第1章C++的初步知識(shí)

1、第第1章章 C+的初步知識(shí)的初步知識(shí)1.1 C+概述概述1.2 面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法1.3 面向?qū)ο蟮姆椒嫦驅(qū)ο蟮姆椒?.4 簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單的C+程序程序1.5 C+程序的構(gòu)成和書寫形式程序的構(gòu)成和書寫形式1.6 C+程序的開發(fā)步驟及開發(fā)環(huán)境程序的開發(fā)步驟及開發(fā)環(huán)境1.1 C+概述概述lC+語(yǔ)言是在語(yǔ)言是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而C語(yǔ)言語(yǔ)言是在是在20世紀(jì)世紀(jì)70年代的年代的B語(yǔ)言基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。語(yǔ)言基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。lC語(yǔ)言同當(dāng)時(shí)常用的其它高級(jí)語(yǔ)言一樣，都是語(yǔ)言同當(dāng)時(shí)常用的其它高級(jí)語(yǔ)言一樣，都是面向面向過程過程的。的。lC+作

2、為作為C的繼承者，在支持面向過程的的程序設(shè)計(jì)的繼承者，在支持面向過程的的程序設(shè)計(jì)的同時(shí)，又可以進(jìn)行以抽象數(shù)據(jù)類型為特點(diǎn)的基于的同時(shí)，又可以進(jìn)行以抽象數(shù)據(jù)類型為特點(diǎn)的基于對(duì)象的程序設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)行以繼承和多態(tài)為特點(diǎn)對(duì)象的程序設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)行以繼承和多態(tài)為特點(diǎn)的的面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。的程序設(shè)計(jì)。lC+是一種是一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。C+標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)lC+真正正式公布的標(biāo)準(zhǔn)就三個(gè)：真正正式公布的標(biāo)準(zhǔn)就三個(gè)：lC+98、C+03、C+11。l其中其中C+98是第一個(gè)正式是第一個(gè)正式C+標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，C+03是在是在C+98上面進(jìn)行了小幅度的修訂，上面進(jìn)行了小幅度的修訂，C+11（2011年年

3、8月月12日公布）則是一次全面的大進(jìn)化。日公布）則是一次全面的大進(jìn)化。l其實(shí)其實(shí)C+在第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C+98之前就已經(jīng)廣為使用之前就已經(jīng)廣為使用了。只不過那時(shí)候還沒有一個(gè)官方的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，后了。只不過那時(shí)候還沒有一個(gè)官方的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，后來才開始起草標(biāo)準(zhǔn)草案，直到來才開始起草標(biāo)準(zhǔn)草案，直到98年才最終發(fā)布。年才最終發(fā)布。1.2 面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法l設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 采用模塊分解與功能抽象，自頂向下，逐步求精的設(shè)計(jì)方法。l程序結(jié)構(gòu)：程序結(jié)構(gòu)： 按功能劃分為若干個(gè)基本模塊，形成一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)。 各模塊間的關(guān)系盡可能簡(jiǎn)單，功能上相對(duì)獨(dú)立。 每一模塊內(nèi)部均是由

4、順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)組成。 其模塊化實(shí)現(xiàn)的具體方法是使用子程序。l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 有效地將一個(gè)復(fù)雜的程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)分解成許多易于控制和處理的子任務(wù)，便于開發(fā)和維護(hù)。l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 可重用性差，數(shù)據(jù)安全性差，難以開發(fā)圖形界面的應(yīng)用。1.3 面向?qū)ο蟮姆椒嫦驅(qū)ο蟮姆椒╨面向?qū)ο蠓椒ǖ奶攸c(diǎn)：面向?qū)ο蠓椒ǖ奶攸c(diǎn)： 將數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一起，作為一個(gè)相互依存，不可分離的整體對(duì)象。 對(duì)同類型對(duì)象抽象出其共性，形成類。 類通過一個(gè)簡(jiǎn)單的外部接口與外界發(fā)生聯(lián)系。 對(duì)象與對(duì)象之間通過消息進(jìn)行通訊。1.4 簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單的C+程序程序l#include /包含頭文件包含頭文件iostreamlus

