E8 C++ 语法与易错点

对应大纲： 2.1.2 的全部缺口——switch/do-while、指针与引用、结构体与联合体、字符串处理、函数与传参、作用域、STL、文件读写、运算符优先级、流程图

为什么单开一份： L01–L07 和 S1–S6 教的是算法，默认你语法都会。但初赛的单选题和阅读程序题大量考语法细节——本章补的就是这一层。

一、switch 与 do-while（Python 转过来的人必看）

switch

switch (x) {
    case 1: cout << "一"; break;
    case 2: cout << "二"; break;
    default: cout << "其他";
}

⚠️ 三条铁律：

1. 漏了 break 会「贯穿」——从匹配的 case 开始一直往下执行，直到遇到 break 或结尾。
2. switch 的表达式必须是整型或字符型，不能是 double、不能是 string。写 switch(3.5) 编译报错：switch quantity not an integer。
3. case 后面必须是常量，不能写区间（case 1..5 不合法），也不能写变量。

📝 case 不是「分几个格子」，是「从哪儿开始往下跑」。

⚠️ 成绩等级那种区间判断（$\ge 90$ 优秀、$\ge 80$ 良好…）用 switch 写不了，除非先 score / 10 转成整数档位。

do-while

do {
    // 循环体
} while (条件);     // ← 这个分号必须有！

和 while 的唯一区别：do-while 至少执行一次（先做再判断）。

⚠️ do {...} while (条件); 是整个 C++ 里唯一一个「右括号后面要加分号」的地方——所以它才被反复考。

⚠️ 反过来：for (...); 加了分号就变成空循环体，循环白跑一遍。这是初赛阅读程序题的常客——看到 for 或 if 后面紧跟分号，立刻警觉。

二、运算符与类型

优先级（记这几条就够）

()  []  ->  .          最高
!  ~  ++  --  (强制类型转换)  一元-
*  /  %
+  -
<<  >>
<  <=  >  >=
==  !=
&
^
|
&&
||
?:                     三目
=  +=  -=  ...         赋值（最低，右结合）

⚠️ 位运算的优先级比比较运算还低！ 所以 if (x & 1 == 0) 实际是 x & (1 == 0) = x & 0 = 0。必须写 if ((x & 1) == 0)。

⚠️ << 的优先级低于 +：cout << a + b 没问题，但 cout << a & b 会出事。

= 与 ==（每年都考）

if (num = i * i) { ... }   // 这是赋值！结果非零就永远为真
if (num == i * i) { ... }  // 这才是比较

⚠️ if (a = b) 能编译、能运行、大多数时候恒为真。 这是 C++ 最经典的坑（CSP 2024 第 19 题就考了这个空）。

整数除法与取模

⚠️ n % 0 和 n / 0 都是致命错误，程序直接崩（CSP 2019 第 16 题实测退出码 INTEGER_DIVIDE_BY_ZERO）。

自增自减

int a = 5, b = a++;   // b = 5, a = 6   （后加：先交出旧值，再加）
int c = 5, d = ++c;   // d = 6, c = 6   （前加：先加，再交出新值）

📝 a 和 c 最后都是 6——变量自己一定加到 6，差别只在「交出去的那个值」。++ 在前就先加，在后就后加。

⚠️ 不要去碰 a = a++ + ++a 这种，那是未定义行为，初赛不考。

三、指针与引用

指针

int x = 10;
int *p = &x;     // p 存的是 x 的地址
cout << *p;      // 10  —— 解引用，取出 p 指向的值
*p = 20;         // x 变成 20

⚠️ CSP 2022 第 3 题就考这一字之差：p = q 之后 x 和 y 的值一个都没变。

引用

void solve(int &a, int b) {   // a 是引用，b 是副本
    a = 100;   // 外面的实参真的变成 100
    b = 200;   // 白改
}

📝 看到函数参数，第一件事：把带 & 的圈出来。 不带 & 的，函数里怎么改都跟外面无关。

⚠️ CSP 2025 第 10 题：void solve(int &a, int b) 里写了「不用临时变量交换两数」的经典三行，但只有一个参数是引用——交换废了一半，结果 $x=10,\ y=10$。

