil 工程模板创建

 1.第一个C++程序

1.1 创建项目

第一次使用Visual Studio时： 

1.2 创建文件

1.3 编写代码 

编写第一个代码：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "hello word!" << endl;
	system("pause");

	return 0;

1.2 注释

作用：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码

两种格式

1. 单行注释：// 描述信息

   • 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，对该行代码说明

2. 多行注释： /* 描述信息 */

   • 通常放在一段代码的上方，对该段代码做整体说明

 2.基本要素

2.1 变量

作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存

语法：数据类型 变量名 = 初始值;

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
​
int main() {
​
    //变量的定义
    //语法：数据类型  变量名 = 初始值
​
    int a = 10;
    int b = 5, c = b+2;
​
    cout << "a = " << a << endl;
    
    system("pause");
​
    return 0;
}

2.2 常量

作用：用于记录程序中不可更改的数据

C++定义常量两种方式

1. #define 宏常量： #define 常量名 常量值

   • 通常在文件上方定义，表示一个常量

1. const修饰的变量 const 数据类型 常量名 = 常量值

   • 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量，不可修改

示例：

//1、宏常量
#define day 7

int main() {

	cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
	//day = 8;  //报错，宏常量不可以修改

	//2、const修饰变量
	const int month = 12;
	cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl;
	//month = 24; //报错，常量是不可以修改的
	
	
	system("pause");

	return 0;
}

2.3 关键字

作用：关键字是C++中预先保留的单词（标识符）

• 在定义变量或者常量时候，不要用关键字

C++关键字如下：

提示：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。

2.4 标识符命名规则

作用：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则

• 标识符不能是关键字

• 标识符只能由字母、数字、下划线组成

• 第一个字符必须为字母或下划线

• 标识符中字母区分大小写

 3.数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存

3.1 整型

作用：整型变量表示的是整数类型的数据

C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：

3.2 sizeof关键字

作用：利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小

语法： sizeof( 数据类型 / 变量)

示例：

int main() {
​
    cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(short) << endl;
​
    cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl;
​
    cout << "long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long) << endl;
​
    cout << "long long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long long) << endl;
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

3.3 实型（浮点型）

作用：用于表示小数

浮点型变量分为两种：

1. 单精度float

2. 双精度double

两者的区别在于表示的有效数字范围不同。

示例：

int main() {
​
    float f1 = 3.14f;
    double d1 = 3.14;
​
    cout << f1 << endl;
    cout << d1<< endl;
​
    cout << "float  sizeof = " << sizeof(f1) << endl;
    cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl;
​
    //科学计数法
    float f2 = 3e2; // 3 * 10 ^ 2 
    cout << "f2 = " << f2 << endl;
​
    float f3 = 3e-2;  // 3 * 0.1 ^ 2
    cout << "f3 = " << f3 << endl;
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

3.4 字符型

作用：字符型变量用于显示单个字符

语法：char ch = 'a';

• C和C++中字符型变量只占用1个字节。

• 字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元

示例：

int main() {
    
    char ch = 'a';
    cout << ch << endl;
    cout << sizeof(char) << endl;
​
    //ch = "abcde"; //错误，不可以用双引号
    //ch = 'abcde'; //错误，单引号内只能引用一个字符
​
    cout << (int)ch << endl;  //查看字符a对应的ASCII码
    ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值
    cout << ch << endl;
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

ASCII码表格：

ASCII 码大致由以下两部分组成：

• ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。

• ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。

3.5 转义字符

作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符

现阶段我们常用的转义字符有：\n \\ \t

示例：

int main() {
    
    
    cout << "\\" << endl;
    cout << "\tHello" << endl;
    cout << "\n" << endl;
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

3.6 字符串型

作用：用于表示一串字符

两种风格

1. C风格字符串： char 变量名[] = "字符串值"

   示例：

   int main() {
   ​
       char str1[] = "hello world";
       cout << str1 << endl;
       
       system("pause");
   ​
       return 0;
   }

1. C++风格字符串： string 变量名 = "字符串值"

   示例：

   int main() {
   ​
       string str = "hello world";
       cout << str << endl;
       
       system("pause");
   ​
       return 0;
   }

3.7 布尔类型 bool

作用：布尔数据类型代表真或假的值

bool类型只有两个值：

• true --- 真（本质是1）

• false --- 假（本质是0）

bool类型占1个字节大小

示例：

int main() {
​
    bool flag = true;
    cout << flag << endl; // 1
​
    flag = false;
    cout << flag << endl; // 0
​
    cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1
    
    system("pause");
​
    return 0;
}

4.数据的输入与输出

4.1 格式输入函数scanf

scanf 函数是一个用于输入的标准 C 函数，可以在 C++ 中使用，但在 C++ 中通常不推荐使用它，因为它不提供类型安全性和异常处理，容易引发潜在的安全问题。C++ 提供了更安全、更灵活的输入方法，通常使用 cin 对象来完成。 

