1、碩士課程面向?qū)ο蟪绦蛟O計C+語言基礎,了解C+程序基本結構 了解C+數(shù)據(jù)類型、運算符及表達式 掌握C+運算符及表達式 掌握程序流程控制基本語句 函數(shù)的定義和調(diào)用方法,學習內(nèi)容,【例4.1】 一個簡單的C+程序 （example1） / 輸入一個學生的三門課成績，計算其加權平均值#include /預處理指令 /子函數(shù)的引用說明double Average(double score1, double score2, double score3);void main() /程序的主函數(shù) double score1, score2, score3, average; coutscore1; /接受用

2、戶輸入 coutscore2; coutscore3; average = Average(score1, score2, score3); /調(diào)用子函數(shù) cout加權平均分為：averagen; /輸出計算結果,4.1 C+程序的基本結構,【例1】 一個簡單的C+程序（續(xù)） /程序的子函數(shù) double Average(double score1, double score2, double score3) double credit1, credit2, credit3, average; /定義四個雙精度型變量 credit1 = 3.0; /加權因子給變量賦值 credit2 = 4.

3、0; credit3 = 4.0; average = (credit1*score1+credit2*score2+credit3*score3)/ (credit1+credit2+credit3); /計算表達式的值，并賦給變量 return average; /將變量的值作為函數(shù)的返回值，返回給調(diào)用者,Microsoft Visual Studio6.0介紹 一個C+程序由一個或多個源代碼文件構成。C+的源代碼分為兩類：頭文件（.h)和源程序文件（.cpp)。 C+程序一般可以分成四個部分：預處理指令、全局說明、對象類的定義、程序的主函數(shù)和用戶自定義的函數(shù)，如右圖所示。下面分別對這幾個

4、部分進行討論。,在C+程序中,以 #開頭的命令叫預處理命令。它們指示編譯器在對程序正式編譯前對程序進行適當處理，將必要的信息包含進來，然后再對程序進行正式的編譯處理。 常用的預處理命令有三類： （1）預處理包含命令 #include #include指令是最為常用的預處理指令。在程序執(zhí)行的過程中，我們經(jīng)常要使用到某種編譯系統(tǒng)提供的標準函數(shù)或類庫提供的類或用戶開發(fā)的、存放在其他文件中的變量、函數(shù)和類等。而這些變量、函數(shù)和類等的說明和其他信息，都保存在相關的頭文件（.h文件）中。為了使用頭文件中定義的變量、函數(shù)和類，必須將相應的頭文件包含到要使用它們的源程序中。 例如 #include #incl

5、ude ,1. 預處理命令,(2) 條件預處理指令 由于被預處理包含指令#include所指定的頭文件中也可以使用#include指令，因此就可能出現(xiàn)頭文件嵌套包含（多次引入同一個頭文件）甚至是頭文件循環(huán)相互調(diào)用的情況，導致編譯效率低下甚至是編譯失敗的情況。 為了避免這種情況的發(fā)生，引入了條件預處理指令，用來標識是否已經(jīng)包含了某頭函數(shù)或頭函數(shù)的某個部分，若已經(jīng)包含了某頭函數(shù)或頭函數(shù)的某個部分，則在以后遇到要求再包含了該頭函數(shù)或頭函數(shù)的該部分時，跳過包含指令#include，以避免頭文件重復包含或循環(huán)調(diào)用的情況。條件預處理指令包括： #ifdef #ifndef #define #else #e

6、ndif,【例2】 條件預處理指令#ifndef的用法 #ifndef MYHEADFILE_H#define MYHEADFILE_H/* 此處為頭文件中應加入的代碼 */#endif /* MYHEADFILE_H */ 通常我們是在頭文件myheadfile.h中加入上述條件預處理指令的，使得在任何包含該頭文件的源程序中，該頭文件都不會被重復包含。,條件預處理指令#ifdef與#ifndef正好相反，當其后面的標識符已被定義時，條件判斷為真，#ifdef和其對應的#endif之間的語句將被執(zhí)行；而當該標識符未被定義時，編譯器將跳過這部分語句。我們再來看一個例子： 【例3】 條件預處理指令

