Pascal 轉 C++ 急救

用來急救，不多廢話。

藥方食用提示

本急救貼可以讓您充分了解以下內容（對應 C++ 語法快速提要）：

• 基本語法（塊語句、註釋、導入庫、簡單輸入輸出、聲明變量、賦值……）

• C++ 的 Hello World 與 A+B Problem 寫法與解釋

  對應語法 部分較為緊湊，正式食用可能需要額外參考資料（已給出）。此部分不包括指針與 C 風格數組的介紹，也沒有結構體、運算符重載等等。

  重要不同之處 部分為 C++ 的語法特點，也是 Pascal 轉 C++ 時會碰到的坑。

如要快速查找，請見附錄：

• 附 A：Pascal 與 C++ 運算符與數學函數語法對比表
• 附 B：文章檢索 - 按 C++ 語句語法索引

C++ 快速安裝與環境配置

注意：這裏假設使用的系統是 Windows。

方式一：使用 IDE

以下 IDE 選擇一個即可：

• Dev-C++
• Code::Blocks

方式二：使用 代碼編輯器 + 編譯器 + 調試器

• VS Code

  Visual Studio Code 官方網站上有文檔解釋如何進行 C++ 的配置。一般而言 VS Code 搭配插件使用更方便，見 VS Code 的官方網站。

  C++ 語法快速提要 Start Here

C++ 程序都是從 main 這個部分開始運行的。

大括號表示塊語句的開始與結束： { 就相當於 Pascal 裏面的 begin ，而 } 就相當於 end 。

注意，和 Pascal 一樣，C++ 每句話結束要加分號 ; ，不過大括號結尾不需要有分號，而且程序結束末尾不用打句號 . 。

// 表示行內註釋， /* */ 表示塊註釋。

按照慣例，看看 Hello World 吧。

Hello World：第一個 C++ 程序

#include <iostream>  // 導入 iostream 庫

int main()  // main 部分
{
  std::cout << "Hello World!" << std::endl;

  return 0;
}

然後編譯運行一下，看看結果。

簡要解釋

第一行， #include <iostream> 的意思是，導入 iostream 這個庫。

Pascal 的庫文件

Pascal 其實是有庫文件的，只不過，很多同學從來都沒有用過……

看到第三行的 main 嗎？程序從 main 開始執行。

接下來最重要的一句話是

std::cout << "Hello World!" << std::endl;

std::cout 是輸出（ cout 即 C-out）的命令。你可能看過有些 C++ 程序中直接寫的是 cout 。

有關 std:: 前綴

有關 std:: 這個前綴的問題，請見 這節 底下的註釋「什麼是 std？」。

中間的 << 很形象地表示流動，其實它就是表示輸出怎麼「流動」的。這句代碼的意思就是， "Hello World!" 會先被推到輸出流，之後 std::endl 再被推到輸出流。

而 std::endl 是 輸出 換行（ endl 即 end-line）命令，這與 Pascal 的 writeln 類似，不過 C++ 裏面可沒有 coutln 。Pascal 與 C++ 的區別在於， write('Hello World!') 等價於 std::cout << "Hello World!" ，而 writeln('Hello World!') 等價於 std::cout << "Hello World!" << std::endl 。

此處 "Hello World!" 是字符串，Pascal 中字符串都是用單引號 ' 不能用雙引號，而 C++ 的字符串必須用雙引號。C++ 中單引號包圍的字符會有別的含義，後面會再提及的。

好了，到這裏 Hello World 應該解釋的差不多了。

可能有同學會問，後面那個 return 0 是什麼意思？那個 int main() 是啥意思？ 先別管它 ，一開始寫程序的時候先把它當作模板來寫吧（這裏也是用模板寫的）。因為入門時並不會用到 main 中參數，所以不需要寫成 int main(int argc, char const *argv[]) 。

簡單練習

1. 試着換個字符串輸出。
2. 試着瞭解轉義字符。

A+B Problem：第二個 C++ 程序

經典的 A+B Problem。

#include <iostream>

int main() {
  int a, b, c;

  std::cin >> a >> b;

  c = a + b;

  std::cout << c << std::endl;

  return 0;
}

注：代碼空行較多，若不習慣可去掉空行。

簡要解釋

std::cin 是讀入（ cin 即 C-in）， >> 也與輸出語法的類似。

這裏多出來的語句中最重要的是兩個，一個是變量聲明語句

int a, b, c;