以下是一个使用 scanf 函数的示例：

#include <cstdio>

int main() {
    int num;
    printf("输入一个整数: ");
    scanf("%d", &num);
    printf("你输入的整数是: %d\n", num);

    double value;
    printf("输入一个浮点数: ");
    scanf("%lf", &value);
    printf("你输入的浮点数是: %.2f\n", value);

    return 0;
}

 在这个示例中，scanf 函数使用格式控制符（如 "%d" 和 "%lf") 来指定输入的数据类型，并使用 & 符号来获取变量的地址。与 printf 类似，scanf 也需要手动处理输入的格式，这可能会导致输入错误或溢出。

4.2 格式输出函数printf

printf 函数通常是与 C 语言相关的，而不是 C++。虽然在 C++ 中也可以使用 printf，但推荐使用 C++ 的 iostream 库中的 cout 来进行输出，因为它更符合 C++ 的面向对象编程风格。如果你非常需要使用 printf，你需要包含 <cstdio> 头文件。 

#include <cstdio>

int main() {
    int num = 42;
    printf("整数: %d\n", num);

    double value = 3.14159;
    printf("浮点数: %.2f\n", value);

    const char* text = "Hello, World!";
    printf("字符串: %s\n", text);

    char character = 'A';
    printf("字符: %c\n", character);

    return 0;
}

在 printf 中，格式控制符（如 %d、%.2f、%s、%c）用于指定输出的数据类型和格式。与 cout 不同，printf 不会自动添加换行符，你需要在格式字符串中显式包含 "\n" 来实现换行。 

请注意，虽然 printf 在 C++ 中可用，但它不提供类型安全性，因此容易引发潜在的错误。C++ 的 iostream 库提供了更安全、更灵活和更符合现代 C++ 编程风格的方式来进行输入输出操作，因此通常更适合 C++ 编程。

4.3 标准输出输入流

cin相当于键盘，称为标准输入流；cout相当于显示器，称标准输出流；

endl是向流的末尾部加入换行符；

4.3.1 使用 cin 对象

cin 是C++标准库中的输入流对象，通常用于从标准输入设备（键盘）读取用户输入。你可以使用 >> 运算符来从 cin 中读取不同的数据类型，例如整数、浮点数、字符、字符串等。

作用：用于从键盘获取数据

关键字：cin

语法： cin >> 变量

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {

	//整型输入
	int a = 0;
	cout << "请输入整型变量：" << endl;
	cin >> a;
	cout << "刚才输入的整型变量是：" << a << endl;

	//浮点型输入
	double d = 0;
	cout << "请输入浮点型变量：" << endl;
	cin >> d;
	cout << "刚才输入的浮点型变量：" << d << endl;

	//字符型输入
	char ch = 0;
	cout << "请输入字符型变量：" << endl;
	cin >> ch;
	cout << ch << endl;

	//字符串型输入
	string str;
	cout << "请输入字符串型变量：" << endl;
	cin >> str;
	cout << str << endl;

	//布尔类型输入
	bool flag = true;
	cout << "请输入布尔型变量：" << endl;
	cin >> flag;
	cout << flag << endl;
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

4.3.2 使用 getline 函数

getline 函数用于从输入流中读取一行文本，并存储在字符串中。它允许你读取包含空格的整行文本。下面是一个示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    string sentence;
    cout << "请输入一句话: ";
    getline(cin, sentence); // 读取整行文本
    cout << "你输入的句子是: " << sentence << endl;

    return 0;
}

getline 函数需要两个参数：输入流对象和一个字符串，它会读取一行文本，包括换行符，存储在给定的字符串中。 

4.3.3 标准输出方式

cout 是C++标准库中的输出流对象，通常用于向标准输出设备（屏幕）输出数据。你可以使用 << 运算符将不同的数据类型输出到 cout 中，例如整数、浮点数、字符、字符串等。

cout的一般格式为：

cout<<表达式1<<表达式2<< ....<<表达式n;

