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Linux C++资料入门教程

标签：
Linux C++
概述

本文详细介绍了在Linux环境下搭建和配置C++开发环境的步骤，包括操作系统安装、编译器和开发工具的安装配置，以及基础的C++编程知识。此外，还讲解了如何使用g++编译器编译并运行C++程序，并提供了调试技巧和学习资源。Linux C++资料涵盖了从环境搭建到编程入门的全流程。

Linux环境搭建与配置
安装Linux操作系统

安装Linux操作系统是学习Linux C++编程的第一步。目前有多种Linux发行版可供选择，如Ubuntu、CentOS、Fedora等。以下是安装Ubuntu操作系统的步骤：

  1. 下载Ubuntu镜像文件：访问Ubuntu官网下载最新版本的Ubuntu ISO镜像文件。
  2. 创建安装介质：将下载的ISO文件刻录到DVD光盘或写入USB闪存驱动器。
  3. 启动并安装：
    • 将安装介质插入电脑，重启电脑。
    • 在BIOS中选择从光盘或USB启动。
    • 进入Ubuntu安装界面，选择语言和地区。
    • 选择安装类型，例如“安装Ubuntu”。
    • 选择安装位置，可以是整个硬盘或分区。
    • 按照安装向导完成安装过程。
安装C++编译器和开发工具

要在Linux上进行C++编程，需要安装C++编译器和相关的开发工具。常用的C++编译器是g++，可以通过包管理器apt来安装。

安装g++编译器

  1. 打开终端。
  2. 使用以下命令更新系统的软件包列表： 
    sudo apt update
  3. 安装g++编译器： 
    sudo apt install g++

此外，还可以安装一些常用的开发工具：

  1. 安装make： 
    sudo apt install make
  2. 安装文本编辑器： 
    sudo apt install vim

    或者

    sudo apt install nano
配置开发环境

配置开发环境是为了让开发者能够更加高效地编写和调试代码。以下步骤将帮助你配置一个基本的开发环境。

配置环境变量

确保g++编译器安装成功后，可以检查环境变量是否正确设置。

  1. 打开终端，输入以下命令查看g++版本： 
    g++ --version

配置IDE（集成开发环境）

虽然可以使用简单的文本编辑器编写代码，但推荐使用一个集成开发环境（IDE）来提高编程效率。一个常用的IDE是Code::Blocks，它可以在Ubuntu上轻松安装。

  1. 打开终端，使用以下命令安装Code::Blocks： 
    sudo apt install codeblocks
  2. 安装完成后，可以在应用程序菜单中找到Code::Blocks并启动它。

配置代码编辑器

除了IDE，还可以使用文本编辑器编写代码。以下是使用Vim编辑器的基本配置步骤：

  1. 打开终端，输入以下命令启动Vim： 
    vim
  2. 在Vim中，使用:help命令查看帮助文档。
C++基础语法入门
C++基础数据类型

C++提供了多种内置的数据类型，包括整型、浮点型、字符型等。每种类型都有不同的字节大小和取值范围。

整型

整型数据类型用于表示整数，包括无符号整型和有符号整型。常见的整型类型如下：

  • int：常规整型，通常是4个字节。
  • short：短整型，通常为2个字节。
  • long：长整型，通常是4个或8个字节。
  • unsigned：无符号整型。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 10;
    short s = 20;
    long l = 30;
    unsigned int ui = 40;

    cout << "int: " << i << ", short: " << s << ", long: " << l << ", unsigned int: " << ui << endl;
    return 0;
}

浮点型

浮点型数据类型用于表示带小数点的数值。常见的浮点型类型如下：

  • float：单精度浮点型，通常是4个字节。
  • double：双精度浮点型，通常是8个字节。
  • long double：扩展精度浮点型，通常是10个字节。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    float f = 3.14f;
    double d = 2.71828;
    long double ld = 1.79e+308L;

    cout << "float: " << f << ", double: " << d << ", long double: " << ld << endl;
    return 0;
}

字符型

字符型数据类型用于表示单个字符。常见的字符型类型如下：

  • char：字符型，通常是1个字节。
  • wchar_t：宽字符型，通常是2个或4个字节。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    char c = 'a';
    wchar_t wc = L'Ω';

    cout << "char: " << c << ", wchar_t: " << wc << endl;
    return 0;
}
变量与常量声明

在C++中，变量是存储数据的容器，可以通过声明来创建变量。常量则是不可修改的变量。

变量声明

变量声明需要指定数据类型和变量名。例如：

int num;
float price;
char grade;

