3.2 自增自减运算

### 3.2.1 神奇的++魔法

“小朋友们，现在我要教你们一个特别神奇的魔法！” 我神秘地从口袋里拿出一盒糖果，”看这个魔法：++”

“假设这盒糖果里有5颗糖，如果我用++魔法，就会神奇地变成6颗！就像变魔术一样！”

小朋友们都惊讶地睁大了眼睛。

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> 💡 自增运算符(++)：
>
> – 让数字增加1
> – 可以放在前面或后面
> – 常用于计数

🔬 **实验四：糖果盒子魔法**
“让我们用这个神奇的++魔法来玩个糖果游戏！” 我拿出一盒糖果，”每次使用魔法，糖果就会变多一颗！”

**问题描述：**
使用自增运算符模拟往糖果盒子里添加糖果的过程。每次使用++，就代表放入一颗糖果。

**预期输出：**

“`
原本有5颗糖果
放入一颗后变成了6颗糖果
再放入一颗后变成了7颗糖果
最后盒子里有7颗糖果
“`

“`cpp
#include
using namespace std;

int main() {
int candies = 5; // 糖果盒子里最开始有5颗糖果
cout << "原本有" << candies << "颗糖果" << endl;

// 使用后缀++，先输出当前值，再加1
candies++; // 放入第一颗糖果
cout << "放入一颗后变成了" << candies << "颗糖果" << endl;

// 使用前缀++，先加1，再输出
++candies; // 放入第二颗糖果
cout << "再放入一颗后变成了" << candies << "颗糖果" << endl;

cout << "最后盒子里有" << candies << "颗糖果" < 💡 自减运算符(–)：
>
> – 让数字减少1
> – 可以放在前面或后面
> – 常用于倒计时

🔬 **实验五：消失的星星**
“现在让我们玩个星星消失的游戏！” 我指着黑板上画的星星说，”每次使用–魔法，就会有一颗星星消失不见。”

**问题描述：**
使用自减运算符模拟星星逐个消失的过程。每次使用–，就代表一颗星星消失了。要注意观察前缀–和后缀–的区别。

**预期输出：**

“`
天上有10颗星星
用后缀–：现在还有9颗星星（输出10后减1）
用前缀–：现在还有8颗星星（先减1后输出8）
最后剩下8颗星星
“`

“`cpp
#include
using namespace std;

int main() {
int stars = 10; // 开始时有10颗星星
cout << "天上有" << stars << "颗星星" << endl;

// 使用后缀–，先输出，再减1
cout << "用后缀–：现在还有" << stars– << "颗星星（输出"
<< stars + 1 << "后减1）" << endl;

// 使用前缀–，先减1，再输出
cout << "用前缀–：现在还有" << –stars << "颗星星（先减1后输出"
<< stars << "）" << endl;

cout << "最后剩下" << stars << "颗星星" < 💡 前缀和后缀的区别：
>
> – 前缀形式(++n)：先加1，再使用
> – 后缀形式(n++)：先使用，再加1
> – 单独使用时，两种形式效果相同
> – 在表达式中使用时会有区别

🔬 **实验六：魔法时机的秘密**
“让我们通过一个有趣的实验，来看看这两种魔法的区别吧！”

“`cpp
#include
using namespace std;

int main() {
int n = 5; // 初始值是5

cout << "实验前：n = " << n << endl;

// 使用前缀形式
cout << "使用++n的结果：" << ++n << endl; // 先加1再输出
cout << "此时n的值：" << n << endl;

n = 5; // 重置为初始值

// 使用后缀形式
cout << "使用n++的结果：" << n++ << endl; // 先输出再加1
cout << "此时n的值：" << n << endl;

return 0;
}
“`

**预期输出：**

“`
实验前：n = 5
使用++n的结果：6
此时n的值：6
使用n++的结果：5
此时n的值：6
“`

"看到区别了吗？" 我指着黑板上的结果说，"这就像是两个不同的魔法师：

– 前缀魔法师(++n)：先施法改变数字再告诉我们结果
– 后缀魔法师(n++)：先告诉我们原来的数字，再偷偷施法改变它"

小明举手说："哦！我明白了！就像是吃糖果的时候：

– 前缀就是先把糖果放进嘴里，再说'我吃了一颗糖'
– 后缀就是先说'我要吃一颗糖'，再把糖果放进嘴里"

