《C++程序設(shè)計(jì)》課件

《C++程序設(shè)計(jì)》課件本課件旨在幫助學(xué)習(xí)者掌握C++語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，并了解其在現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用。C++語(yǔ)言概述歷史C++由BjarneStroustrup于1979年開(kāi)始開(kāi)發(fā)，最初被稱為“CwithClasses”。特點(diǎn)C++是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，支持過(guò)程式編程、泛型編程、數(shù)據(jù)抽象等多種編程范式。應(yīng)用C++廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件、游戲開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)、高性能計(jì)算等領(lǐng)域。C++基本數(shù)據(jù)類型整數(shù)類型int、short、long、longlong等，用于存儲(chǔ)整數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)類型float、double、longdouble等，用于存儲(chǔ)實(shí)數(shù)。字符類型char，用于存儲(chǔ)單個(gè)字符。布爾類型bool，用于存儲(chǔ)真值或假值。變量和常量定義變量變量是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，其值可以改變。常量常量是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，其值不可改變。運(yùn)算符和表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符用于進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，例如+、-、*、/、%。關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)，例如==、!=、>、<、>=、<=。邏輯運(yùn)算符用于組合多個(gè)邏輯表達(dá)式，例如&&、||、!。位運(yùn)算符用于對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行位操作，例如&、|、^、~、<<、>>。程序的基本結(jié)構(gòu)1頭文件包含必要的庫(kù)和聲明。2命名空間用于組織代碼，避免命名沖突。3主函數(shù)程序的入口點(diǎn)，執(zhí)行代碼的起點(diǎn)。4函數(shù)體包含程序的具體實(shí)現(xiàn)邏輯。程序的輸入輸出輸入使用cin對(duì)象從標(biāo)準(zhǔn)輸入流獲取用戶輸入。輸出使用cout對(duì)象向標(biāo)準(zhǔn)輸出流輸出結(jié)果。分支語(yǔ)句1if語(yǔ)句根據(jù)條件執(zhí)行不同的代碼塊。2else語(yǔ)句當(dāng)if條件不滿足時(shí)執(zhí)行的代碼塊。3elseif語(yǔ)句用于多個(gè)條件的判斷。循環(huán)結(jié)構(gòu)1for循環(huán)用于重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件。2while循環(huán)用于重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件。3do-while循環(huán)至少執(zhí)行一次循環(huán)體，然后根據(jù)條件決定是否繼續(xù)循環(huán)。數(shù)組1定義數(shù)組是一種用于存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)類型的元素集合。2訪問(wèn)使用索引訪問(wèn)數(shù)組元素，索引從0開(kāi)始。3遍歷使用循環(huán)結(jié)構(gòu)遍歷數(shù)組元素。函數(shù)定義函數(shù)是一段可重用的代碼塊，用于完成特定任務(wù)。調(diào)用使用函數(shù)名和參數(shù)調(diào)用函數(shù)。函數(shù)重載概念函數(shù)重載是指在同一個(gè)作用域中，定義多個(gè)具有相同函數(shù)名但參數(shù)列表不同的函數(shù)。優(yōu)勢(shì)通過(guò)函數(shù)重載可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，使代碼更加簡(jiǎn)潔易懂。引用概念引用是為已存在的變量創(chuàng)建別名，它指向同一個(gè)內(nèi)存地址。使用使用&符號(hào)創(chuàng)建引用，可以傳遞參數(shù)并修改原始數(shù)據(jù)。指針1定義指針是一種特殊的變量，它存儲(chǔ)另一個(gè)變量的內(nèi)存地址。2訪問(wèn)使用*運(yùn)算符解引用指針，訪問(wèn)指針指向的內(nèi)存地址。3應(yīng)用指針可以用于動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配、傳遞參數(shù)、訪問(wèn)數(shù)組元素等。類與對(duì)象類類是用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，封裝了數(shù)據(jù)和方法，用于描述對(duì)象的屬性和行為。對(duì)象對(duì)象是類的實(shí)例，代表了現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)實(shí)體。構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)1構(gòu)造函數(shù)用于初始化對(duì)象，在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。2析構(gòu)函數(shù)用于銷毀對(duì)象，在對(duì)象超出作用域時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。繼承1概念繼承是指派生類從基類繼承屬性和方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。2類型繼承類型包括單繼承、多繼承、多層繼承等。多態(tài)1概念多態(tài)是指同一個(gè)函數(shù)調(diào)用可以根據(jù)對(duì)象類型執(zhí)行不同的代碼邏輯。2實(shí)現(xiàn)通過(guò)虛函數(shù)和重寫(xiě)實(shí)現(xiàn)多態(tài)，使得代碼更加靈活和可擴(kuò)展。模板函數(shù)模板用于創(chuàng)建通用的函數(shù)，可以用于處理不同數(shù)據(jù)類型的參數(shù)。類模板用于創(chuàng)建通用的類，可以用于創(chuàng)建不同數(shù)據(jù)類型的對(duì)象。異常處理概念異常處理機(jī)制用于處理程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的異常情況，保證程序的穩(wěn)定性。步驟使用try-catch語(yǔ)句塊捕獲異常，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。文件輸入輸出文件打開(kāi)使用fstream對(duì)象打開(kāi)文件，并指定打開(kāi)模式。文件寫(xiě)入使用<<運(yùn)算符向文件寫(xiě)入數(shù)據(jù)。文件讀取使用>>運(yùn)算符從文件讀取數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)（STL）1容器用于存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，例如vector、list、set、map等。2迭代器用于訪問(wèn)容器中的元素，提供遍歷和修改元素的功能。3算法提供各種算法，例如排序、查找、插入、刪除等。4仿函數(shù)提供可調(diào)用對(duì)象，用于自定義算法行為。容器順序容器元素按順序存儲(chǔ)，例如vector、list、deque等。關(guān)聯(lián)容器元素根據(jù)鍵值存儲(chǔ)，例如set、map等。迭代器1輸入迭代器支持單向移動(dòng)和讀取元素。2輸出迭代器支持單向移動(dòng)和寫(xiě)入元素。3前向迭代器支持單向移動(dòng)、讀取和寫(xiě)入元素。4雙向迭代器支持雙向移動(dòng)、讀取和寫(xiě)入元素。5隨機(jī)訪問(wèn)迭代器支持隨機(jī)訪問(wèn)、讀取和寫(xiě)入元素。算法1排序算法例如sort、stable_sort等。2查找算法例如find、binary_search等。3插入和刪除算法例如insert、erase等。適配器1概念適配器是用于改變?nèi)萜骰虻餍袨榈臋C(jī)制。2類型例如stack、queue、priority_queue等。仿函數(shù)定義仿函數(shù)是行為類似于函數(shù)的對(duì)象，可以被調(diào)用并執(zhí)行。應(yīng)用用于自定義算法行為，例如比較器、謂詞等。C++11新特性自動(dòng)類型推斷使用auto關(guān)鍵字自動(dòng)推斷變量類型，簡(jiǎn)化代碼。范圍for循環(huán)用于遍歷容器中的元素，更加簡(jiǎn)潔易讀。lambda表達(dá)式定義匿名函數(shù)，方便進(jìn)行代碼封裝。智能指針unique_ptr獨(dú)占式指針，確保對(duì)象只被一個(gè)指針管理。shared_ptr共享式指針，多個(gè)指針可以共享同一個(gè)對(duì)象。weak_ptr弱指針，不影響對(duì)象的生存周期，避免循環(huán)引用。線程與并發(fā)1線程創(chuàng)建使用thread類創(chuàng)建線程對(duì)象。2線程同步使用互斥量、條件變