5、ing namespace std; /*使用命名空間使用命名空間std*/lint main( )llcoutHello World!n;lreturn 0;llC+程序結(jié)構(gòu)由程序結(jié)構(gòu)由注釋注釋、編譯預(yù)處理編譯預(yù)處理和和程序主體程序主體組成。組成。l注釋有兩種形式：注釋有兩種形式：/、/*/ 。l每個(gè)以符號(hào)每個(gè)以符號(hào)“”開頭的行稱為編譯預(yù)處理行。開頭的行稱為編譯預(yù)處理行。l“include”稱為文件包含預(yù)處理命令，稱為文件包含預(yù)處理命令，“include ”的作用是在編的作用是在編譯之前將文件譯之前將文件“iostream”的內(nèi)容增加（包含）到程序中，的內(nèi)容增加（包含）到程序中，iostre

6、am是系統(tǒng)定義是系統(tǒng)定義的一個(gè)的一個(gè)“頭文件頭文件”，它設(shè)置了，它設(shè)置了C+的的I/O相關(guān)環(huán)境，定義輸入輸出流對(duì)象相關(guān)環(huán)境，定義輸入輸出流對(duì)象cout與與cin等。等。l“using namespace std”的意思是使用命名空間的意思是使用命名空間“std”。C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類和函數(shù)是在命名空間函數(shù)是在命名空間std中聲明的，因此程序中如果需要用到這些類和函數(shù)，就需中聲明的，因此程序中如果需要用到這些類和函數(shù)，就需要用要用“using namespace std; ”作聲明，表示要用到命名空間作聲明，表示要用到命名空間std中的內(nèi)容。中的內(nèi)容。l程序主體由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成，有

7、且只有一個(gè)函數(shù)是程序執(zhí)行的入口，這個(gè)程序主體由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成，有且只有一個(gè)函數(shù)是程序執(zhí)行的入口，這個(gè)函數(shù)稱為主函數(shù)（函數(shù)稱為主函數(shù)（main函數(shù)）。函數(shù)）。lmain函數(shù)的返回值函數(shù)的返回值l在標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)C+中，中，main函數(shù)的返回類型函數(shù)的返回類型必須必須為為int，這樣，這樣返回值才能傳遞給程序的激活者（如操作系統(tǒng)）。雖返回值才能傳遞給程序的激活者（如操作系統(tǒng)）。雖然在一些編譯器中，然在一些編譯器中，void main( ) 可以通過編譯（如可以通過編譯（如 vc6），但并非所有編譯器都支持），但并非所有編譯器都支持 void main ，如果，如果你想你的程序擁有很好的可移植性，你

8、想你的程序擁有很好的可移植性，請(qǐng)一定要用請(qǐng)一定要用 int main( )。l如果如果 main 函數(shù)的最后沒有寫函數(shù)的最后沒有寫 return 語(yǔ)句的話，語(yǔ)句的話，C+98規(guī)定編譯器要自動(dòng)在生成的目標(biāo)文件中（如規(guī)定編譯器要自動(dòng)在生成的目標(biāo)文件中（如 exe 文件）加入文件）加入return 0; ，表示程序正常退出，返回，表示程序正常退出，返回值非值非0則表示失敗。注意則表示失敗。注意vc6 也不支持這個(gè)特性，不也不支持這個(gè)特性，不會(huì)在目標(biāo)文件中加入會(huì)在目標(biāo)文件中加入return 0。例例 求求a和和b兩個(gè)數(shù)之和。兩個(gè)數(shù)之和。l/ 求兩數(shù)之和求兩數(shù)之和 (本行是注釋行本行是注釋行)l#inc

9、lude /預(yù)處理命令預(yù)處理命令lusing namespace std; /使用命名空間使用命名空間stdlint main( ) /主函數(shù)首部主函數(shù)首部l /函數(shù)體開始函數(shù)體開始lint a,b,sum; /定義變量定義變量lcinab; /輸入語(yǔ)句輸入語(yǔ)句lsum=a+b; /賦值語(yǔ)句賦值語(yǔ)句lcouta+b=sumendl; /輸出語(yǔ)句輸出語(yǔ)句lreturn 0; /如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值l /函數(shù)結(jié)束函數(shù)結(jié)束例例 給兩個(gè)數(shù)給兩個(gè)數(shù)x和和y，求兩數(shù)中的大者。，求兩數(shù)中的大者。l#include /預(yù)處理命令預(yù)處理命令lusing n