7、用法舉例 #ifdef u362 /* 此處為專門為AT ,4.用戶自定義的函數(shù) 用戶自定義的函數(shù)是程序開發(fā)人員為了實現(xiàn)某些特定的功能操作而編寫的一組代碼。當然，程序員也可以不使用任何子函數(shù)，而將全部代碼放在主函數(shù)中。但是，有目的地把某些代碼段獨立出來，組織成子函數(shù)的形式，將能簡化代碼，避免同樣代碼的多次重復書寫，而且使得程序更加清晰易讀、各部分代碼功能目的明確。 #include int SUM(int n) int i,s; for (i=1;i=n;i+) s=s+i; return s; main() SUM(100); SUM(200); ,4.2 數(shù)據(jù)類型和表達式,4.2.1基本數(shù)

8、據(jù)類型,C+的基本數(shù)據(jù)類型有: 整型(int); 字符型(char); 浮點型(float/doble); 布爾型(bool)。 定義基本類型變量時，可使用類型修飾符： 符號屬性 signed, unsigned 長度屬性short, long,(1) 表1 基本數(shù)據(jù)類型的字長和表示范圍,(2) 常量 定義：在程序運行過程中，值不能被改變的量稱為常量，包括常數(shù)和代表固定不變值的符號常量。 為了提高程序的可讀性，C+通過給常量命名的方式定義符號常量，格式如下： const = 例如，const float pi= 3.1415926 C+也可以用編譯預處理命令定義常量： #define pi 3

9、.1415926,(3)變量 在程序運行過程中，值可以被改變的量稱為變量。在C+中，任何一個變量被使用之前必須被定義。與C語言不同，C+中的變量可以在程序中隨時定義,不必集中在程序之前。定義格式如下： 例如： int i, j, k; float x, y=3.9, z=0.0; char ch1=a;,4.2.2 指針和引用 （1）指針 指針是專門用來存放其他數(shù)據(jù)內(nèi)存地址的變量。定義格式為： * 例如： int* iptr; C+提供了一個取得變量地址的運算符,例5 指針使用舉例 / example24.cpp # include void main() int value1 = 10, v

10、alue2 = 20, temp, *ptr; ptr = ,例6 指針變量的加減 int * ptr; ptr+; /將ptr中存儲的 地址加1， /使ptr指向下一個數(shù)據(jù)單元 ptr-; /將ptr中存儲的地址減1， / 使ptr指向上一個數(shù)據(jù)單元,（2）引用 引用是某個變量的別名，因此可用作訪問該變量的一種方法。建立引用時，要用某個變量對其初始化，使它綁定在該變量上。對于應用的改動就等效于對其所綁定的變量的改動，反之亦然。引用申明的格式如下： ,1.數(shù)組的定義 數(shù)組是一組具有相同類型和相同名字但不同下標的數(shù)據(jù)變量。定義數(shù)組的一般格式如下： 常量表達式1常量表達式2 ; 例如: char

11、a10 ; /定義10個元素的字符數(shù)組a, /包含10個字符變量 int ba; /等價于int b97; int element23 ; /定義一個2行3列的二維數(shù)組,4.2.3 數(shù)組和結構體,4.數(shù)組說明 (1)數(shù)組名是標識符,只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一字符必須為字母或下劃線。 (2)數(shù)組名可看作一個指針常量，代表數(shù)組在內(nèi)存中的起始地址； (3)表示數(shù)組元素個數(shù)的可為整型、枚舉型或字符型，且必須用方括號括起來。由于的值必須在編譯時就確定，因此不能含有變量。 例如： #define N 100; | size=10; int aN; () | int ssize; (X)

12、(4)數(shù)據(jù)元素的下標應小于本維的值。,3.數(shù)組的使用 使用數(shù)組元素的格式如下： 例如： int a23; a00=1; () a01=2; () a02=3; () a10=4; () a11=5; () a12=5; () a22=6; (X) a23=7; (X),4.數(shù)組的初始化 數(shù)組的初始化是指在定義數(shù)組時給數(shù)組的全部或部分元素賦初值。 例如： count5=0,0,0,0,0; /給每個元素賦初值0； char ch=“hello!”; / ch0=“h”, , ch5=“!”, ch6=“0” char ch=“hello!”; int s10=10; /s0=10,s1=0, ,

