🚀 C++ 关键字全解析：从基础到高级

💡 C++ 有超过 80 个关键字，它们是语言的基础构件。掌握这些关键字的含义和用法，是写出高效、规范代码的关键！本文将带你全面了解 C++ 中的重要关键字，并配以示例说明 😎。

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📚 C++ 关键字概述

C++ 的关键字（Keywords）是语言保留的特殊标识符，不能作为变量名或函数名使用。它们构成了语言的语法结构和语义逻辑。

分类	示例关键字
数据类型	int, float, double, char
控制流	if, else, for, while, switch
类与对象	class, struct, public, private, protected
存储类别	auto, register, static, extern, mutable
操作符重载	operator, new, delete
异常处理	try, catch, throw
多态与继承	virtual, override, final
模板编程	template, typename, constexpr

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🔤 常见关键字详解

1. int, float, double, char —— 基础数据类型

int age = 25;
float pi = 3.14f;
double gravity = 9.81;
char grade = 'A';

📌 小贴士： - 使用 sizeof() 查看类型大小。 - 浮点数建议使用 double，除非内存敏感场景才用 float。

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2. bool —— 布尔类型

bool is_valid = true;
if (is_valid) {
    std::cout << "It's valid!" << std::endl;
}

✅ 推荐用于条件判断，使代码更清晰。

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3. void —— 空类型

表示没有返回值或无参数。

void greet() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
}

也可以表示通用指针：

void* ptr = &age;

⚠️ 注意：void* 不能直接解引用，必须转换为具体类型后再使用。

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⚙️ 控制流程关键字

4. if, else, switch, case, default

int score = 85;
if (score >= 60) {
    std::cout << "Pass" << std::endl;
} else {
    std::cout << "Fail" << std::endl;
}

switch (score / 10) {
    case 9: std::cout << "A"; break;
    case 8: std::cout << "B"; break;
    default: std::cout << "C or below"; break;
}

📌 推荐：使用 switch 替代多个 if-else 提高可读性。

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5. for, while, do-while —— 循环控制

for (int i = 0; i < 5; ++i)
    std::cout << i << " ";

int j = 0;
while (j < 5)
    std::cout << j++ << " ";

int k = 0;
do {
    std::cout << k++ << " ";
} while (k < 5);

💡 技巧：do-while 至少执行一次循环体。

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🧱 类与对象相关关键字

6. class, struct, union

class Person {
private:
    std::string name;
public:
    void setName(std::string n) { name = n; }
};

struct Point {
    int x, y;
}; // 默认 public 访问权限

📌 差异： - class 默认成员为 private - struct 默认成员为 public

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7. public, private, protected

访问修饰符决定了类成员的可见性。

class MyClass {
private:
    int secret;
public:
    void setSecret(int s) { secret = s; }
};

🔒 封装的核心机制！

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8. this —— 当前对象指针

class Student {
    std::string name;
public:
    void setName(const std::string& name) {
        this->name = name; // 区分参数与成员变量
    }
};

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🔄 继承与多态关键字

9. virtual —— 虚函数支持多态

class Base {
public:
    virtual void show() { std::cout << "Base class" << std::endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() override { std::cout << "Derived class" << std::endl; }
};

📌 必须配合指针或引用使用虚函数才能体现多态行为。

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10. override 和 final

• override: 显式声明重写父类方法（避免拼写错误）
• final: 防止类被继承或方法被重写

class FinalClass final {
    // 无法被继承
};

class Parent {
public:
    virtual void foo() final; // 子类不能再重写
};

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🛠️ 存储类别关键字

11. static —— 静态成员

静态成员属于类本身，而不是对象。

class Counter {
    static int count;
public:
    Counter() { count++; }
    static int getCount() { return count; }
};

int Counter::count = 0;

int main() {
    Counter c1, c2;
    std::cout << Counter::getCount(); // 输出 2
}

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12. const —— 常量限定符

const double PI = 3.14159;
PI = 3.14; // ❌ 编译错误

还可以用于函数参数、返回值、成员函数等：

void print(const std::string& msg) const {
    std::cout << msg << std::endl;
}

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13. extern —— 外部变量/函数

用于声明在其他文件中定义的全局变量或函数。

// file1.cpp
int globalVar = 10;

// file2.cpp
extern int globalVar;
std::cout << globalVar; // 可以访问

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🧬 内存管理关键字

14. new 和 delete

动态分配/释放内存：

int* p = new int(100);
std::cout << *p << std::endl;
delete p;

数组版本：

int* arr = new int[5]{1, 2, 3, 4, 5};
delete[] arr;

⚠️ 注意：记得成对使用，避免内存泄漏！

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🧠 模板与泛型编程关键字

15. template 和 typename

用于定义模板类和模板函数：

template<typename T>
T max(T a, T b) {
    return a > b ? a : b;
}

int main() {
    std::cout << max<int>(3, 5); // 输出 5
}

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16. constexpr —— 编译时常量表达式

constexpr int square(int x) {
    return x * x;
}

int arr[square(5)]; // 合法，因为 square(5) 是编译时常量

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🛑 特殊用途关键字

17. goto —— 跳转语句（慎用）

start:
    std::cout << "Jumping..." << std::endl;
    goto start;

⚠️ 警告：滥用 goto 会导致“意大利面条式代码”，应尽量避免使用。

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18. namespace —— 命名空间

防止命名冲突：

namespace Math {
    int add(int a, int b) { return a + b; }
}

std::cout << Math::add(3, 5); // 输出 8

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19. using —— 命名空间引入

using namespace std;
cout << "Hello, World!" << endl;

🚫 不推荐在头文件中使用 using namespace，容易引发命名冲突。

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20. friend —— 友元函数/类

允许非成员函数访问私有成员：

class Box {
private:
    double width;
public:
    friend void printWidth(Box box);
};

void printWidth(Box box) {
    std::cout << "Width: " << box.width << std::endl;
}

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📦 其他实用关键字

21. enum, enum class —— 枚举类型

enum Color { RED, GREEN, BLUE };
Color c = RED;

enum class Direction { North, South, East, West };
Direction d = Direction::North;

📌 enum class 更安全，推荐使用。

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22. decltype —— 自动推导表达式类型

int x = 10;
decltype(x) y = 20; // y 的类型自动推断为 int

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23. nullptr —— 空指针常量

代替旧式的 NULL 或 0：

int* ptr = nullptr;
if (ptr == nullptr) {
    std::cout << "Pointer is null." << std::endl;
}

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🧪 异常处理关键字

24. try, catch, throw

try {
    throw std::runtime_error("Something went wrong!");
} catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << "Caught exception: " << e.what() << std::endl;
}

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✅ 总结表格：常用 C++ 关键字一览

关键字	用途
int, float, double	基本数据类型
if, else, for, while	控制流程
class, struct, union	定义复合类型
public, private, protected	访问控制
virtual, override, final	多态与继承
static, const, extern	存储类别
new, delete	动态内存管理
template, typename	泛型编程
namespace, using	命名空间管理
try, catch, throw	异常处理

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