第1章C的初步知识

第1章C++的初步知识上学期是以C为蓝本来讲解，这学期需要增加一些C++的内容，这是进入C/C++程序设计II学习的前期准备。

从C到C++C语言是结构化和模块化的语言，它是面向过程的。

能处理小规模的程序。

但当规模较大时会显示岀它的不足。

为了解决这个软件危机，提岀了面向对象的程序设计( object orie nted programming ，OOP )思想。

C++保留了C语言原有的所有优点，增加了面向对象机制。

所以C++也称为“带类的C”。

C++对C的“增强”，表现在以下两个方面：1、在原来面向过程的机制基础上，对C语言的功能作了扩充。

(本章将介绍充分部分)2、增加了面向对象的机制。

\在面向对象的程序设计中仍然要用到结构化程序设计的知识。

下面介绍C++对C的扩充，及与C的差别所在。

最简单的C++程序C++程序在结构上与C的差别如下：1、标准C++规定main函数声明为int型，即此主函数带回一个整型的函数值。

程序如果正常执行，则操作系统返回数值0，否则返回数值-1。

2、系统头文件不带后缀.h，如：#include<iostream>3、使用系统库时要使用命名空间std。

即使用using namespace std; ，这句话的意思是使用命名空间std o C++标准库中的类和函数是在命名空间std中声明的，因此程序中如果需要用到C++标准库，就需要用using namespace std; 来声明，表示要用命名空间std中的内容。

例最简单的只有输出的程序1.3 C1.3.1 Cn"；当程序需要执行键盘输入时，可以使用抽取操作符">>"，从cin输人流中抽取字符。

例如:int a;cin>>a; 。

\不管把什么基本数据类型的名字或值传给流，它都能懂。

例如，下面的程序是输岀字符串和整数：cout<<"a C++ program.";cout«e ndl;cout<<2;cout«e ndl;return 0;}从上面的程序可以看出，输出的写法可以在同一行串连也可以分在几行。

cin可以和cout 一样的方式调整行，它自动识别变量位置和类型。

例如：int afloat b;char c; ，贝U cin>>a>>b»c; ，也可以写成：cin> >a;cin> >b;cin»ccin能够知道抽取的变量的类型，它将对a,b,c分别给岀一个整型、浮点型和字符型数。

二、输入流与输出流中使用控制符(第七章中详细介绍，这里了解就可以了)流的默认格式输岀有时不能满足特殊要求，如：double average=; coutvvaveragevve ndl;希望显示的是，即保留两位小数，可是却显示了，默认显示6位有效位。

用控制符(manipulators) 可以对I/O流的格式进行控制。

控制符是在头文件中定义的对象。

可以直接将控制符插入流中。

常用控制符如下表所列。

1.3.2 用在C语言中常用命令来定义符号常量，实际上，只是进行字符置换，容易误解可以用下面的默认参数的函数来替代：void poin t(i nt=3,i nt=4)；当调用“point()"时，即调用“point(3 4)；”它是第3个声明的重载函数。

当调用“point(6)；"时，即调用“point(6, 4)；”它是第2个声明的重载函数。

当调用“point(7,8)；”时，即调用第1个声明的重载函数如果一组重载函数(可能带有默认参数)都允许相同实参个数的调用，将会引起调用的二义性。

例如：void fun c(i nt); // 重载函数之一void func(int , int=4); //重载函数之二，带有默认参数void func(int=3 , int=4); //重载函数之三，带有默认参数func(7); //error:到底调用3个重载函数中的哪个？func(20,30) //error:到底调用后面2个重载函数的哪个？学生练习：将P13例不用重载，改用带有默认参数的函数。

#in clude<iostream>using n amespace std;int max(i nt a,i nt b,i nt c=0){return (a>b?a:b)>c?(a>b?a:b):c;}int mai n(){int a,b,c;cin> >a»b»c;cout<<max(a,b,c)<<" "<<max(a,b)<<e ndl;}1.3.7 变量的引用引用是C++引入的新语言特性，是C++常用的一个重要内容之一，正确、灵活地使用引用，可以使程序简洁、高效。