你可能習慣於 Pascal 裏面的聲明變量

var
a, b, c: integer;

C++ 的聲明是直接以數據類型名開頭的，在這裏， int （整型）開頭表示接下來要聲明變量。

接着一個最重要的語句就是賦值語句

c = a + b;

這是 Pascal 與 C++ 語法較大的不同， 這是個坑 ：Pascal 是 := ，C++ 是 = ；而 C++ 判斷相等是 == 。

C++ 也可直接在聲明時進行變量初始化賦值

int a = 0, b = 0, c = 0;

簡單練習

1. 重寫一遍代碼，提交到 OJ 上，並且 AC。
2. 更多的輸入輸出語法參考 這節內容 ，並試着瞭解 C++ 的格式化輸出。

結束語與下一步

好了，到現在為止，你已經掌握了一些最基本的東西了，剩下就是找 Pascal 和 C++ 裏面對應的語法和不同的特徵。

不過在此之前，強烈建議先看 變量作用域：全局變量與局部變量 ，也可使用 附 B：文章檢索 查閲閲讀。

請善用Alt+←與Alt+→返回跳轉。

對應語法 Syntax

變量 Variable

基本數據類型 Fundamental types

C++ 與 Pascal 基本上差不多，常見的有

• bool Boolean 類型
• int 整型
• 浮點型
  • float
  • double
• char 字符型
• void 無類型

C++ 的單引號是專門用於表示單個字符的（字符型），比如 'a' ，而字符串（字符型數組）必須要用雙引號。

C++ 還要很多額外的數據類型，請參考更多資料。

擴展閲讀：

• 基礎類型 - cppreference.com

常量聲明 Constant

const double PI = 3.1415926;

若不清楚有關宏展開的問題，建議使用常量，而不用宏定義。

運算符 Operator

請直接參考

• 附 A：Pascal 與 C++ 運算符與數學函數語法對比表
• 運算 - OI Wiki

條件

if 語句

if (a = b) and (a > 0) and (b > 0) then
    begin
        b := a;
    end
else
    begin
        a := b;
    end;

if (a == b && a > 0 && b > 0) {
  b = a;
} else {
  a = b;
}

布爾運算與比較

• and -> &&
• or -> ||
• not -> !
• = -> ==
• <> -> !=

註釋：

1. Pascal 中 and 與 C++ 中 && 優先級不同，C++ 不需要給判斷條件加括號。
2. Pascal 中判斷相等是 = ，賦值是 := ；C++ 中判斷相等是 == ，賦值是 = 。
3. 如果在 if 語句的括號內寫了 a = b 而不是 a == b ，程序不會報錯，而且會把 b 賦值給 a ， a = b 這個語句的返回結果是 true 。
4. C++ 不需要思考到底要不要在 end 後面加分號。
5. C++ 布爾運算中，非布爾值可以自動轉化為布爾值。

易錯提醒

特別注意： 不要把 == 寫成 = ！

由於 C/C++ 比 Pascal 語法靈活，如果在判斷語句中寫了 if (a=b) { ，那麼程序會順利運行下去，因為 C++ 中 a=b 是有返回值的。

case 與 switch

用到得不多，此處不詳細展開。

需要注意：C++ 沒有 1..n ，也沒有連續不等式（比如 1 < x < 2 ）。

循環 Loop

以下三種循環、六份代碼實現的功能是一樣的。

while 循環

while 很相似。（C++ 此處並非完整程序，省略一些框架模板，後同）

var i: integer;

begin
    i := 1;
    while i <= 10 do
        begin
            write(i,' ');
            inc(i); // 或者 i := i + 1;
        end;
end.

int i = 1;
while (i <= 10) {
  std::cout << i << " ";
  i++;
}

for 循環

C++ 的 for 語句非常不同。

var i: integer;

begin
    for i:= 1 to 10 do
        begin
            write(i, ' ');
        end;
end.

