第 1 章　先让程序跑起来

本章目标：跑通你的第一个 C++ 程序；看懂一个程序是怎么从源码变成可执行文件的；学会读报错、用编译选项。

1.1 第一个程序

先别管理论，把下面这个程序敲出来、编译、跑起来。这是所有 C++ 学习的起点。

心智模型：C++ 为什么看着这么杂

很多人学 C++ 觉得内容杂，是因为它同时背着三个时代：带类的 C（对象与继承）、模板（泛型）、现代特性（lambda、智能指针）。这三层会一直混在一起出现，你现在只需要知道它们存在，以后每学一个语法点，问一句“它是为哪一层服务的”，就不会乱。C++ 的设计哲学叫“零开销抽象”：你写的高级写法，运行时不该比手写底层代码慢。

从源码到可执行文件的四步

一个 .cpp 文件变成能运行的程序，要经过四步：① 预处理：处理 #include、#define，本质是纯文本复制；② 编译：把每个 .cpp 单独翻译成机器码，得到 .o 目标文件；③ 汇编：转成机器码（通常和编译一起完成）；④ 链接：把所有目标文件和用到的库拼成可执行文件，这时才检查“某个函数到底有没有被实现”。

第一个程序逐行拆解

下面每一行的作用：#include <iostream> 引入标准输入输出库（尖括号表示去系统目录找）；int main() 是程序入口，返回类型必须是 int（和 Java 的 void main 不同）；std::cout << 表示把右边的数据送进输出流；<< 是运算符重载（同一个符号在整数运算里是左移，在这里叫插入运算符）；std::endl 是换行并刷新缓冲区；return 0 表示正常结束（省略也等价于 return 0）。

#include <iostream>          // 标准输入输出流
int main() {                 // 程序入口，返回类型必须是 int
    std::cout << "Hello, C++" << std::endl;
    return 0;                // 正常结束
}

Hello, C++

编译命令：每天都会用的一条

手敲完代码后，在终端（PowerShell）里执行下面的命令编译并运行。这些开关的意思：-std=c++17 用 C++17 标准；-Wall -Wextra 打开大部分警告（C++ 里警告非常重要，很多错误只以警告形式出现）；-o hello 指定输出文件名。

g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -o hello hello.cpp
.\hello.exe        # Windows PowerShell 运行

✍️ 本节练习

（本题无输入）

小明
开始学 C++ 啦

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "小明" << '\n';
    std::cout << "开始学 C++ 啦\n";
    return 0;
}

（本题无输入）

1 2 3

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << 1 << ' ' << 2 << ' ' << 3 << '\n';
    return 0;
}

1.2 输入输出

输入输出是新手最容易卡住的地方，因为报错往往看不出原因。这一节把最常见的写法直接记住。

cout：流，不是拼接

std::cout 是一个“输出流”对象，<< 把数据一件一件送进去。注意它不会自动加空格、不会自动换行——cout << 1 << 2 输出的是 12，不是 1 2。分隔符要自己写。

cin：读入的两种方式

std::cin >> a >> b 会跳过所有空白字符（空格、换行、制表）再读入；而 std::getline 读一整行（读到换行为止），适合含空格的文字。两者混用有一个经典坑：cin >> n 之后缓冲区里还留着一个换行符，直接 getline 会读到一个空串。

#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    int n;
    std::string line;
    std::cin >> n;
    std::cin.ignore();              // 吃掉 n 后面遗留的换行符
    std::getline(std::cin, line);   // 读一整行（可含空格）
    std::cout << n << '\n' << line << '\n';
    return 0;
}

5
hello world

输入加速两行（算法题必备）

写算法题时在 main 开头加上这两行，cin/cout 会快很多：std::ios::sync_with_stdio(false) 关闭与 C 标准库的同步；std::cin.tie(nullptr) 解除 cin 与 cout 的绑定。另外格式化输出用 <iomanip> 的 fixed 和 setprecision。

#include <iomanip>
#include <iostream>
int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);
    double pi = 3.14159265;
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(3) << pi << '\n';
    return 0;
}

3.142

✍️ 本节练习

3 5

8

#include <iostream>
int main() {
    int a, b;
    std::cin >> a >> b;
    std::cout << a + b << '\n';
    return 0;
}

5
hello world

5
hello world

#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    int n;
    std::string line;
    std::cin >> n;
    std::cin.ignore();              // 吃掉 n 后面遗留的换行符
    std::getline(std::cin, line);   // 读一整行
    std::cout << n << '\n';
    std::cout << line << '\n';
    return 0;
}

1.3 编译报错与调试习惯

报错信息是学习 C++ 最直接的老师。学会读报错，能省下你 80% 的卡壳时间。

读报错的两个习惯

第一，先看第一条错误，不要看最后一条——后面的错误经常是第一条引发的连锁反应。第二，先看文件名和行号，再看描述。编译器提示的位置有时会偏移一行，比如“缺少分号”往往指的是上一行末尾。

警告就是潜在的错误

C++ 里很多错误只以警告形式出现（比如 if (x = 5) 永远为真、变量未初始化）。打开 -Wall -Wextra 后，见到 warning 就修，不要无视。养成“零警告”的习惯，比什么都值。

手敲，不要复制粘贴

learncpp 和几乎所有优秀教程都强调：示例代码要亲手敲一遍。手敲会让你熟悉常见错误（漏分号、方向写反、括号不配对），也能让你熟悉各种报错信息长什么样。敲完再试着改改数字、改改逻辑，观察输出变化——改代码比抄代码学得快。

✍️ 本节练习

#include <iostream>
int main() {
    std::cout >> "Hello, C++" << std::endl   // 3 处错误
    return 0;
}

（本题无输入）

Hello, C++

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello, C++" << std::endl;
    return 0;
}

（本题无输入）

Hello, C++

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello, C++" << '\n';
    return 0;
}

本章小结

• C++ 程序四步变成可执行文件：预处理 → 编译 → 汇编 → 链接；编译期看声明，链接期看定义。
• cout 不会自动加空格换行；cin 跳过空白、getline 读整行，混用要 cin.ignore()。
• 编译命令 g++ -std=c++17 -Wall -Wextra 要一直开着，警告必须处理。
• 代码亲手敲、报错先读第一条、一次修一个错误。

🧩 本章综合练习

这几道题把本章多个知识点串起来，建议合上资料独立完成，再展开答案对照。

3
hello world
C++ 新手
第四天

n=3
line 1: hello world
line 2: C++ 新手
line 3: 第四天

#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    int n{};
    std::cin >> n;
    std::cin.ignore();                 // 吃掉 n 后面的换行
    std::cout << "n=" << n << '\n';
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        std::string line;
        std::getline(std::cin, line);  // 读一整行，保留空格
        std::cout << "line " << i << ": " << line << '\n';
    }
    return 0;
}