许多人使用它仅仅是想当然，在某些微妙的场合，很容易岀错，究其原由，大多因为没有搞清本源。

一、引用的概念引用是个别名，就是某一个变量或对象（目标）的别名。

从那时起，引用作为目标的别名而使用。

对引用的改动实际就是对目标的改动，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。

引用的声明方法：类型标识符&引用名=目标变量名；女如: int a; int &ra=a; // 定义引用ra,它是变量a的引用，即别名。

说明：（1）&在此不是求地址运算，而是起标识作用。

在看到&ra形式时，当&ra前有类型符时（如int &ra），它就是对引用的声明；如果前面没有类型符（如p=&ra ）,则&是取地址运算符。

（2）类型标识符是指目标变量的类型。

（3）声明引用时，必须同时对其进行初始化。

（4 ）引用声明完毕后，相当于目标变量名有两个名称，即该目标原名称和引用名，且不能再把该引用名作为其他变量名的别名。

ra=1; 等价于a=1;（5）声明一个引用，不是新定义了一个变量，它只表示该引用名是目标变量名的一个别名，它本身不是一种数据类型，因此引用本身不占存储单元，系统也不给引用分配存储单元。

故：对引用求地址，就是对目标变量求地址。

&ra与&a相等。

（6）不能对void进行引用。

（7）不能建立数组的引用。

因为数组是一个由若干个元素所组成的集合，所以无法建立一个数组的别名。

（8）由于指针也是变量，所以可以有指针变量的引用。

引用本身不是一种数据类型，所以没有引用的引用，也没有引用的指针。

二、引用的简单使用通过下面的例子来了解引用的简单使用。

//自编例，阅读程序#in elude <>void mai n（）{ int intOne;int& rln t=i ntOne;intOn e=5;eout <<"i ntOn e:" < vintOne <<e ndl;eout <<"rl nt:" <<rl nt <<e ndl;rln t=7;eout <<"i ntOn e:" < vintOne <<e ndl;eout <<"rl nt:" <<rl nt <<e ndl;eout <<"&in tO ne:" < <&intOne <<e ndl;eout <<"&rlnt:" <<&rlnt <<endl;}运行结果为：intOn e:5rln t:5intOn e:7三、引用作为函数参数引用的一个重要作用就是作为函数的参数。

以前的C语言中函数参数传递是值传递，如果有大块数据作为参数传递的时候，采用的方案往往是指针，因为这样可以避免将整块数据全部压栈，可以提高程序的效率。

但是现在( C++中)又增加了一种同样有效率的选择(在某些特殊情况下又是必须的选择)，就是引用。

例：实现两个变量值的交换传递指针给用户增加了编程和理解的负担，下面我们用引用来实现。

〃例使用引用作形参，实现两个变量的互换#in clude<>void swap(int &p1, int &p2) //此处函数的形参p1, p2都是引用{int p; p=p1; p1=p2; p2=p; 〃这里直接用p1、p2}/*为了在程序中调用该函数，则相应的主调函数的调用点处，直接以变量作为实参进行调用即可而不需要实参变量有任何的特殊要求。

如：对应上面定义的swap函数，相应的主调函数可写为：*/void mai n() {int a,b;cin>>a»b; //输入a,b两变量的值swap(a,b); //直接以变量a和b作为实参调用swap函数cout<<a<< ' ' <<b; // 输出结果}上述程序运行时，如果输入数据10 20并回车后，则输岀结果为20 10。

由上例可看岀：(1 )传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。

这时，被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用，所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象(在主调函数中)的操作。

(2)使用引用传递函数的参数，在内存中并没有产生实参的副本，它是直接对实参操作；而使用一般变量传递函数的参数，当发生函数调用时，需要给形参分配存储单元，形参变量是实参变量的副本。

因此，当参数传递的数据较大时，用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。

(3)使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果，但是，在被调函数中同样要给形参分配存储单元，且需要重复使用“*指针变量名“的形式进行运算，这很容易产生错误且程序的阅读性较差；另一方面，在主调函数的调用点处，必须用变量的地址作为实参。

而引用更容易使用，更清晰。

如果既要利用引用提高程序的效率，又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变，就应使用常引用。

四、返回多个值(增加内容)函数只能返回一个值。

如果程序需要从函数返回两个值怎么办？解决这一问题的办法之一是用引用给函数传递两个参数，然后由函数往目标中填入正确的值。

因为用引用传递允许函数改变原来的目标，这一方法实际上让函数返回两个信息。

引用和指针都可以用来实现这一过程。