10、amespace std;lint max(int x,int y); /聲明聲明max函數(shù)，函數(shù)值為整型，形式參數(shù)函數(shù)，函數(shù)值為整型，形式參數(shù)x，y為整型為整型lint main( ) /主函數(shù)主函數(shù)llint a,b,m; /變量聲明變量聲明lcinab; /輸入變量輸入變量a和和b的值的值lm=max(a,b); /調(diào)用調(diào)用max函數(shù)，將得到的值賦給函數(shù)，將得到的值賦給mlcoutmax=my) /if語(yǔ)句，如果語(yǔ)句，如果xy，則將，則將x的值賦給的值賦給z，否則，將，否則，將y的值賦給的值賦給zl z=x; lelsel z=y; lreturn(z); /將將z的值返回，通過的值返回

11、，通過max帶回調(diào)用處帶回調(diào)用處l /max函數(shù)結(jié)束函數(shù)結(jié)束例例 包含類的包含類的C+程序。程序。#include / 預(yù)處理命令預(yù)處理命令using namespace std;class Student / 聲明一個(gè)類，類名為聲明一個(gè)類，類名為Studentprivate: / 以下為類中的私有部分以下為類中的私有部分int num; / 私有變量私有變量numint score; / 私有變量私有變量scorepublic: / 以下為類中的公用部分以下為類中的公用部分void setdata( ) / 定義公用函數(shù)定義公用函數(shù)setdata cinnum; / 輸入輸入num的值的值c

12、inscore; / 輸入輸入score的值的值void display( ) / 定義公用函數(shù)定義公用函數(shù)displaycoutnum=numendl; / 輸出輸出num的值的值coutscore=scoreendl; /輸出輸出score的值的值; 在一個(gè)類中包含兩種成員： 數(shù)據(jù)和函數(shù)，分別稱為數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)。在C+中把一組數(shù)據(jù)和有權(quán)調(diào)用這些數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在一起，組成一種稱為“類(class)”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)成員是類的屬性，成員函數(shù)是用來對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作的。Student stud1,stud2; /定義定義stud1和和stud2為為Student類的變量，稱為對(duì)象類的變量，稱

13、為對(duì)象int main( ) / 主函數(shù)首部主函數(shù)首部stud1.setdata( ); / 調(diào)用對(duì)象調(diào)用對(duì)象stud1的的setdata函數(shù)函數(shù)stud2.setdata( ); / 調(diào)用對(duì)象調(diào)用對(duì)象stud2的的setdata函數(shù)函數(shù)stud1.display( ); / 調(diào)用對(duì)象調(diào)用對(duì)象stud1的的display函數(shù)函數(shù)stud2.display( ); / 調(diào)用對(duì)象調(diào)用對(duì)象stud2的的display函數(shù)函數(shù)return 0;程序運(yùn)行情況如下：程序運(yùn)行情況如下： 1001 98.5 (輸入學(xué)生輸入學(xué)生1的學(xué)號(hào)和成績(jī)的學(xué)號(hào)和成績(jī))1002 76.5 (輸入學(xué)生輸入學(xué)生2的學(xué)號(hào)和成績(jī)的學(xué)

14、號(hào)和成績(jī))num=1001 (輸出學(xué)生輸出學(xué)生1的學(xué)號(hào)的學(xué)號(hào))score=98.5 (輸出學(xué)生輸出學(xué)生1的成績(jī)的成績(jī))num=1002 (輸出學(xué)生輸出學(xué)生2的學(xué)號(hào)的學(xué)號(hào))score=76.5 (輸出學(xué)生輸出學(xué)生2的成績(jī)的成績(jī))具有“類”類型特征的變量稱為“對(duì)象”(object)。l在一個(gè)類中包含兩種成員：在一個(gè)類中包含兩種成員： 數(shù)據(jù)和函數(shù)，分?jǐn)?shù)據(jù)和函數(shù)，分別稱為別稱為數(shù)據(jù)成員數(shù)據(jù)成員和和成員函數(shù)成員函數(shù)。在。在C+中把一中把一組數(shù)據(jù)和有權(quán)調(diào)用這些數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在一組數(shù)據(jù)和有權(quán)調(diào)用這些數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在一起，組成一種稱為起，組成一種稱為“類類(class)”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。l類可以體現(xiàn)數(shù)