13、s9=0,5.結構體類型的定義格式如下： struct ； ； ； 例如： struct date int year; int month; int day; 6.結構體變量的定義格式如下： struct 例如： struct date today,tomorrow;,7.結構體的運算 （1）結構體變量成員的運算 對結構體變量成員可進行定義類型的所有運算。 結構體變量成員有兩種表示式： - 例如： struct date day1=2001,12,14; struct date day2,*pd = day1; day4.year = day1.year+1; pd-year = pd-yea

14、r+1;,(2) 結構體變量整體的賦值運算 day2=day1; (3)不允許將兩個結構體變量做整體比較，只能逐個成員比較。 例如： if (day1=day2); /錯誤 if (day1.year= day4.year,5.條件運算符 條件運算符的語法形式如下： expr1 ? expr2 : expr3; 在執(zhí)行該語句時，先無條件計算表達式expr1；若表達式expr1的計算結果為真（任意非零值），則計算表達式expr2；否則計算表達式expr3。6.自增、自減運算符 自增運算符+和自減運算符- -主要用在循環(huán)語句中，為循環(huán)控制變量提供格式緊縮的加1和減1運算。例如：,7.位運算符 在計

15、算機中，數(shù)據(jù)是用二進制來進行存儲的，任何一種類型的數(shù)據(jù)都可以轉化為一定位數(shù)的二進制符號，即用按一定順序排列的一定個數(shù)的0和1表示。C+中提供了六個位運算符如表4.7所示。,表4.7 C+中的位運算符,sizeof運算符 sizeof運算符返回一個類型修飾符的字節(jié)長度時，格式為： sizeof ( type-specifier ) 如：sizeof ( double ) 當需要返回一個變量的字節(jié)長度時，可采用如下兩種形式中的任一種： sizeof ( variable ) 如：int var; sizeof ( var ); sizeof variable 如：int var; sizeof v

16、ar;,4.2.4.2 C+表達式 表達式是由運算符和操作數(shù)組成的式子。操作數(shù)包括常量、變量、函數(shù)和其他一些命名的標識符。 算術表達式 關系表達式 邏輯表達式 條件表達式 賦值表達式 逗號表達式,表3 表達式的分類,4.2.5 動態(tài)存儲分配（一）,1. new運算符 三種常用格式： 格式1： =new 功能： 分配一塊與相適應的存儲空間，若分配成功，將這塊內(nèi)存空間的首地址存入指針變量，否則置指針變量的值為NULL（空指針值，即0）。,4.2.5 動態(tài)存儲分配（二）,格式2： =new （） 功能： 分配一塊與相適應的存儲空間，并用為分配好的存儲空間置初值。若分配成功，將這塊內(nèi)存空間的首地址存入

17、指針變量，否則置指針變量的值為NULL（空指針值，即0）。 例如： int *p; p=new int(100); /動態(tài)存儲分配一個整數(shù)單元，并給它賦初值100。,4.2.5 動態(tài)存儲分配（三）,格式3： =new 功能： 申請大小為的數(shù)組空間。但創(chuàng)建數(shù)組時，不能為該數(shù)組指定初始值。 例如： int *p; p=new int10; /動態(tài)分配一個含 有10個整數(shù)的數(shù)組。,4.2.5 動態(tài)存儲分配（四）,1. delete運算符 二種常用格式： 格式1： delete 功能： 釋放 指向的動態(tài)存儲空間。 例如： delete p;,4.2.5 動態(tài)存儲分配（五）,格式2： delete 功能

18、： 用于釋放數(shù)組占用的動態(tài)存儲空間。 例如： int *p; p=new int10; delete p;,例6 用new獲得動態(tài)存儲空間 #include void main() int* a=new int; *a=76; cout*aendl; delete a; 運算結果： 76,例7 用new申請數(shù)組空間 #include #include void main() int arraysize; int* array; coutarraysize;,if (array=new intarraysize)=NULL) cout“Cant allocate memory,terminati