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
  std::cout << i << " ";
}

註釋：

1. for (int i = 1; i <= 10; i++){ 這一行語句很多， for 中有三個語句。
2. 第一個語句 int i = 1; 此時聲明一局部變量 i 並初始化。（這個設計比 Pascal 要合理得多。）
3. 第二個語句 i <= 10; 作為判斷循環是否繼續的標準。
4. 第三個語句 i++ ，在每次循環結尾執行，意思大約就是 Pascal 中的 inc(i) ，此處寫成 ++i 也是一樣的。 i++ 與 ++i 的區別請參考其他資料。

repeat until 與 do while 循環

注意， repeat until 與 do while 是不同的，請對比以下代碼

var i: integer;

begin
    i := 1;
    repeat
        write(i, ' ');
        inc(i);
    until i = 11;
end.

int i = 1;
do {
  std::cout << i << " ";
  i++;
} while (i <= 10);

循環控制 Loop Control

C++ 中 break 的作用與 Pascal 是一樣的，退出循環。

而 continue 也是一樣的，跳過當前循環，進入下一次循環（回到開頭）。

數組與字符串 Array and String

不定長數組：標準庫類型 Vector

C++ 標準庫中提供了 vector ，相當於不定長數組，調用前需導入庫文件。

#include <iostream>
#include <vector>  // 導入 vector 庫

int main() {
  std::vector<int> a;  // 聲明 vector a 並定義 a 為空 vector 對象
  int n;

  std::cin >> n;
  // 讀取 a
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int t;
    std::cin >> t;
    a.push_back(t);  // 將讀入的數字 t，放到 vector a 的末尾；該操作複雜度 O(1)
    /* 這裏不能使用下標訪問來賦值，因為聲明時，a 大小依然為空，
    此處使用 `a[i] = t;` 是錯誤做法。
    */
  }

  // 將讀入到 a 中的所有數打印出
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    std::cout << a[i] << ", ";  // !注意，a 中第一個數是 a[0]；
    // 如果下標越界，它會返回一個未知的值（溢出），而不會報錯
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

C++ 訪問數組成員，與 Pascal 類似，不過有很重要的區別：數組的第一項是 a[0] ，而 Pascal 中是可以自行指定的。

擴展閲讀：

• 序列式容器 - OI Wiki

字符串：標準庫類型 String

C++ 標準庫中提供了 string ，與 vector 可以進行的操作有些相同，同樣需要導入庫文件。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
  std::string s;  // 聲明 string s

  std::cin >> s;  // 讀入 s；
  // 讀入時會忽略開頭所有空格符（空格、換行符、製表符），讀入的字串直到下一個空格符為止。

  std::cout << s << std::endl;

  return 0;
}

擴展閲讀：

• string - OI Wiki

C 風格數組 Array

如果要用不定長的數組請用 Vector，不要用 C 風格的數組。

C 風格的數組與指針有密切關係，所以此處不多展開。

擴展閲讀：

• 數組 - OI Wiki

重要不同之處 Differences

變量作用域 Scope：全局變量與局部變量

C++ 幾乎可以在 任何地方 聲明變量。

以下對於 C++ 的變量作用域的介紹摘自 變量作用域 - OI Wiki ：

作用域是變量可以發揮作用的代碼塊。

變量分為全局變量和局部變量。在所有函數外部聲明的變量，稱為全局變量。在函數或一個代碼塊內部聲明的變量，稱為局部變量。

全局變量的作用域是整個文件，全局變量一旦聲明，在整個程序中都是可用的。

局部變量的作用域是聲明語句所在的代碼塊，局部變量只能被函數內部或者代碼塊內部的語句使用。

由一對大括號括起來的若干語句構成一個代碼塊。

int g = 20;  // 聲明全局變量
int main() {
  int g = 10;         // 聲明局部變量
  printf("%d\n", g);  // 輸出 g
  return 0;
}

在一個代碼塊中，局部變量會覆蓋掉同名的全局變量，比如上面的代碼輸出的 g 就是 10 而不是 20 。為了防止出現意料之外的錯誤，請儘量避免局部變量與全局變量重名的情況。