15、據(jù)的封裝性和信息隱蔽。在上類可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝性和信息隱蔽。在上面的程序中，在聲明面的程序中，在聲明Student類時(shí)，把類中的類時(shí)，把類中的數(shù)據(jù)和函數(shù)分為兩大類：數(shù)據(jù)和函數(shù)分為兩大類： private(私有的私有的)和和public(公用的公用的)。把全部數(shù)據(jù)。把全部數(shù)據(jù)(num,score)指指定為私有的，把全部函數(shù)定為私有的，把全部函數(shù)(setdata,display)指定為公用的。在大多數(shù)情況下，會(huì)把所有指定為公用的。在大多數(shù)情況下，會(huì)把所有數(shù)據(jù)指定為私有，以實(shí)現(xiàn)信息隱蔽。數(shù)據(jù)指定為私有，以實(shí)現(xiàn)信息隱蔽。1.5 C+程序的構(gòu)成和書寫形式程序的構(gòu)成和書寫形式lC+程序的結(jié)構(gòu)和書寫格式歸納

16、如下：程序的結(jié)構(gòu)和書寫格式歸納如下： l 一個(gè)一個(gè)C+程序可以由一個(gè)程序單位或多個(gè)程序單程序可以由一個(gè)程序單位或多個(gè)程序單位構(gòu)成。每一個(gè)程序單位作為一個(gè)文件。在程序編位構(gòu)成。每一個(gè)程序單位作為一個(gè)文件。在程序編譯時(shí)，編譯系統(tǒng)分別對(duì)各個(gè)文件進(jìn)行編譯，因此，譯時(shí)，編譯系統(tǒng)分別對(duì)各個(gè)文件進(jìn)行編譯，因此，一個(gè)文件是一個(gè)編譯單元一個(gè)文件是一個(gè)編譯單元。l 在一個(gè)程序單位中，可以包括以下幾個(gè)部分：在一個(gè)程序單位中，可以包括以下幾個(gè)部分： 預(yù)處理命令。上節(jié)4個(gè)程序中都包括#include命令。 全局聲明部分(在函數(shù)外的聲明部分)。在這部分中包括對(duì)用戶自己定義的數(shù)據(jù)類型的聲明和程序中所用到的變量的定義。 函數(shù)

17、。函數(shù)是實(shí)現(xiàn)操作的部分，因此函數(shù)是程序中必須有的和最基本的組成部分。每一個(gè)程序必須包括一個(gè)或多個(gè)函數(shù)，其中必須有一個(gè)(而且只能有一個(gè))主函數(shù)(main函數(shù))。 但是并不要求每一個(gè)程序文件都必須具有以上3個(gè)部分，可以缺少某些部分(包括函數(shù))。l 一個(gè)函數(shù)由兩部分組成一個(gè)函數(shù)由兩部分組成: 函數(shù)首部，即函數(shù)的第一行。包括函數(shù)名、函數(shù)類型、函數(shù)屬性、函數(shù)參數(shù)(形參)名、參數(shù)類型。 一個(gè)函數(shù)名后面必須跟一對(duì)圓括號(hào)， 函數(shù)參數(shù)可以缺省，如int main( )。 函數(shù)體，即函數(shù)首部下面的大括號(hào)內(nèi)的部分。如果在一個(gè)函數(shù)中有多個(gè)大括號(hào)，則最外層的一對(duì) 為函數(shù)體的范圍。 函數(shù)體一般包括：l局部聲明部分 (在函

