1、C+基礎(chǔ),第一章,C+參考書(shū),C+程序設(shè)計(jì) .錢(qián)能 .清華大學(xué)出版社 C+程序設(shè)計(jì)的配套習(xí)題和解答 .錢(qián)能 . 清華大學(xué)出版社 C+ Primer （第三版 ） 作者：Stanley B.Lippman,Jose LaJoie,Barbara E.Moo 出版社:Addison Wesley/Pearson,本章目標(biāo),C+ 與 C C+的優(yōu)點(diǎn) C+中的數(shù)據(jù)類(lèi)型 引用類(lèi)型 函數(shù)重載、參數(shù)默認(rèn)值 C+中的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配,C+與C的關(guān)系和區(qū)別,在C語(yǔ)言中引入了面向?qū)ο蟮乃枷?是一種混合型的語(yǔ)言，同時(shí)支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法 兼容C語(yǔ)言，可不加修改地使用C語(yǔ)言代碼 允許數(shù)據(jù)抽象，支持封裝

2、、繼承和多態(tài)等特征,C+的優(yōu)點(diǎn),C+適用的應(yīng)用程序范圍極廣 C+可以用于硬件級(jí)別的編程 C+從C中繼承了過(guò)程化編程的高效性，并集成了面向?qū)ο缶幊谭绞降墓δ?C+在其標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了大量的功能 有許多商業(yè)C+庫(kù)支持?jǐn)?shù)量眾多的操作系統(tǒng)環(huán)境和專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用程序 C+具有良好的性能（算法效率與機(jī)器代碼效率） 錯(cuò)誤處理機(jī)制 更好的使用COM（ActiveX）與DCOM,C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) 2-1,直接使用標(biāo)準(zhǔn)C中所有庫(kù)，如以下是常用的標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)庫(kù)頭文件: stdio.h stdlib.h string.h ctype.h,C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) 2-2,C+編譯器都提供有完整的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的幾乎所有內(nèi)容都是在命名空間st

3、d中定義的 使用C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)將獲得非常多的功能,關(guān)鍵字,關(guān)鍵字是系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)定義的單詞，有專(zhuān)用的定義。這些關(guān)鍵詞都是保留字，用戶(hù)不可再重新定義。 C+區(qū)分大小寫(xiě)，關(guān)鍵字全部由小寫(xiě)字母組成。標(biāo)準(zhǔn)C+（ISO14882）定義了74個(gè)關(guān)鍵字，具體的C+編譯器還會(huì)做一些增刪 bool wchar_t class friend private protected public asm explicit namespace operator template this typename using virtual throw try delete false new true const_cast dynam

4、ic_cast reinterpret_cast static_cast export mutable typeid,數(shù)據(jù)類(lèi)型分類(lèi),C+中數(shù)據(jù)有常量和變量之分，它們分別屬于以下這 些類(lèi)型,數(shù)據(jù)類(lèi)型概述,基本數(shù)據(jù)類(lèi)型有4種：整型（int）、實(shí)型 （float、double）、字符型（char）、邏輯型（bool） 空類(lèi)型void：用于顯示說(shuō)明一個(gè)函數(shù)不返回任何值 構(gòu)造類(lèi)型又稱(chēng)為組合類(lèi)型：是由基本類(lèi)型按照某種規(guī)則組合而成的 指針類(lèi)型：變量用于存儲(chǔ)另一變量的地址，而不能用來(lái)存放基本類(lèi)型的數(shù)據(jù) 類(lèi)類(lèi)型：是體現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的最基本特征，也是體現(xiàn)C+與C最大的不同之處,bool類(lèi)型,邏輯型也稱(chēng)布爾型，

5、其取值為true（邏輯真）和false（邏輯假），存儲(chǔ)字節(jié)數(shù)在不同編譯系統(tǒng)中可能有所不同，VC+6.0中為1個(gè)字節(jié)。 聲明方式：bool result; result=true; 可以當(dāng)作整數(shù)用（true一般為1，false為0） 把其它類(lèi)型的值轉(zhuǎn)換為布爾值時(shí)，非零值轉(zhuǎn)換為true，零值轉(zhuǎn)換為false,常量說(shuō)明符const,用const給字面常量起個(gè)名字（標(biāo)識(shí)符），這個(gè)標(biāo)識(shí)符就稱(chēng)為標(biāo)識(shí)符常量；因?yàn)闃?biāo)識(shí)符常量的聲明和使用形式很像變量，所以也稱(chēng)常變量； 定義的一般形式： const 數(shù)據(jù)類(lèi)型 常量名=常量值; 數(shù)據(jù)類(lèi)型 const 常量名=常量值; 例如： const float PI=3.14