19、ng”; exit(1); for (int count=0;countarraysize;count+) arraycount=count*2; coutarraycount“ ”; coutendl; delete array; 運行結果： Please input the number of elements of an array:3 0 2 4,4.3 C+的語句及程序流程控制 按照功能的不同，C+語句分為6種類型：定義聲明語句、表達式語句、選擇語句、循環(huán)語句、跳轉語句、復合語句。在C+中，賦值和函數(shù)調(diào)用都屬于表達式而不是語句。 按照執(zhí)行流程的不同，C+語句結構分為下述3種類型。1順

20、序結構按照語句順序依次執(zhí)行的語句。4.分支結構按照條件判斷有選擇地執(zhí)行某個程序段的語句。3循環(huán)結構控制某個程序段重復地執(zhí)行的語句。,4.3.1 if條件分支語句 If條件分支語句的語法結構如下所示： 1. if 語句 if 語句有三種形式：單分支if語句、雙分支if語句、多分支if語句。 單分支if語句的格式 if (） 例如： if (xy) cout） else 例如：if (xy) coutxendl; else coutyendl;,多分支if語句的格式 if (） else if (） else if (） else ,4.3.2 switch開關分支語句 Switch開關分支語句的

21、語法結構如下所示： switch ( variable ) case const1: statement1-1; . . case const2: statement2-1; . . case const3: statement3-1; . . default: statementm-1; . . ,switch語句的另一種格式: switch ( variable )case const1: statement1-1; . . break;case const2: statement2-1; . . break; case const3: statement2-1; . . break;.

22、.default: statementm-1; . . statementm-n;,4.3.3 循環(huán)控制語句C+提供了三種循環(huán)控制語句：while循環(huán)控制語句、 do循環(huán)控制語句和for循環(huán)控制語句。 while循環(huán)控制語句 while循環(huán)控制語句的語法結構如下所示： while ( expression ) ; 4. do-while循環(huán)控制語句 do ; while ( expression ); 3. for循環(huán)控制語句 for (；(） ；,4.3.4 跳轉控制語句 跳轉控制語句用于改變正常的程序執(zhí)行流程，實現(xiàn)控制轉移。常用的跳轉控制語句有break、continue等,下面將分別進行

23、介紹。 1.break跳轉控制語句 break跳轉控制語句常用于循環(huán)控制語句和開關分支語句中，用于終止當前層的while、do、for循環(huán)或switch流程的執(zhí)行。當程序在循環(huán)體內(nèi)或分支語句內(nèi)遇到break語句時，循環(huán)或分支語句的執(zhí)行立即中斷，并轉向本層循環(huán)體外或分支語句外的下一條語句執(zhí)行。,【例8】break跳轉控制語句用法 #include /預處理包含語句void main()/程序的主函數(shù) bool pt = true;/定義布爾型變量pt，并為其賦初值 char chr; /定義字符型變量chr while (pt) /while循環(huán) coutchr;/輸入選擇字符 switch(c

24、hr)/switch開關控制 case s:/當選擇學生信息時 cout“* 您選擇的是學生信息：”n; break; case t: /當選擇教師信息時 cout“* 您選擇的是教師信息:”n; break; case w: /當選擇工人信息時 cout“* 您選擇的是工人信息：”n; break; default: /當選擇其他時 cout* 感謝您的使用，再見！n; pt = false;,運行結果: 選擇信息種類(S-學生；T-教師；W-工人；Q-退出):s * 您選擇的是學生信息： 選擇信息種類(S-學生；T-教師；W-工人；Q-退出):t * 您選擇的是教師信息: 選擇信息種類(S

25、-學生；T-教師；W-工人；Q-退出):t * 您選擇的是工人信息: 選擇信息種類(S-學生；T-教師；W-工人；Q-退出):q * 感謝您的使用，再見！,4. continue語句 continue語句也常用于循環(huán)控制和開關分支控制內(nèi)，但其作用與break語句有所不同：continue語句僅使所在層的本次循環(huán)終止執(zhí)行；而break語句則終止所在層的整個循環(huán)的執(zhí)行。在while循環(huán)和do循環(huán)中，continue語句的出現(xiàn)導致程序的執(zhí)行轉至對循環(huán)條件的判斷；而在for循環(huán)中，遇到continue語句時，程序轉去執(zhí)行語句expression2。在各種循環(huán)體中，常需要根據(jù)不同的需要選擇合適的brea