变量初始化

变量可以被声明并初始化：

int num = 10; // 初始化变量num
float price = 12.99; // 初始化变量price
char grade = 'A'; // 初始化变量grade

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num = 10;
    float price = 12.99;
    char grade = 'A';

    cout << "num: " << num << ", price: " << price << ", grade: " << grade << endl;
    return 0;
}

常量声明

常量是不可修改的变量，可以使用const关键字来声明常量：

const int MAX_VALUE = 100;
const double PI = 3.14159;

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    const int MAX_VALUE = 100;
    const double PI = 3.14159;

    cout << "MAX_VALUE: " << MAX_VALUE << ", PI: " << PI << endl;
    return 0;
}
语法结构与语句

C++支持多种语句结构，包括条件语句、循环语句等。以下是一些常见的语句结构。

条件语句

C++支持if和switch语句来实现条件判断。

if (condition) {
    // 执行语句
} else {
    // 执行语句
}
switch (expression) {
    case value1:
        // 执行语句
        break;
    case value2:
        // 执行语句
        break;
    default:
        // 执行语句
}

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num = 2;
    if (num > 0) {
        cout << "num is positive" << endl;
    } else {
        cout << "num is non-positive" << endl;
    }

    switch (num) {
        case 0:
            cout << "num is 0" << endl;
            break;
        case 1:
            cout << "num is 1" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "num is 2" << endl;
            break;
        default:
            cout << "num is other value" << endl;
    }

    return 0;
}

循环语句

C++支持for、while和do-while循环语句来实现循环。

for (initialization; condition; increment) {
    // 循环体
}

while (condition) {
    // 循环体
}

do {
    // 循环体
} while (condition);

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

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

    int num = 0;
    while (num < 5) {
        cout << "Iteration " << num << endl;
        num++;
    }

    num = 0;
    do {
        cout << "Iteration " << num << endl;
        num++;
    } while (num < 5);

    return 0;
}
使用C++进行简单的编程
编写第一个C++程序

编写第一个C++程序是学习编程的基础。以下是一个简单的Hello World程序：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}
输出与输入操作

C++提供了多种输出和输入操作，包括cout和cin。

输出操作

使用cout进行输出操作：

cout << "Hello, World!" << endl;

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}

输入操作

使用cin进行输入操作：

int num;
cout << "Enter a number: ";
cin >> num;
cout << "You entered: " << num << endl;

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    cout << "Enter a number: ";
    cin >> num;
    cout << "You entered: " << num << endl;
    return 0;
}
简单的条件判断与循环

C++提供了多种条件判断和循环语句，包括if、else、for、while等。

条件判断

使用if和else实现条件判断：

if (condition) {
    // 执行语句
} else {
    // 执行语句
}

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num = 5;

    if (num > 0) {
        cout << "num is positive" << endl;
    } else {
        cout << "num is non-positive" << endl;
    }

    return 0;
}

循环

使用for、while和do-while实现循环：

for (initialization; condition; increment) {
    // 循环体
}

while (condition) {
    // 循环体
}

do {
    // 循环体
} while (condition);

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

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

    int num = 0;
    while (num < 5) {
        cout << "Iteration " << num << endl;
        num++;
    }

    num = 0;
    do {
        cout << "Iteration " << num << endl;
        num++;
    } while (num < 5);

    return 0;
}
C++面向对象编程入门
类与对象的概念

面向对象编程（OOP）是C++编程的重要组成部分。面向对象编程的核心概念是类（Class）和对象（Object）。

类

类是对象的蓝图，定义了对象的属性和方法。属性是指对象的数据成员，方法是指对象的行为成员。

class Car {
    private:
        int speed;
        string color;

    public:
        void setSpeed(int s) {
            speed = s;
        }

        int getSpeed() {
            return speed;
        }

        void setColor(string c) {
            color = c;
        }

        string getColor() {
            return color;
        }
};

对象

对象是根据类创建的具体实例。对象具有类定义的所有属性和方法。

示例代码：

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

class Car {
    private:
        int speed;
        string color;

    public:
        void setSpeed(int s) {
            speed = s;
        }

        int getSpeed() {
            return speed;
        }

        void setColor(string c) {
            color = c;
        }

        string getColor() {
            return color;
        }
};

int main() {
    Car myCar;
    myCar.setSpeed(60);
    myCar.setColor("red");

    cout << "Speed: " << myCar.getSpeed() << ", Color: " << myCar.getColor() << endl;
    return 0;
}
成员变量与成员函数