6、159f; const int Number_of_Student=100; 注意事項(xiàng)： 常變量必須也只能在聲明時(shí)進(jìn)行初始化； 常變量初始化之后，不允許再被賦值； 常變量必須先說(shuō)明后使用； 常變量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū)，并且可以按地址訪問(wèn)，編譯時(shí)系統(tǒng)對(duì)常變量進(jìn)行類(lèi)型檢查。 C+建議使用常變量，而不要使用#define符號(hào)常量。,結(jié)構(gòu)體位段,C+定義結(jié)構(gòu)體中，可以為其成員定義時(shí)指定所占的位數(shù)（1個(gè)字節(jié)為8個(gè)位）,struct Date int year:20; int month:6; int day:6; ;,C+中的結(jié)構(gòu)體支持類(lèi)的所有特性 內(nèi)存對(duì)齊,強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換,強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換格式如下： type(表達(dá)

7、式)，例如：int(num); (type)表達(dá)式，例如：(int)num; 作用：將表達(dá)式強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為type類(lèi)型，但表達(dá)式的值及其類(lèi)型不變 新增的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符： 格式：static_cast(表達(dá)式) 例如：double root=3.14; int value=static_cast(root);,域運(yùn)算符,C+中增加的作用域標(biāo)識(shí)符 : 用于對(duì)與局部變量同名的全局變量進(jìn)行訪問(wèn) 用于表示類(lèi)的成員，這將在關(guān)于類(lèi)的一節(jié)中詳細(xì)說(shuō)明,#include int var=1; main() int var=0; printf(var=%dn,var);/局部變量 var=:var;/引用全局變量

8、printf(after var=:var %d,var); ,動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存,靜態(tài)分配內(nèi)存：在編譯時(shí)確定了固定的內(nèi)存地址與內(nèi)存大小，如：函數(shù)里的局部變量、全局變量等 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存：由程序控制，運(yùn)行時(shí)主動(dòng)性的向系統(tǒng)申請(qǐng)所需大小的內(nèi)存段，并且每次分配到的內(nèi)存地址不固定 C+ 可以使用malloc、realloc、calloc和free函數(shù)實(shí)現(xiàn)，也可以使用運(yùn)算符new和delete實(shí)現(xiàn),new運(yùn)算符,new 運(yùn)算符 可以用于創(chuàng)建堆空間 成功返回首地址，失敗返回NULL 語(yǔ)法： 指針變量=new 數(shù)據(jù)類(lèi)型; 指針變量=new 數(shù)據(jù)類(lèi)型長(zhǎng)度; 例如： int *p; p=new int; char *p

9、Str=new char50;,delete運(yùn)算符,delete運(yùn)算符 可以用于釋放堆空間 語(yǔ)法： delete 指針變量； delete 指針變量； 例如： delete p; delete pStr;,動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存示例2-1,#include #include int main() int * a; int i, num; printf(Please enter the number of integers: ); scanf(%d,num); a = new int num;,動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存示例2-2,if (a = NULL) printf( malloc error! exit.n )

10、; return 1; for ( i = 0; i num; i + ) scanf(%d, ,函數(shù)重載3-1,C+允許用相同的函數(shù)名來(lái)定義一組功能相同或類(lèi)似的函數(shù)，程序的可讀性增強(qiáng) 函數(shù)重載又稱(chēng)為函數(shù)的多態(tài)性 函數(shù)重載不同形式： 形參數(shù)量不同 形參類(lèi)型不同 形參的順序不同 形參數(shù)量和形參類(lèi)型都不同 調(diào)用重載函數(shù)時(shí)，編譯器通過(guò)檢查實(shí)際參數(shù)的個(gè)數(shù)、類(lèi)型和順序來(lái)確定相應(yīng)的被調(diào)用函數(shù),函數(shù)重載3-2,合法的重載例子： int abs(int i); long abs(long l); double abs(double d); 非法的重載例子： int abs(int i); long abs(i

11、nt i); void abs(int i); /如果返回類(lèi)型不同而函數(shù)名相同、形參也相同，則是不合法的，編譯器會(huì)報(bào)語(yǔ)法錯(cuò)誤。,函數(shù)重載3-3,#include int max(int x, int y); double max(double x, double y); void main() int a=10, b=20 ,c; double x=200.3, y=400.6, z; c = max(a,b); z = max(x,y); printf(%4d%5.1fn,c,z); ,int max(int x, int y) printf(int functionn); if(xy) r

12、eturn x; else return y; double max(double x, double y) printf(double functionn); if(xy) return x; else return y; ,帶默認(rèn)形參值的函數(shù)3-1,函數(shù)聲明或者定義的時(shí)候，可以給形參賦一些默認(rèn)值 調(diào)用函數(shù)時(shí)，若沒(méi)有給出實(shí)參，則按指定的默認(rèn)值進(jìn)行工作,帶默認(rèn)形參值的函數(shù)3-2,函數(shù)沒(méi)有聲明時(shí)，在函數(shù)定義中指定形參的默認(rèn)值 函數(shù)既有定義又有聲明時(shí)，聲明時(shí)指定后，定義后就不能再指定默認(rèn)值 默認(rèn)值的定義必須遵守從右到左的順序，如果某個(gè)形參沒(méi)有默認(rèn)值，則它左邊的參數(shù)就不能有默認(rèn)值。 void fun

