C++讲义完整版

作用域 ---- 作用域分辨操作符
全局变量访问 ::global #include <stdio.h> int global = 10; void main() { int global = 5; printf(―The value of inner global is : %d\n‖, global); printf(―The value of outer global is : %d\n‖, ::global); return; }
通过继承与多态性，可以大大提高程序的可
重用性，使得软件的开发和维护都更为方便
面向对象的基本概念 ---- 对象

一般意义上的对象

是现实世界中一个实际存在的事物。 可以是有形的（比如一辆汽车），也可以是无 形的（比如一项计划）。 是构成世界的一个独立单位，具有：


静态特征：可以用某种数据来描述 动态特征：对象所表现的行为或具有的功能

面向对象的基本概念 ---- 封装

把对象的属性和行为结合成一个独立的系 统单位
尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形成一 个边界（或者说一道屏障），只保留有限 的对外接口使之与外部发生联系。

面向对象的基本概念 ---- 继承

继承对于软件复用有着重要意义，是面向 对象技术能够提高软件开发效率的重要原 因之一。 定义：特殊类的对象拥有其一般类的全部 属性与行为，称作特殊类对一般类的继承。 例如：将Person作为一个一般类，Student便 是一个特殊类。
C++语言的产生



C++是从C语言发展演变而来的，首先是一 个更好的C。 引入了类的机制，最初的C++被称为"带类 的C"。 1983年正式取名为C++。C++语言的标准化 工作从1989年开始，于1994年制定了ANSI C++标准草案。以后又经过不断完善，成 为目前的C++。
C++的特点

作用域
: : 运算符: 指明作用域。 例 int x; void f() { int x=1; ::x=2; return; }
作用域 ---- 一个简单的例子
#include <stdio.h> int global = 10; void main() { int global = 5; printf(―The value of global is : %d\n‖, global); return; }
面向对象的基本概念 ---- 对象

面向对象方法中的对象

是系统用来描述客观事物的一个实体，它是用 来构成系统的一个基本单位。对象由一组属性 和一组行为构成。 属性：用来描述对象静态特征的数据项。

行为：用来描述对象动态特征的操作。
面向对象的基本概念 ---- 类

分类——人类通常的思维方法 分类所依据的原则——抽象
// output: i=2 // output: j=3
引用

引用的定义格式

type & ref_name = var_name;

引用定义说明
引用必须在定义时进行初始化 被引用的变量必须在引用定义之前定义 引用一经定义，便无法重新引用其它变量

引用

对引用概念的理解
int i=10, &j=i; 在物理存储中，变量i有存储单元，但引用j没 有存储单元，其具体表现是变量i和引用j的物 理地址是相同的
将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为 一个相互依存、不可分离的整体——对象。 对同类型对象抽象出其共性，形成类。 类通过一个简单的外部接口，与外界发生关系


基本设计思想
封装 软件复用

面向对象的设计思想

面向对象的程序设计方法

优点
程序模块间的关系更为简单，程序模块的独
立性、数据的安全性就有了良好的保障。

忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目 标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把 具有共同性质的事物划分为一类，得出一个抽 象的概念。

例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们在 长期的生产和生活实践中抽象出的概念。
面向对象的基本概念 ---- 类

面向对象方法中的"类"

具有相同属性和行为的一组对象的集合 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包 括属性和行为两个主要部分。 类与对象的关系： 犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的 对象称为该类的一个实例。
程序设计方法的发展历程

面向过程的结构化程序设计方法

缺点：可重用性差、数据安全性差、难以开发 图形界面的应用 把数据和处理数据的过程相互独立
当数据结构改变时，所有相关的处理过程都
要进行相应的修改
图形用户界面的应用，很难用过程来描述和
实现，开发和维护都很困难
面向对象的设计思想

面向对象的程序设计方法
常量指针
const int * ptr; int i=10; ptr = &i; // 指针赋值, 等价于(const int *)&i *ptr = 15; // 错误操作，试图修改指针指向的内容
i++; cout << ―i = ‖ << *ptr << endl; 输出结果为：11
常量指针

注释 ---- 一个简单的例子
#include <stdio.h> #include <conio.h> void main() { // Checking if a keyword is ESC int i, key; while( 1 ) { key = getch(); // Get a key from console if (key == ‘\x1B’ { printf(“\nEscape! ”); return; } else printf(“\nKeycode is %2XH”, key); } }
不允许通过指针来修改其指向的对象的值 可以修改指针的值


例子
const int * ptr; const int i=10; ptr = & i; // 修改指针的值 *ptr = i+10; // 错误操作，试图修改指针指向的内容
常量指针

例子
const char * ptr; const char str[10]=―hehehe‖; ptr = str; // 指针赋值 ptr[3] = ‗ ‘; // 错误操作，试图修改指针指向的内容