26、k或continue語句，使程序的流程與設計意圖相符。,n=1; while (n100) ; continue; ; ,for (n=1;n100; n+) ; continue; ; ,4.4 函數(shù),C+源程序有如下結構特點： （1）一個C+源程序可以由一個或多個源文件組成； （2）每個源文件可由一個或多個函數(shù)組成； （3）一個源程序不論由多少個文件組成，都有且只能有一個main函數(shù)，即主函數(shù)。 （4）C+程序從main函數(shù)開始執(zhí)行直到main函數(shù)結束，其他函數(shù)都由main函數(shù)調(diào)用。 （5）要使用庫函數(shù)或用戶自定義文件，需用include命令。,4.4.1 函數(shù)定義和函數(shù)原型 1.函數(shù)定義

27、 函數(shù)定義的一般格式如下: () 說明: (1)函數(shù) 與return語句中的類型不一致時,以 為準。 (2)函數(shù)名的命名規(guī)則應符合C+標識符的命名規(guī)則： (a)所有標識符必須由一個字母或下劃線開頭； (b)標識符的其他部分可用字母、下劃線或數(shù)字組成； (c)大小寫敏感。,4. 函數(shù)原型 若一個函數(shù)調(diào)用出現(xiàn)在函數(shù)定義之前,必須先對函數(shù)進行原型說明。函數(shù)原型向編譯系統(tǒng)提供函數(shù)返回值類型、函數(shù)名、參數(shù)的個數(shù)和類型。 函數(shù)原型的一般格式如下： ()； 例：編寫函數(shù)實現(xiàn)求任意兩個整數(shù)的 最大值。,#include int max(int, int) void main() int a,b,c; cina

28、b; c=max(a,b); couty) return x; else return y; ,4.4.2 函數(shù)調(diào)用 在調(diào)用函數(shù)時，主函數(shù)與被調(diào)用函數(shù)之間的數(shù)據(jù)傳遞一般依靠函數(shù)的參數(shù)進行。根據(jù)實參與形參之間數(shù)據(jù)傳遞方式的不同，可以把函數(shù)調(diào)用分為： 傳值調(diào)用 傳地址調(diào)用 引用調(diào)用,1.傳值調(diào)用 傳值調(diào)用先計算出實參表達式的值，再將實參的值依次復制給形參。在被調(diào)用函數(shù)的執(zhí)行過程中，形參值的改變不會影響實參的值，即數(shù)據(jù)的傳遞是單向的。形參是函數(shù)中的局部變量，具有獨立的存儲空間。,#include void swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp

29、; void main() int a=1,b=2; cout“Before swap a=”a“,b=”bendl; swap(a,b); cout“After swap a=”a“,b=”bendl; 運行結果： Before swap a=1，b=2 After swap a=1, b=2,4.傳地址調(diào)用 在傳地址調(diào)用方式中，形參用指針變量實現(xiàn)，實參用地址值。調(diào)用時，將實參地址賦給對應的形參指針變量，使形參指針指向?qū)崊?。故在被調(diào)用函數(shù)中可通過形參指針對實參進行間接讀或?qū)憽?例9 傳地址調(diào)用舉例 #include void swap(int* x,int* y) int temp; tem

30、p=*x; *x=*y; *y=temp; void main() int a=1,b=2; cout“Before swap”a“,b”bendl; swap( 運行結果： Before swap a=1,b=2 After swap a=2,b=1,3.引用調(diào)用 在這種調(diào)用方式中，函數(shù)的形參用引用實現(xiàn)。調(diào)用函數(shù)時，實參用變量名，對形參值的改變，實質(zhì)上是對實參變量值的改變。因此，引用調(diào)用的效果與傳地址調(diào)用相同，但比傳地址調(diào)用方便、直接。,例10 引用調(diào)用舉例 #include void swap(int 運行結果： Before swap a=1,b=2 After swap a=2,b=1