数组与指针

• 数组名就是首元素的地址：a 等价于 &a[0]
• a[i] 等价于 *(a + i)
• 数组作为函数参数时会退化成指针，所以 sizeof 在函数里量不出数组长度

四、结构体与联合体

struct Point { int x, y; };      // 每个成员各占各的
union Data { int n; float f; };  // 所有成员共用同一块内存

⚠️ 访问成员：对象用 .，指针用 ->。

Point p;  p.x = 1;         // 对象
Point *q; q->x = 1;        // 指针，等价于 (*q).x

CSP 2023 第 3 题就考这个：data 是 union Data 类型的对象，所以写 data.value = 3.14;（不是 ->，也不是把变量名和成员名写反）。

五、字符串处理

char 数组（C 风格）

char s[100];
scanf("%s", s);          // 注意：s 前面不加 &
strlen(s);               // 长度（不含 '\0'）
strcpy(a, b); strcat(a, b); strcmp(a, b);   // 需要 <cstring>

⚠️ C 风格字符串以 '\0' 结尾，所以 char s[100] 最多存 99 个字符。

string 类（C++ 风格）

#include <string>
string s;
cin >> s;                // 读一个单词
getline(cin, s);         // 读一整行
s.length()  s.size()     // 两个是同一个函数的两个名字，永远相等
s + "abc"    s += 'a'    // 可以直接拼接，也可以拼单个 char
s.substr(pos, len)  s.find("x")

⚠️ CSP 2025 第 9 题逐条考了 string 的四个说法，正确的只有「可以用 + 连接 string 和 char」。其余三个（长度不可变、length 和 size 可能不同、必须以 '\0' 结尾）都是把 char 数组的知识生搬过来的错误。

📝 一句话：string 自己管长度，不靠 '\0'，而且能变长。

字符判断函数（<cctype>）

isdigit isalpha isupper islower toupper tolower

六、函数与作用域

⚠️ 函数必须「先声明再使用」。 如果把函数定义放在 main 后面又没在前面加声明，编译直接报错 'xxx' was not declared in this scope（CSP 2021 第 16 题实测确认）。

📝 全局数组自动清零，局部数组不会。 int a[100]; 写在 main 里面，里面装的是垃圾值；写在 main 外面就全是 0。这也是竞赛里习惯把大数组开在全局的原因之一。

递归

两个必备零件：① 递归出口（边界条件）② 每次调用规模都要变小。

⚠️ 少一个就是死循环 / 栈溢出。

📝 初赛的递归题一律列表格从小往大填，别在脑子里展开调用树。

七、STL 常用（大纲 2.1.2-13）

详见 S4_vector与stack.md。

八、文件读写（大纲 2.1.2-12）

复赛必须用文件输入输出（第一轮不考实操，但会考概念）：

freopen("data.in", "r", stdin);
freopen("data.out", "w", stdout);

详见 freopen函数用法教程.md。

📝 概念题要点：文本文件 vs 二进制文件；文件重定向的作用（不改 cin/cout 的写法就能读写文件）。

九、数学库函数（大纲 2.1.2-5，<cmath>）

⚠️ pow(result, 2) 返回的是 double，cout 打印时可能和整数不一样。CSP 2024 第 18 题就利用了「问的是函数返回值还是程序输出」的差别——输出是 pow(f,2)，返回值是 f，差一个平方。

30 秒自测

1. do {...} while (x); 后面要不要分号？for (...) {...} 呢？
2. switch 的表达式可以是 double 吗？漏了 break 会怎样？
3. if (x & 1 == 0) 有什么问题？
4. int a=5, b=a++; 之后 a 和 b 各是多少？
5. p = q 和 *p = *q 有什么区别？
6. struct 和 union 的 sizeof 分别怎么算？
7. string 的 length() 和 size() 会不同吗？string 要不要以 '\0' 结尾？
8. 全局数组和局部数组，哪个自动清零？