不允许将const类型的变量地址赋值给一般 的变量指针
int * ptr; const int i = 10; ptr = &i; // 编译错误 ptr = (int *)&i; // 正确
*ptr = *ptr + 1; cout << ―i = ‖ << *ptr << endl; 输出结果为：11
一个简单的C++程序实例
运行结果：
Hello!
Welcome to c++！
注释

C中的注释：块注释 /*
/* This is a comment */ 不允许嵌套

*/

C++中的注释
C++继承了C的块注释方式 增加了一种行注释方式 C++把任何一行中从“//‖开始直到该行结束的 所有内容皆视为注释
在C++中，申请和释放堆中分配的存贮空间，分别使用 new和delete的两个运算符来完成，其使用的格式如下：

程序结构

各模块间的关系尽可能简单，功能上相对独立；每 一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构 组成 其模块化实现的具体方法是使用子程序
程序设计方法的发展历程

面向过程的结构化程序设计方法

优点 有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解 成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和 维护。

全面兼容C
它保持了C的简洁、高效和接近汇编语言等特 点 对C的类型系统进行了扩充 C++也支持面向过程的程序设计，不是一个纯 正的面向对象的语言


支持面向对象的方法

类、对象、继承、抽象、封装、….
一个简单的C++程序实例
#include <iostream.h> void main(void) { cout<<"Hello!\n"; cout<<"Welcome to c++!\n"; }
作用域


模块：在C语言中模块的概念是指在花括号 {}之间的一组语句 作用域的种类


局部模块作用语：变量定义在模块范围内
文件作用域：变量定义在全局范围内，只限于 当前文件的存取；
全局作用域：变量定义在全局范围内，对全程 序有效。实现方式：include和extern 类作用域：变量定义在类中，在类范围内有效

指针



指针是C语言的一个非常重要的特征 实际上是内存地址，非常灵活且非常高效 但又潜伏着非常大的危险性 具有数据类型，可以进行指针运算 无值型指针，void *，是一种非常有用且十 分灵活的指针类型
常量指针


定义格式 const type * ptr_name; 其含义是指向常量的指针
指针常量


定义格式 type * const ptr_name; 其含义是指针变量的值不可改变


不允许修改指针变量的地址值
可以修改指针指向的变量值，如果指向的对象 不是一个常量的话

例子
int * const ptr1; void * const ptr2;

指针常量
int num=10; int * const const_ptr = &num; const int * ptr_to_const = &num; int const * ptr = &num; const_ptr =(int * const) & num; // 编译错误 //试图修改一个指针常量的地址值 *ptr = num; // 编译错误 //试图修改常量指针指向的对象值
练习
用指针写一个swap函数，交换两个整数 a和 b的值。打印交换前后a,b的值。
引用

先看一个简单的例子
int i, &j=i; i=1; cout<<―i=‖ <<i<<endl; j++; cout<<―i=‖ <<i<<endl; i++; cout<<―j=‖ <<j<<endl;
// output: i=1


面向对象的基本概念 ---- 多态性


多态性是指在一般类中定义的属性或行为， 被特殊类继承之后，可以具有不同的数据 类型或表现出不同的行为。这使得同一个 属性或行为在一般类及其各个特殊类中具 有不同的语义。 例如：
数的加法->实数的加法 ->复数的加法
C++语言概述

C++语言的产生 C++的特点 一个简单的C++程序实例

void类型
1.说明函数没有返回值； void fun(void) { return ;} 2.表示函数不需要任何入口参数； double fun(void) { } 3.可将指针说明为void型。这种指针可被赋以其它任何类型 的指针。 double a=9.0; double *pd=&a; void *p; p=pd;
C++语言编程
宁 博
程序设计方法的发展历程

面向过程的程序设计方法

程序的目的：用于数学计算 主要工作：设计求解问题的过程 缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护
程序设计方法的发展历程

面向过程的结构化程序设计方法

设计思路

自顶向下、逐步求精。采用模块分与功能抽象， 自顶向下、分而治之 按功能划分为若干个基本模块

变量i
0XEFFF21
10
引用j
内存单元 0XEFFF21 有两个名字，可以将引用j 理解为变量i的别名 在同一个模块中的引用没有太大意义，但在函 数调用时可以实现传名调用

练习
用引用写一个swap函数，交换两个整数 a和 b的值。打印交换前后a,b的值。
C++的内存格局


全局数据区（data area） 代码区（code area） 栈区（stack area） 堆区（heap area）
C++的内存格局
全局变量、静态数据、常量存放在全局 数据区； 所有类成员函数和非成员函数代码存放 在代码区； 为运行函数而分配的局部变量、函数参 数、返回数据、返回地址等存放在栈区； 其余的空间都被称为堆区。
堆内存的分配与释放
当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向 系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间，用于存贮该 变量或对象。当不再使用该变量或对象时，也就是它的生命 结束时，要显式释放它所占用的存贮空间，这样系统就能对 该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。