【GESP】C++一级考试大纲知识点梳理, (3) 变量、数据类型与输入输出

编程的核心在于处理数据。本篇涵盖了 GESP 一级考试中最核心的计算部分：如何定义数据、输入输出数据以及对数据进行算术运算。涉及大纲考点 3、5、6、9。

（3）掌握基础的 cin 语句、scanf 语句、cout 语句、printf 语句，赋值语句等。
（5）掌握常量与变量的命名、定义、作用、初始化与赋值以及变量的自加与自减运算。
（6）掌握基础算术表达式：加、减、乘、除、整除、求余。
（9）掌握基础的数据类型的定义和使用（整型、实数型、字符型、布尔型）。

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一、基础数据类型

对应考点：（9）掌握基础的数据类型的定义和使用。

C++ 是强类型语言，每个变量都必须先声明类型才能使用。一级考试重点掌握以下四种数据类型：

类型名称	关键字	说明	示例	占用空间 (常用)	数据范围 (近似)
整型	int	存储整数	10, -5	4 字节	$-2^{31} \sim 2^{31}-1$ (约 $\pm 2 \times 10^9$)
实数型	float / double	存储小数	3.14, -0.5	4/8 字节	float: $\pm 3.4 \times 10^{38}$ (6~7位有效) double: $\pm 1.7 \times 10^{308}$ (15~16位有效)
字符型	char	存储单个字符	'A', '1'	1 字节	$-128 \sim 127$
布尔型	bool	存储真假	true	1 字节	0 或 1

💡 建议：在处理小数时，首选 double。

• 范围 vs 精度：10^308 是指它能存多大（比如 $1 \times 10^{300}$ 这么大的数）；而“15-16位有效”是指它能存多准。
• 举例：你能存下 $1.234567890123456 \times 10^{100}$ 这么大的数，但只能保证前面 16 个数字是对的，后面 84 个 0 其实只是占位符，并不精确。这就是“大”和“准”的区别。

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二、变量的操作

对应考点：（5）掌握常量与变量的命名、定义、作用、初始化与赋值以及变量的自加与自减运算。

变量就像我们用来装数据的“盒子”。

2.1 定义、初始化与赋值

int a;          // 1. 定义：申请一个名为 a 的整型盒子
a = 10;         // 2. 赋值：把 10 放入盒子 a 中

int b = 20;     // 3. 定义并初始化：申请盒子 b 的同时放入 20

2.2 自加与自减

这是 C++ 中的“懒人神器”，用于让变量自己增加或减少 1。

• a++ 或 ++a：等价于 a = a + 1;
• a-- 或 --a：等价于 a = a - 1;

2.3 前缀与后缀的区别（进阶）

虽然 a++ 和 ++a 单独写一行时效果一样，但在赋值表达式中意义完全不同：

• b = ++a (先加后用)：先把 a 加 1，再把新值赋给 b。
• b = a++ (先用后加)：先把 a 的旧值赋给 b，用完后 a 再偷偷加 1。

int a = 10, b;
b = ++a; // a变成11, b也是11
cout << a << " " << b << endl; // 输出: 11 11

a = 10;
b = a++; // b得到10(旧值)，然后a变成11
cout << a << " " << b << endl; // 输出: 11 10

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三、输入与输出 (I/O)

对应考点：（3）掌握基础的 cin 语句、scanf 语句、cout 语句、printf 语句，赋值语句等。

C++ 提供了两套输入输出方式，都需要掌握。

3.1 C++ 风格 (cin / cout)

使用 <iostream> 头文件。特点是简单、智能，会自动识别类型。

• 输入 cin：使用 >> (流提取运算符)。

  int x;
  cin >> x;        // 读入一个整数
  cin >> a >> b;   // 连续读入两个变量
  

• 输出 cout：使用 << (流插入运算符)。

  cout << "x 的值是：" << x << endl; // endl 表示换行
  

3.2 C 风格 (scanf / printf)

使用 <cstdio> 头文件。特点是快、格式控制精确。必须牢记格式占位符。

• 常用占位符：
  • %d: int (整数)
  • %lld: long long (长整数)
  • %f: float (单精度浮点数)
  • %lf: double (双精度浮点数) —— 输入时必须用 %lf，输出用 %f 或 %lf
  • %c: char (字符)
• 输入 scanf：注意变量名前要加 & (取地址符)。

    int x;
    scanf("%d", &x); 
  

• 输出 printf：

    printf("x 的值是：%d\n", x); // \n 表示换行
    // 技巧：保留 2 位小数
    double pi = 3.14159;
    printf("%.2f", pi); // 输出 3.14
  

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四、基础算术运算

对应考点：（6）掌握基础算术表达式：加、减、乘、除、整除、求余。

计算机就是用来计算的。C++ 支持常见的数学运算。

运算符	含义	示例	结果	注意事项
+	加法	3 + 2	5
-	减法	3 - 2	1
*	乘法	3 * 2	6
/	除法	5 / 2	2	整数除以整数，结果还是整数（向下取整）
		5.0 / 2	2.5	如果有一方是小数，结果就是小数
%	求余 (模运算)	5 % 2	1	只能用于整数。5 除以 2 商 2 余 1

案例分析：整数除法陷阱

int a = 5, b = 2;
double c = a / b; 
cout << c << endl; // 输出 2，而不是 2.5！

原因：a 和 b 都是整数，a / b 执行的是整数除法，得到 2。然后再把 2 赋值给 double 类型的 c，变成 2.0。 修正：double c = 1.0 * a / b; 或者 double c = (double)a / b;

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五、综合练习代码

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

int main() {
    // 任务：输入圆的半径 r (整数)，输出圆的周长 (保留2位小数)
    // 提示：周长 = 2 * pi * r，pi 取 3.14159
    
    int r;
    const double PI = 3.14159;
    
    // 输入
    cin >> r; 
    
    // 计算
    double c = 2 * PI * r;
    
    // 输出
    printf("圆的半径是：%d，周长是：%.2f\n", r, c);
    
    return 0;
}

所有代码已上传至Github：https://github.com/lihongzheshuai/yummy-code

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