成员变量是类的属性，用于存储对象的数据。成员函数是类的方法，用于实现对象的行为。

成员变量

成员变量定义在类的内部，使用private、protected或public关键字控制访问权限。

class Rectangle {
    private:
        int length;
        int width;

    public:
        void setLength(int l) {
            length = l;
        }

        void setWidth(int w) {
            width = w;
        }

        int getArea() {
            return length * width;
        }
};

成员函数

成员函数定义在类的内部，用于实现对象的行为。

#include <iostream>
using namespace std;

class Rectangle {
    private:
        int length;
        int width;

    public:
        void setLength(int l) {
            length = l;
        }

        void setWidth(int w) {
            width = w;
        }

        int getArea() {
            return length * width;
        }
};

int main() {
    Rectangle rect;
    rect.setLength(10);
    rect.setWidth(5);

    cout << "Area: " << rect.getArea() << endl;
    return 0;
}
继承与多态

继承和多态是面向对象编程的两个关键特性。

继承

继承允许一个类继承另一个类的属性和方法。继承使用:操作符实现。

class Animal {
    public:
        void makeNoise() {
            cout << "Animal makes noise" << endl;
        }
};

class Dog : public Animal {
    public:
        void makeNoise() override {
            cout << "Dog barks" << endl;
        }
};

多态

多态允许子类覆盖父类的方法，实现不同的行为。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
    public:
        void makeNoise() {
            cout << "Animal makes noise" << endl;
        }
};

class Dog : public Animal {
    public:
        void makeNoise() override {
            cout << "Dog barks" << endl;
        }
};

int main() {
    Animal animal;
    Dog dog;

    animal.makeNoise(); // 输出 "Animal makes noise"
    dog.makeNoise();    // 输出 "Dog barks"

    return 0;
}
在Linux中编译与运行C++程序
编写C++源代码文件

编写C++源代码文件需要使用文本编辑器，如Vim或Code::Blocks。以下是一个简单的示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}

保存文件

将上述代码保存为main.cpp文件。

使用g++编译器编译程序

g++是Linux上常用的C++编译器，可以通过以下步骤编译C++程序。

  1. 打开终端。

  2. 使用g++命令编译源代码文件。例如，编译main.cpp文件：

    g++ main.cpp -o main

    这条命令将main.cpp编译成一个名为main的可执行文件。

编译选项

g++支持多种编译选项，例如：

  • -o：指定输出文件名。
  • -Wall：启用所有警告。
  • -g：生成调试信息。

示例代码：

g++ main.cpp -o main -Wall -g
运行编译后的可执行文件

编译完成后，可以在终端中运行生成的可执行文件。

  1. 使用./命令运行可执行文件。例如：

    ./main

    这将运行名为main的可执行文件。

示例代码：

./main
常见问题与调试技巧
常见编译错误及其解决方法

在编译C++程序时，可能会遇到各种错误。以下是一些常见的编译错误及其解决方法。

未定义的引用

undefined reference to `function()`

解决方法：
确保调用的函数已经定义且链接正确。

语法错误

error: expected ‘;’ before ‘{’ token

解决方法：
检查语法，确保语句正确。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}

编译器错误

error: ‘function’ was not declared in this scope

解决方法：
确保函数名拼写正确，且函数已经定义。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

void sayHello() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
}

int main() {
    sayHello();
    return 0;
}
简单的调试方法

调试是解决程序错误的重要步骤。以下是一些简单的调试方法。

使用断点

在代码中设置断点，使用调试器暂停执行并检查程序状态。

打印调试信息

在关键位置打印调试信息，以了解程序运行情况。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num = 5;
    cout << "num is: " << num << endl;
    return 0;
}
资源推荐与学习路径

推荐网站

学习路径

  1. 学习C++基础语法。
  2. 掌握面向对象编程概念。
  3. 实践编写简单的程序。
  4. 学习常用的标准库和第三方库。
  5. 学习高级C++特性，如模板和异常处理。
  6. 实践项目，提高编程能力。
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发表于 2024.10.28 11:30， 共 88 人浏览

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