"说得太对了！" 我为小明的理解鼓掌。

### 本节回顾

📌 我们学会了：

– 区分前缀和后缀形式
– 理解两种形式的执行时机
– 在表达式中正确使用前缀和后缀

## 趣味实验时间

"小朋友们，让我们今天学到的知识来做些有趣的实验吧！" 我兴奋地说道。

🔬 **实验七：小小图书管理员**
**预期输出：**

“`
图书馆现有图书：100本
借出2本后剩余：98本
还回1本后剩余：99本
“`

“`cpp
#include
using namespace std;

int main() {
int books = 100; // 初始图书数量
cout << "图书馆现有图书：" << books << "本" << endl;

// 模拟借出两本书的过程
books–; // 第一个同学借走一本
books–; // 第二个同学借走一本
cout << "借出2本后剩余：" << books << "本" << endl;

// 模拟归还一本书
++books; // 有同学还回一本书
cout << "还回1本后剩余：" << books << "本" << endl;

return 0;
}
“`

🔬 **实验八：小小售票员**
"让我们来玩一个售票员的游戏！" 我拿出一叠彩色的门票，"想象你是游乐园的售票员，要帮助游客买票。"

**问题描述：**
你是游乐园的售票员，需要记录剩余票数。使用自减运算记录售出票数，并在票数不足时提醒补票。

**预期输出：**

“`
当前剩余票数：5
售出一张票，还剩4张
售出一张票，还剩3张
售出一张票，还剩2张
注意：票快卖完了，请及时补票！
售出一张票，还剩1张
注意：票快卖完了，请及时补票！
售出一票，还剩0张
票已售罄！
“`

“`cpp
#include
using namespace std;

int main() {
int tickets = 5; // 初始票数设置为5张
cout << "当前剩余票数：" << tickets < 0) { // 当还有票时继续售票
// 使用前缀–，这样输出时就是减去1后的结果
cout << "售出一张票，还剩" << –tickets << "张" << endl;

// 当票数小于等于2张时，提醒补票
if(tickets <= 2) {
cout << "注意：票快卖完了，请及时补票！" << endl;
}
}

cout << "票已售罄！" << endl;
return 0;
}
“`

🔬 **实验九：小小计算器**
"让我们做一个简单的计算器，帮助小明完成数学作业！" 我笑着说，"这个计算器不仅要会算，还要很聪明，能处理各种特殊情况。"

**问题描述：**
编写一个程序，让用户输入两个数字，然后显示它们的和、差、积、商。要注意：

1. 处理输入错误的情况
2. 防止除数为0
3. 给出友好的提示信息

**预期输出：**

“`
欢迎使用小小计算器！
请输入第一个数字：10
请输入第二个数字：5
— 计算结果 —
10 + 5 = 15
10 – 5 = 5
10 * 5 = 50
10 / 5 = 2

— 特殊情况处理 —
请输入第一个数字：abc
输入有误，请输入正确的数字！

请输入第一个数字：10
请输入第二个数字：0
10 + 0 = 10
10 – 0 = 10
10 * 0 = 0
除数不能为0！
“`

“`cpp
#include
using namespace std;

int main() {
int num1, num2;
cout << "欢迎使用小小计算器！" << endl;

// 循环直到获得有效输入
while(true) {
cout <> num1;
cout <> num2;

// 检查输入是否有效
if(cin.fail()) {
cout << "输入有误，请输入正确的数字！" << endl;
cin.clear(); // 清除错误状态
cin.ignore(1000, '\n'); // 清空输入缓冲区
continue; // 重新开始循环
}

// 输出计算结果
cout << "— 计算结果 —" << endl;
cout << num1 << " + " << num2 << " = " << num1 + num2 << endl;
cout << num1 << " – " << num2 << " = " << num1 – num2 << endl;
cout << num1 << " * " << num2 << " = " << num1 * num2 << endl;

// 检查除数是否为0
if(num2 != 0) {
cout << num1 << " / " << num2 << " = " << num1 / num2 << endl;
} else {
cout << "除数不能为0！" << endl;
}

break; // 计算完成，退出循环
}

return 0;
}
“`

## 🤔 思考题

"小朋友们，让我们一起来思考一下今天学到的知识吧！" 我笑着说道。

1. 如果我们想要输入一个人的姓名和年龄，应该如何设计程序呢？试着写出来看看。

2. ++n 和 n++ 的结果有什么不同？请设计一个小实验来验证你的想法。

3. 如果要制作一个简单的计算器，让用户输入两个数字，你会如何设计程序？需要注意什么？

4. 想一想，为什么我们在使用scanf时需要加上&符号，而cin不需要呢？