下面是一个示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num = 42;
    cout << "整数: " << num << endl;

    double value = 3.14159;
    cout << "浮点数: " << fixed << value << endl;

    char character = 'A';
    cout << "字符: " << character << endl;

    string text = "Hello, World!";
    cout << "字符串: " << text << endl;

    return 0;
}

 可以写成多个cout语句：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    string text = "Hello, World!";
    cout << "字符串: ";
    cout << "Hello ";
    cout << " ";
    cout << "World! ";
    cout << endl;

    return 0;
}

4.3.4 解释#include <iostream>

#include <iostream> 是C++程序中的一个预处理指令（preprocessor directive），它用于包含标准输入输出流的头文件，即 <iostream> 标准库。这个头文件中包含了用于输入和输出的各种类和函数，其中最常见的是 cin 和 cout。

具体作用如下：

1. 提供输入输出功能：包含 <iostream> 头文件后，你可以使用 cin 对象来接收用户输入，以及使用 cout 对象来输出结果到标准输出设备（通常是屏幕）。

2. 方便使用标准输入输出流：这个头文件定义了用于输入和输出的类、函数和运算符重载，使得你能够以一种更便捷的方式进行输入输出。

3. 提供类型安全性：<iostream> 头文件中的输入输出操作是类型安全的，这意味着它们会自动适应不同的数据类型，并在编译时检查类型匹配，减少了类型相关的错误。

4.3.5 using namespace std;的作用

using namespace std; 是C++中的一个命名空间指令，它的作用是简化代码中的标准命名空间 std 的使用，使得你可以直接访问 std 命名空间中定义的标识符，而无需在每次使用它们时写明 std:: 前缀。

标准C++库中的大部分标识符（包括 cin、cout、string 等）都被定义在 std 命名空间中。如果不使用 using namespace std;，你需要在每次使用这些标识符时显式指定命名空间，例如 std::cout 和 std::string。

以下是示例，展示了使用和不使用 using namespace std; 的区别：

使用 using namespace std;：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    cout << "请输入一个整数: ";
    cin >> num;
    cout << "你输入的整数是: " << num << endl;
    
    return 0;
}

不使用 using namespace std;：

#include <iostream>

int main() {
    int num;
    std::cout << "请输入一个整数: ";
    std::cin >> num;
    std::cout << "你输入的整数是: " << num << std::endl;
    
    return 0;
}

使用 using namespace std; 使代码更简洁，但也可能引发命名冲突，尤其当你的代码与其他库或命名空间中的标识符发生冲突时。因此，一些程序员更喜欢显式指定命名空间，以避免潜在的冲突。

5.流操作的控制

5.1 头文件说明：#include <iomanip>

#include <iomanip> 是C++标准库中的头文件，它提供了一组用于格式化输入输出的工具和控制符。这个头文件允许你对输出进行更精细的格式化控制，包括字段宽度、小数位数、对齐、填充等，特别适用于控制输出的外观。

以下是一些 #include <iomanip> 头文件中提供的常用控制符和函数：

1. setw(int width)：设置字段宽度。这个控制符用于指定输出字段的最小宽度。如果输出的内容不够宽度，将使用填充字符进行填充。例如，cout << setw(5) << 42; 将输出 " 42"，其中字段宽度为5。

2. setprecision(int n)：设置浮点数的小数点后位数。这个控制符用于指定浮点数的小数部分要显示的位数。例如，cout << fixed << setprecision(2) << 3.14159; 将输出 "3.14"。

3. left 和 right：这些控制符用于控制文本的对齐方式。left 使文本左对齐，而 right 使文本右对齐。

例如：

cout << left << setw(10) << "左对齐";
cout << right << setw(10) << "右对齐";

setfill(char fillchar)：设置填充字符。这个控制符用于指定在字段宽度未达到时要使用的填充字符。默认情况下，填充字符是空格。

例如：

cout << setfill('*') << setw(10) << 42; // 输出 "********42"

<iomanip> 头文件提供了更多控制符和函数，用于满足不同的输出格式需求。它对于需要精确控制输出格式的情况非常有用，如生成表格、报表、货币格式等。

5.2 格式控制符 

常见的格式控制符包括：

• setw(int width)：设置字段宽度。
• setprecision(int n)：设置浮点数的小数点后位数。
• left：左对齐输出。
• right：右对齐输出。
• fixed：固定小数点表示浮点数。
• scientific：科学计数法表示浮点数。

例如;

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

int main() {
    double value = 3.14159;
    cout << "浮点数: " << fixed << setprecision(2) << value << endl;
    return 0;
}

5.3 控制符

C++提供了一些控制符，如 endl（用于输出换行符）和 flush（用于刷新输出缓冲区），用于控制输出的行为。

例如：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "这是一行文本" << endl;
    cout << "这是另一行文本" << flush;
    return 0;
}