18、數(shù)內(nèi)的聲明部分)。包括對(duì)本函數(shù)中所用到的類型、函數(shù)的聲明和變量的定義。l對(duì)數(shù)據(jù)的聲明既可以放在函數(shù)之外(其作用范圍是全局的)，也可以放在函數(shù)內(nèi)(其作用范圍是局部的，只在本函數(shù)內(nèi)有效)。l執(zhí)行部分。由若干個(gè)執(zhí)行語(yǔ)句組成，用來進(jìn)行有關(guān)的操作，以實(shí)現(xiàn)函數(shù)的功能。l 語(yǔ)句包括兩類。一類是聲明語(yǔ)句，另一類是執(zhí)行語(yǔ)句包括兩類。一類是聲明語(yǔ)句，另一類是執(zhí)行語(yǔ)句。語(yǔ)句。 C+對(duì)每一種語(yǔ)句賦予一種特定的功能。語(yǔ)對(duì)每一種語(yǔ)句賦予一種特定的功能。語(yǔ)句是實(shí)現(xiàn)操作的基本成分，顯然，沒有語(yǔ)句的函數(shù)句是實(shí)現(xiàn)操作的基本成分，顯然，沒有語(yǔ)句的函數(shù)是沒有意義的。是沒有意義的。C+語(yǔ)句必須以分號(hào)結(jié)束。語(yǔ)句必須以分號(hào)結(jié)束。l 一個(gè)一

19、個(gè)C+程序總是程序總是從從main函數(shù)開始執(zhí)行函數(shù)開始執(zhí)行的，而不的，而不論論main函數(shù)在整個(gè)程序中的位置如何。函數(shù)在整個(gè)程序中的位置如何。l 類類(class)是是C+新增加的重要的數(shù)據(jù)類型，是新增加的重要的數(shù)據(jù)類型，是C+對(duì)對(duì)C的最重要的發(fā)展。有了類，就可以實(shí)現(xiàn)面向的最重要的發(fā)展。有了類，就可以實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法中的封裝、信息隱蔽、繼承、派對(duì)象程序設(shè)計(jì)方法中的封裝、信息隱蔽、繼承、派生、多態(tài)等功能。在一個(gè)類中可以包括數(shù)據(jù)成員和生、多態(tài)等功能。在一個(gè)類中可以包括數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)，他們可以被指定為私有的成員函數(shù)，他們可以被指定為私有的(private)和公和公用的用的(public)

20、屬性。私有的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)只能屬性。私有的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)只能被本類的成員函數(shù)所調(diào)用。被本類的成員函數(shù)所調(diào)用。l C+程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個(gè)語(yǔ)句，程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個(gè)語(yǔ)句， 一個(gè)語(yǔ)句可以分寫在多行上一個(gè)語(yǔ)句可以分寫在多行上。C+程序沒有行號(hào)，程序沒有行號(hào)，也不像也不像FORTRAN或或COBOL那樣嚴(yán)格規(guī)定書寫格式那樣嚴(yán)格規(guī)定書寫格式(語(yǔ)句必須從某一列開始書寫語(yǔ)句必須從某一列開始書寫)。l 一個(gè)好的、有使用價(jià)值的源程序都應(yīng)當(dāng)加上必要一個(gè)好的、有使用價(jià)值的源程序都應(yīng)當(dāng)加上必要的注釋，以增加程序的可讀性。的注釋，以增加程序的可讀性。C+還保留了還保留了C語(yǔ)言語(yǔ)言的注

21、釋形式，可以用的注釋形式，可以用“/*/”對(duì)對(duì)C+程序中的任程序中的任何部分作注釋。在何部分作注釋。在“/*”和和“*/”之間的全部?jī)?nèi)容作為之間的全部?jī)?nèi)容作為注釋。注釋。l用用“/”作注釋時(shí)，有效范圍只有一行，即本行有效，作注釋時(shí)，有效范圍只有一行，即本行有效，不能跨行。而用不能跨行。而用“/*/”作注釋時(shí)有效范圍為多作注釋時(shí)有效范圍為多行。只要在開始處有一個(gè)行。只要在開始處有一個(gè)“/*”，在最后一行結(jié)束處，在最后一行結(jié)束處有一個(gè)有一個(gè)“*/”即可。因此，即可。因此，一般習(xí)慣是：一般習(xí)慣是： 內(nèi)容較少的內(nèi)容較少的簡(jiǎn)單注釋常用簡(jiǎn)單注釋常用“/”，內(nèi)容較長(zhǎng)的常用，內(nèi)容較長(zhǎng)的常用“/*/ ”。1.6 C+程序的開發(fā)步驟及開發(fā)環(huán)境程序的開發(fā)步驟及開發(fā)環(huán)境l開發(fā)步驟開發(fā)步驟l編輯編輯l把按照把按照