在寫 Pascal 過程/函數時，容易忘記聲明局部變量 i 或者 j ，而一般主程序裏會有循環，於是大部分情況下 i 與 j 都是全局變量，於是，在這種情況下，過程/函數中對 i 操作極易出錯。更要命的是，如果忘記聲明這種局部變量，編譯器編譯不報錯，程序可以運行。（有很多難找的 bug 就是這麼來的。）

所以，在使用 C++ 時，聲明變量，比如循環中使用的 i ， 不要用全局變量，能用局部變量就用局部變量 。如果這麼做，不用擔心函數中變量名（比如 i ）衝突。

額外注

Pascal 可在某種程度上避免這個問題，仿照 C++ 的方法，主程序只有調用過程/函數，不聲明 i j 這類極易名稱衝突的全局變量，如果需要循環，另寫一個過程進行調用。

C++ 可以自動轉換類型

int i = 2;
if (i) {  // i = 0 會返回 false，其餘返回 true
  std::cout << "true";
} else {
  std::cout << "false";
}

不光是 int 轉成 bool ，還有 int 與 float 相互轉換。在 Pascal 中可以把整型賦給浮點型，但不能反過來。C++ 沒有這個問題。

int a;
a = 3.2;      // 此時 a = 3
float b = a;  // 此時 b = 3.0

區分 / 是整除還是浮點除法，是通過除數與被除數的類型判斷的

float a = 32 / 10;    // 32/10 的結果是 3（整除）；a = 3.0
float b = 32.0 / 10;  // 32.0/10 的結果是 3.2；b = 3.2

pow(a, b) 計算 \(a^b\) ，該函數返回的是浮點型，如果直接用來計算整數的冪，由於有自動轉換，不需要擔心它會報錯

int a = pow(2, 3);  // 計算 2^3

還有 char 與 int 之間相互轉換。

char a = 48;              // ASCII 48 是 '0'
int b = a + 1;            // b = 49
std::cout << (a == '0');  // true 輸出 1

其實 C++ 中的 char 與 bool 本質上是整型。

擴展閲讀：

• 隱式轉換 - cppreference.com 注意內容可能過於專業

C++ 很多語句有返回值：以如何實現讀取數量不定數據為例

有些時候需要讀取到數據結束，比如，求一組不定數量的數之和（數據可以多行），直到文件末尾，實現方式是

文件末尾 EOF

EOF，文件末尾標識符，在命令行中 Windows 上以Ctrl+Z輸入（還需按Enter），*unix 系統以Ctrl+D輸入。

#include <iostream>

int main() {
  int sum = 0, a = 0;

  while (std::cin >> a) {
    sum += a;
  }
  std::cout << sum << std::endl;

  return 0;
}

實現原理： while (std::cin >> a) 中 std::cin >> a 若在輸入有問題或遇到文件結尾時，會返回 false，使得循環中斷。

函數 Function：C++ 只有函數沒有過程但有 void ，沒有函數值變量但有 return 。

Pascal 函數與 C++ 函數對比示例：

function abs(x:integer):integer;
begin
    if x < 0 then
        begin
            abs := -x;
        end
    else
        begin
            abs := x;
        end;
end;

int abs(int x) {
  if (x < 0) {
    return -x;
  } else {
    return x;
  }
}

C++ 中函數聲明 int abs ，就定義了 abs() 函數且返回值為 int 型（整型），函數的返回值就是 return 語句給出的值。

如果不想有返回值（即 Pascal 的「過程」），就用 void 。 void 即「空」，什麼都不返回。

var ans: integer;

procedure printAns(ans:integer);
begin
    writeln(ans);
end;

begin
    ans := 10;
    printAns(ans);
end.

