C 与 C++学习基础

为什么大一新生要先学 C/C++？

几乎所有计算机专业课——数据结构、操作系统、计算机组成原理、编译原理——都以 C/C++ 为语言基础。学好 C/C++ 意味着你真正理解：程序是怎么在内存里跑起来的、数据是怎么存储的、指针到底指向哪里。这些底层认知，是后面学任何语言、任何方向（包括网安的逆向与 Pwn）都不会过时的「内功」。

同时，C/C++ 是算法竞赛（ACM、蓝桥杯）的主流语言，STL 标准库能大幅提升刷题效率。实验室的学长学姐建议：大一上学期认真过一遍 C，大一下再进入 C++ 与数据结构。

第一步：环境搭建（10 分钟搞定）

写 C/C++ 需要两样东西：编译器（把代码翻译成机器语言）和编辑器/IDE（写代码的地方）。三种常见选择：

验证安装：写一个 hello.cpp，编译运行输出 Hello, World!，环境就 OK 了。

#include <iostream>            // 引入输入输出头文件
using namespace std;            // 使用标准命名空间（简化写法）

int main() {                    // 主函数：程序从这里开始执行
    cout << "Hello, World!" << endl;   // 输出一行文字并换行
    return 0;                   // 返回 0 表示程序正常结束
}

第二步：基础语法速成（核心知识点逐个过）

① 变量与数据类型

变量是「装数据的盒子」。C++ 常用数据类型：

② 输入输出

C++ 用 cin 读入、cout 输出；C 语言风格是 printf / scanf（%d 整数、%c 字符、%s 字符串、%f 小数）。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a; string name;
    cin >> a >> name;              // 连续读入
    cout << "age=" << a << ", name=" << name << endl;
    return 0;
}

③ 运算符

• 算术：+ - * / %（% 是取余，如 7 % 3 = 1；整数除法会截断，如 7 / 2 = 3）
• 赋值：=、+=、-=、*=、/=
• 比较：> < >= <= == !=（结果为 bool）
• 逻辑：&&（与）、||（或）、!（非）
• 自增自减：i++、++i、i--

④ 分支：if / switch

int score = 85;
if (score >= 90)      cout << "优秀";
else if (score >= 60) cout << "及格";
else                  cout << "不及格";

// switch 适合多值判断
int day = 3;
switch (day) {
    case 1: cout << "周一"; break;
    case 2: cout << "周二"; break;
    default: cout << "其他";
}

⑤ 循环：for / while

// 输出 1~10 的和
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 10; i++) sum += i;

// while 适合不确定次数的循环
int n; while (cin >> n) { /* 读到文件尾为止 */ }

// do-while：至少执行一次
int x = 0;
do { x++; } while (x < 5);

⑥ 数组

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};   // 一维数组，下标从 0 开始
cout << a[0] << a[4];         // 输出 1 和 5

int m[3][4];                  // 二维数组（3 行 4 列）
// 注意：数组越界不会报错但会破坏内存，一定要小心！

char s[20] = "hello";         // C 风格字符串（字符数组）
string str = "hello";         // C++ 风格字符串（推荐，可拼接 str + "!"）

⑦ 函数与递归

// 返回两数较大值
int max2(int a, int b) { return a > b ? a : b; }

// 递归：自己调用自己（必须有终止条件！）
int fact(int n) { return n <= 1 ? 1 : n * fact(n - 1); }

int main() {
    cout << max2(3, 7) << endl;   // 7
    cout << fact(5) << endl;     // 120
}

第三步：指针与内存 —— C/C++ 的灵魂

指针是存储地址的变量。变量在内存中有自己的地址，指针就「指着」那个地址。理解指针 = 理解程序如何访问内存，这也是未来学逆向工程、理解栈溢出漏洞的根本。

int x = 42;
int* p = &x;      // p 保存了 x 的地址（& 取地址）
cout << *p;        // *p 解引用：取出 p 指向位置的值 = 42
*p = 100;          // 通过指针修改 x，现在 x == 100

int a[5] = {10,20,30,40,50};
int* q = a;        // 数组名本身就是首元素地址
cout << *(q + 2);  // 30 —— 指针 + 2 跳过 2 个 int

指针常见易错点：

• 野指针：声明了却没初始化，指向未知内存 —— 声明时赋 nullptr
• 悬空指针：指向的内存已被释放（delete 之后要置空）
• 指针运算：p + n 实际移动 n × sizeof(类型) 字节

第四步：C++ 面向对象与 STL 标准库

结构体与类

struct Student {            // 结构体：把数据打包
    string name;
    int score;
};
Student s = {"张三", 95};
cout << s.name << s.score;

class Dog {                 // 类：数据 + 行为
public:
    void bark() { cout << "汪！"; }
private:
    int age = 2;
};
Dog d; d.bark();

STL 常用容器（竞赛刷题神器）

刷题时 90% 的数据结构需求，用 STL 几行就能搞定。之后学习数据结构（链表、树、图）时再手写实现，理解底层。

入门挑战 · 练习题（附 WP 与直达链接）

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    cout << a + b << endl;
    return 0;
}

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
            for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++)
                if (nums[i] + nums[j] == target)
                    return {i, j};
        return {};
    }
};

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int,int> mp;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            int need = target - nums[i];
            if (mp.count(need)) return {mp[need], i};
            mp[nums[i]] = i;
        }
        return {};
    }
};