31、,4.4.3 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 內(nèi)聯(lián)函數(shù)是在程序中用inline定義的函數(shù)，在編譯程序時，編譯系統(tǒng)將程序中出現(xiàn)內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用的地方用函數(shù)體替換。雖然增加了空間開銷，但節(jié)省了調(diào)用函數(shù)的時間開銷，是一種空間換時間的方案。 內(nèi)聯(lián)函數(shù)定義的一般格式如下： inline () ,例11 用內(nèi)聯(lián)函數(shù)實現(xiàn)求兩個整數(shù)中最大值。 inline int max(int x,int y) return xy?x:y; void main() int a,b,c; coutab; cout“The max is:”max(a,b)endl; ,4.4.4 帶默認參數(shù)的函數(shù) C+允許在定義函數(shù)時給其中的某些形參指定默認值，這樣在

32、函數(shù)調(diào)用時，若指定實參值則用實參值，否則用默認值。引入默認參數(shù)的目的是為了讓編程簡單，減少錯誤，同時增強函數(shù)的可重用性。,#include Void sum(int num=10) int i,s; for (i=1;i=num;i+) s=s+i; cout“Sum is”sendl; Void main() sum(100); /輸出5050； sum(); / 輸出55 ,4.4.5 函數(shù)重載 函數(shù)重載是指具有相似功能的不同函數(shù)使用同一函數(shù)名，但這些同名函數(shù)的參數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)、返回值類型、函數(shù)的功能可以不同。編譯系統(tǒng)將根據(jù)函數(shù)參數(shù)類型和個數(shù)來判斷調(diào)用哪個函數(shù)。這體現(xiàn)了C+對多態(tài)性的支持

33、。 例12 函數(shù)重載舉例 #include int abs(int x) return x0?x:-x; double abs(double x) return x0?x:-x; long abs(long x) return x0?x:-x; ,void main() int x1=4; double x2=5.5; long x3=6L; cout“|x1|=”abs(x1)endl; cout“|x2|=”abs(x2)endl; cout“|x3|=”abs(x3)endl; 運行結果： |x1|=4 |x2|=5.5 |x3|=6,4.4.6 作用域與生存期 1.作用域 在一個函數(shù)體

34、中定義的變量,在這個函數(shù)體執(zhí)行完之后分配給它的內(nèi)存單元就被釋放了,因此離開該函數(shù)就不能再使用了,成為無效的。即這個變量僅在這個函數(shù)體內(nèi)有效，其有效性的范圍就是這個函數(shù)體。一般地，變量有效性的范圍稱為變量的作用域。C+語言中的所有量都有自己的作用域。作用域分為：局部作用域（塊作用域）、函數(shù)原型作用域、文件作用域和類作用域。,（1）局部作用域 一個變量在一個函數(shù)體內(nèi)或復合語句內(nèi)定義時，它具有塊作用域，其作用域是從定義點開始，直到該塊結束為止。 例如： void main() int i=1; for (;i4;i+) int j=5; /j的作用域開始 j+; coutj“”; /j的作用域結束

35、coutj; ,（2）函數(shù)作用域 在每個函數(shù)中使用的語句標號是唯一具有函數(shù)作用域的標識符。它在本函數(shù)中有效，供本函數(shù)的goto 語句跳轉使用。由于語句標號不是變量，故函數(shù)作用域不屬于變量的一種作用域。 （3）函數(shù)原型作用域 函數(shù)原型的參數(shù)的作用域開始于函數(shù)原型聲明的左括號，結束于函數(shù)原型聲明的右括號。要在聲明或定義體之外使用參數(shù)必須另外定義，否則出現(xiàn)無定義的標識符。,（4）文件作用域 在一個程序文件中，一個變量定義在所有函數(shù)之外，并且定義時帶有關鍵字static,則該變量在整個文件中有效。具有文件作用域，但在其他文件中無效。 4.生存期 生存期表示變量存在的時間長短,與存儲區(qū)域有關。生存期可以分為靜態(tài)生存期、局部生存期和動態(tài)生存期。,（1）靜態(tài)生存期從程序的開始運行直到程序的結束。具有靜態(tài)生存期的變量在程序運行期間被分配固定的存儲空間，程序執(zhí)行完畢就釋放。全局變量和靜態(tài)局部變量具有靜態(tài)生存期。 （2）局部生存期變量的生存期始于聲明處，結束于作用域結束處。具有局部生存期的變量也具有局部作用域，反之不然。具有局部作用域的局部變量具有局部生存期；具有局部作用域的靜態(tài)變量具有靜態(tài)生存期。局部生存期的變量駐留在內(nèi)