#include <iostream>

void printAns(int ans) {
  std::cout << ans << std::endl;

  return;
}

int main() {
  int ans = 10;
  printAns(ans);

  return 0;
}

C++ 的 return 與 Pascal 中給函數變量賦值有一點非常大的不同。C++ 的 return 即返回一個值，執行完這個語句，函數就執行結束了；而 Pascal 中給函數變量賦值並不會跳出函數本身，而是繼續執行。於是，如果 Pascal 需要某處中斷函數/過程，就需要一個額外的命令，即 exit 。而 C++ 則不需要，如果需要在某處中斷，可以直接使用 return 。比如（由於實在想不出來簡短且實用的代碼，所以就先這樣）

#include <iostream>

void printWarning(int x) {
  if (x >= 0) {
    return;  // 該語句在此處相當於 Pascal 中的 `exit;`
  }
  std::cout << "Warning: input a negative number.";
}

int main() {
  int a;

  std::cin >> a;
  printWarning(a);

  return 0;
}

而在某種意義上，前面的 abs 函數，這樣才是嚴格等效的

function abs(x:integer):integer;
begin
    if x < 0 then
        begin
            abs := -x; exit; // !注意此處
        end
    else
        begin
            abs := x;  exit; // !注意此處
        end;
end;

int abs(int x) {
  if (x < 0) {
    return -x;
  } else {
    return x;
  }
}

特別提醒

C++ 中 exit 是退出程序；不要順手把 exit 打上去，要用 return ！

C++ 把函數和過程統統視作函數，連 main 都不放過，比如寫 int main ，C++ 視 main 為一個整型的函數，這裏返回值是 0 。它是一種習慣約定，返回 0 代表程序正常退出。

也許你已經猜到了， main(int argc, char const *argv[]) 中的參數就是 int argc 與 char const *argv[] ，不過意義請參考其他資料。

在函數中傳遞參數 Passing Parameters to Functions

C++ 中沒有 Pascal 的 var 關鍵字可以改變傳遞的參數，但是 C++ 可以使用引用和指針達到同樣的效果。

var a, b: integer;

procedure swap(var x,y:integer);
var temp:integer;
begin
    temp := x;
    x := y;
    y := temp;
end;

begin
    a := 10; b:= 20;    
    swap(a, b);
    writeln(a, ' ', b);
end.

// 使用指針的代碼
#include <iostream>

void swap(int* x, int* y) {
  int temp;
  temp = *x;
  *x = *y;
  *y = temp;
}

int main() {
  int a = 10, b = 20;
  swap(&a, &b);
  std::cout << a << " " << b;

  return 0;
}

注意，此處 C++ 代碼 涉及指針問題 。指針問題還是很麻煩的，建議去閲讀相關資料。

// 使用引用的代碼
#include <iostream>

void swap(int& x, int& y) {
  int temp;
  temp = x;
  x = y;
  y = temp;
}

int main(int argc, char const* argv[]) {
  int a = 10, b = 20;
  swap(a, b);
  std::cout << a << " " << b;

  return 0;
}

注意，此處 C++ 代碼涉及 引用相關類型問題 。在用引用調用一些 STL 庫、模板庫的時候可能會遇到一些問題，這時候需要手動聲明別類型。具體資料可以在《C++ Primer》第五版或者網絡資料中自行查閲。

C++ 中函數傳遞參數還有其他方法，其中一種是 直接使用全局變量傳遞參數 ，如果不會用指針，可以先用這種方法。但是這種方法的缺陷是沒有棧保存數據， 沒有辦法在遞歸函數中傳參 。（除非手寫棧，注意，手寫棧也是一種突破系統棧限制的方法。）

C++ 標準庫與參考資料 Reference

千萬不要重複造輪子（除非為了練習），想要自己動手寫一個功能出來之前，先去看看有沒有這個函數或者數據結構。

C++ 標準庫

C++ 標準庫中 <algorithm> 有很多有用的函數比如快排、二分查找等，可以直接調用。請參考這個頁面： STL 算法 - OI Wiki 。

還有 STL 容器，比如數組、向量（可變大小的數組）、隊列、棧等，附帶很多函數。請參考這個頁面： STL 容器簡介 - OI Wiki 。

如果要找關於字符串操作的函數見

• std::basic_string - cppreference.com
• <string> - C++ Reference

C/C++ 的指針是很靈活的東西，如果想要徹底理解指針，建議找本書或者參考手冊仔細閲讀。

• 指針 - OI Wiki

錯誤排查與技巧

• 常見錯誤 - OI Wiki
• 常見技巧 - OI Wiki

C++ 語言資料

• 學習資源 - OI Wiki
• cppreference.com - 最重要的 C/C++ 參考資料
• C++ 教程 - 菜鳥教程
• C++ Language - C++ Tutorials
• Reference - C++ Reference
• C++ Standard Library - Wikipedia
• The Ultimate Question of Programming, Refactoring, and Everything
• Google C++ Style Guide