13、c1(int a, double b=4.5, int c=3); /合法 void func1(int a=1, double b, int c=3); /不合法 函數(shù)調(diào)用時(shí)，實(shí)參與形參按從左到右的順序進(jìn)行匹配,帶默認(rèn)形參值的函數(shù)3-3,#include double power(double x=10.0, int n=2); void main() printf(power(3,5)=%dn,power(3, 5); printf(power(3)=%dn,power(3); printf(power()=%dn,power(); double power(double x, int n

14、) int i; double s=1.0; for(i=1; i=n; i+) s *= x; return s; ,帶默認(rèn)形參值的函數(shù)的二義性,重載的函數(shù)中如果形參帶有默認(rèn)值時(shí)，可能產(chǎn)生二義性,#include int add(int x=5, int y=6); float add(int x=5, float y=10.0); void main() int a; float b; a= add(10,20); b= add(10); printf(a= %dn , a); printf(b= %dn,b); ,int add(int x, int y) return x+y; flo

15、at add(int x, float y) return x+y; ,b=add(10)語(yǔ)句產(chǎn)生二義性性，可以認(rèn)為該語(yǔ)句是調(diào)用第一個(gè)函數(shù)，也 可以是第二個(gè)，因此編譯器不能確定調(diào)用的是哪一個(gè)函數(shù)。,內(nèi)聯(lián)函數(shù)2-1,當(dāng)程序執(zhí)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)要建立?？臻g，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，傳遞參數(shù)以及控制程序執(zhí)行的轉(zhuǎn)移等等，這些工作需要系統(tǒng)時(shí)間和空間的開(kāi)銷(xiāo)。有些情況下，函數(shù)本身功能簡(jiǎn)單，代碼很短，但使用頻率卻很高，程序頻繁調(diào)用該函數(shù)所花費(fèi)的時(shí)間卻很多，從而使得程序執(zhí)行效率降低。 為了提高效率，一個(gè)解決辦法就是不使用函數(shù)，直接將函數(shù)的代碼嵌入到程序中。但這個(gè)辦法也有缺點(diǎn)，一是相同代碼重復(fù)書(shū)寫(xiě)，二是程序可讀性往往沒(méi)有使用函

16、數(shù)的好。 為了協(xié)調(diào)好效率和可讀性之間的矛盾，C+提供了另一種方法，即定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)，方法是在定義函數(shù)時(shí)用修飾詞inline。,內(nèi)聯(lián)函數(shù)2-2,/讀入一行字符串，逐個(gè)判斷是否為數(shù)字字符： # include inline IsNumber(char ch) return ch=0 /因使用頻度很高，說(shuō)明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。,帶參數(shù)的宏定義,定義的一般形式： #define (參數(shù)表) 例如：#define ADD(x,y) (x)+(y) /如果程序中有如下語(yǔ)句 s=ADD(7,8)； /則被替換為s=(7)+(8); 注意： 應(yīng)寫(xiě)在一行上， 若不能寫(xiě)在一行，用續(xù)行符“” 宏名與左括號(hào)間不能有空格 宏體中

17、盡量給參數(shù)加括號(hào)，可以避免替換后在優(yōu)先級(jí)上發(fā)生問(wèn)題,帶參數(shù)的宏和內(nèi)聯(lián)函數(shù)的區(qū)別,兩者的定義形式不一樣。宏定義中只給出形式參數(shù)，而不指明每一個(gè)形式參數(shù)的類(lèi)型；而在函數(shù)定義中，必須指定每一個(gè)形式參數(shù)的類(lèi)型。 函數(shù)調(diào)用是在程序運(yùn)行時(shí)進(jìn)行的，分配臨時(shí)的內(nèi)存單元；而宏替換則是在編譯前進(jìn)行的，并不分配內(nèi)存單元，不進(jìn)行值得傳遞處理。 函數(shù)調(diào)用時(shí)，要求實(shí)參和形參的類(lèi)型一致；而宏調(diào)用時(shí)只用實(shí)參簡(jiǎn)單地替換形參。 使用宏次數(shù)多時(shí)，宏展開(kāi)后源程序會(huì)變長(zhǎng)，因?yàn)槊恳淮魏暾归_(kāi)都會(huì)使源程序增長(zhǎng)；而函數(shù)調(diào)用不使源程序變長(zhǎng)。 同樣由于宏只做簡(jiǎn)單的文本替換，并不進(jìn)行參數(shù)類(lèi)型檢查，在C+中建議采用inline函數(shù)來(lái)替換帶參數(shù)的宏。,引用類(lèi)型,引用是一種特殊的變量，可以認(rèn)為是一個(gè)變量的別名 定義引用的一般格式： 類(lèi)型說(shuō)明符 / b是a的別名，因此a和b是同一個(gè)單元 注意：定義引用時(shí)一定要初始化，指明該引用變量是誰(shuí)的別名 對(duì)數(shù)組只能引用數(shù)組元素，不能引用數(shù)組（數(shù)組名本身為地址）。 不能定義引用的引用（引用也是地址），所以當(dāng)函數(shù)的參數(shù)為引用時(shí)，引用不能作實(shí)參。,按引用傳遞3-1,引用傳遞方式是在函數(shù)定義時(shí)在形參前面加上引用運(yùn)算