後記

寫到這裏，很多同學會覺得這一點都不急救啊，有很多東西沒有提到啊。那也是沒辦法的事情。

雖然是為了急救，但很多東西像怎麼把字符串轉化為數字，怎麼搜索字符串中的字符，這些東西也不適合一篇精悍短小的急救帖，如果把這些都寫出來，那就是 C++ 入門教程，所以請充分利用本 Wiki、參考手冊與搜索引擎。

需要指出的一點是，上面説 C++ 的語法，其實有很多語法是從 C 語言來的，標題這麼寫比較好——《Pascal 轉 C/C++ 急救帖》。

Pascal 在上個世紀後半葉是門很流行的語言，它早於 C 語言，不過隨着 UNIX 系統的普及，微軟使用 C 語言，現在 Pascal 已經成為歷史了。Pascal 後期發展也是有的，比如 Free Pascal 這個開源編譯器項目，增加面向對象的特性（Delphi 語言）。Pascal 目前的用處除了在信息競賽外，有一個特點是其他語言沒有的——編譯支持非常非常多老舊機器，比如 Gameboy 這種上個世紀的任天堂遊戲機，還有一個用處就是以偽代碼的形式（Pascal 風格的偽代碼）出現在各種教科書中。

最後，Pascal 的圈子其實很小，C/C++ 的圈子很大，幫助手冊與教程很多很全，一定要掌握好英語。世界上還有很多很多編程語言，而計算機這門學科與技術不光是信息競賽和編程語言。

本文 Pascal 語言的參考文獻

• Lazarus wiki
• Free Pascal Reference guide

附 A：Pascal 與 C++ 運算符與數學函數語法對比表 Pascal vs C++ Operator Syntax Table

僅包括最常用的運算符與函數。

基本算術

	Pascal	C++
加法	a + b	a + b
減法	a - b	a - b
乘法	a * b	a * b
整除	a div b	a / b
浮點除法	a / b	a / b
取模	a mod b	a % b

邏輯

	Pascal	C++
非	not(a)	!a
且	a and b	a && b
或	a or b	a || b

比較

	Pascal	C++
相等	a = b	a == b
不等	a <> b	a != b
大於	a > b	a > b
小於	a < b	a < b
大於等於	a >= b	a >= b
小於等於	a <= b	a <= b

賦值

	Pascal	C++
	a := b	a = b
	a := a + b	a += b
	a := a - b	a -= b
	a := a * b	a *= b
	a := a div b 或 a := a / b	a /= b
	a := a mod b	a %= b

自增/自減

	Pascal	C++
自增	inc(a)	a++
自增	inc(a)	++a
自減	dec(a)	a--
自減	dec(a)	--a

數學函數

使用需要導入 <cmath> 庫。

	Pascal	C++
絕對值	abs(a)	abs(a) （整數）
絕對值	abs(a)	fabs(a) （浮點數）
\(a^b\)	N/A (*)	pow(a, b)
截斷取整	trunc(a)	trunc(a)
近似取整	round(a)	round(a)

*Extended Pascal 中有 a**b 不過需要導入 Math 庫。

其他函數請參考：

• 常用數學函數 - cppreference.com

附 B：文章檢索 Index

按 C++ 語句語法索引。

• 基本語法
• 變量
  • 數據類型
  • 常量聲明
  • 作用域
• 運算符
• if 語句
  • if
  • else
• 循環語句
  • for 語句
  • while 語句
  • do while 語句
  • break, continue
• 函數
  • 函數定義，return
  • 函數傳參
• 數組與字符串
  • 不定長數組 Vector
  • C 風格數組
  • 字符串 String
• 資料

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