C++职业培训课件与笔记

C++Copyrightzm.chen,2012目录第1章C++基础第2章面向对象设计和使用第3章对象的使用第4章继承(一)第5章继承(二)第6章继承和多态第7章友元和运算符重载第8章模板第9章STL-1第10章STL-2第11章异常C++Copyrightzm.chen,2012C++基础第一章C++Copyrightzm.chen,2012本章目标•C++与C•C++的优点•C++中的数据类型(类类型)•引用类型•函数重载、参数默认值•C++中的动态内存分配3C++Copyrightzm.chen,2012C++与C的关系和区别•在C语言中引入了面向对象的思想；•是一种混合型的语言，同时支持结构化程序设计和面向对象程序设计方法；•兼容C语言，可不加修改地使用C语言代码；•允许数据抽象，支持封装、继承和多态等特征。4C++Copyrightzm.chen,2012C++标准库•直接使用标准C中所有库，如以下是常用的标准C函数库头文件:stdio.hstdlib.hstring.hctype.h•C++编译器都提供有完整的标准库；•C++标准库中的几乎所有内容都是在命名空间std中定义的；•使用C++标准库将获得非常多的功能。5C++Copyrightzm.chen,2012关键字•关键字是系统已经预定义的单词，有专用的定义。这些关键词都是保留字，用户不可再重新定义；•C++区分大小写，关键字全部由小写字母组成。标准C++（ISO14882）定义了74个关键字，具体的C++编译器还会做一些增删；•boolwchar_tclassfriendprivateprotectedpublicasmexplicitnamespaceoperatortemplatethistypenameusingvirtualthrowtrydeletefalsenewtrueconst_castdynamic_castreinterpret_caststatic_castexportmutabletypeid6C++Copyrightzm.chen,2012数据类型分类C++中数据有常量和变量之分，它们分别属于以下这些类型7C++的数据类型基本数据类型自定义数据类型布尔型(bool)字符型(char/wchar_t)整型(int)实型数组型(类型[])指针型(类型*)构造数据类型类(class)空类型(void)单精度型(float)双精度型(double)结构体型(struct)联合体型(union)枚举型(enum)C++Copyrightzm.chen,2012数据类型概述•基本数据类型有4种：整型（int）、实型（float、double）、字符型（char）、逻辑型（bool）•空类型void：用于显示说明一个函数不返回任何值；•构造类型(又称为组合类型)：是由基本类型按照某种规则组合而成的；•指针类型：变量用于存储另一变量的地址，而不能用来存放基本类型的数据；•类类型：是体现面向对象程序设计的最基本特征，也是体现C++与C最大的不同之处。8C++Copyrightzm.chen,2012bool类型•逻辑型也称布尔型，其取值为true（逻辑真）和false（逻辑假），存储字节数在不同编译系统中可能有所不同，VC++6.0中为1个字节。•声明方式：boolresult;result=true;•可以当作整数用（true一般为1，false为0）•把其它类型的值转换为布尔值时，非零值转换为true，零值转换为false9C++Copyrightzm.chen,2012结构体位段•C++定义结构体中，可以为其成员定义时指定所占的位数（1个字节为8个位）10structDate{intyear:20;intmonth:6;intday:6;};•C++中的结构体支持类的所有特性•内存对齐C++Copyrightzm.chen,2012强制类型转换•强制类型转换格式如下：–type(表达式)，例如：int(num);–(type)表达式，例如：(int)num;•作用：将表达式强制转换为type类型，但表达式的值及其类型不变•新增的强制类型转换运算符：–格式：static_casttype(表达式)–例如：doubleroot=3.14;intvalue=static_castint(root);11C++Copyrightzm.chen,2012域运算符•C++中增加的作用域标识符::–用于对与局部变量同名的全局变量进行访问–用于表示类的成员，这将在关于类的一节中详细说明12#includestdio.hintvar=1;main(){intvar=0;printf(var=%d\n,var);//局部变量var=::var;//引用全局变量printf(aftervar=::var%d,var);}C++Copyrightzm.chen,2012动态分配内存•静态分配内存：在编译时确定了固定的内存地址与内存大小，如：函数里的静态局部变量、全局变量等•动态分配内存：由程序控制，运行时主动性的向系统申请所需大小的内存段，并且每次分配到的内存地址不固定•C++可以使用malloc、realloc、calloc和free函数实现，也可以使用运算符new和delete实现13C++Copyrightzm.chen,2012new运算符•new运算符可以用于创建堆空间•成功返回首地址，失败返回NULL•语法：–指针变量=new数据类型;–指针变量=new数据类型[长度];•例如：int*p;p=newint;char*pStr=newchar[50];14C++Copyrightzm.chen,2012delete运算符•delete运算符可以用于释放堆空间•语法：delete指针变量；delete[]指针变量；•例如：deletep;delete[]pStr;15C++Copyrightzm.chen,2012动态分配内存示例2-1#includestdlib.h#includestdio.hintmain(){int*a;inti,num;printf(Pleaseenterthenumberofintegers:);scanf(%d,num);a=newint[num];16C++Copyrightzm.chen,2012动态分配内存示例2-2if(a==NULL){printf(mallocerror!exit.\n);return1;}for(i=0;inum;i++)scanf(%d,&a[i]);for(i=0;inum;i++)printf(%5d,a[i]);printf(\n);delete[]a;return0;}17C++Copyrightzm.chen,2012函数重载3-1•C++允许用相同的函数名来定义一组功能相同或类似的函数，程序的可读性增强•函数重载又称为函数的多态性•函数重载不同形式：–形参数量不同–形参类型不同–形参的顺序不同–形参数量和形参类型都不同•调用重载函数时，编译器通过检查实际参数的个数、类型和顺序来确定相应的被调用函数18C++Copyrightzm.chen,2012函数重载3-2•合法的重载例子：–intabs(inti);–longabs(longl);–doubleabs(doubled);•非法的重载例子：–intabs(inti);–longabs(inti);–voidabs(inti);//如果返回类型不同而函数名相同、形参也相同，则是不合法的，编译器会报语法错误。19C++Copyrightzm.chen,2012函数重载3-320#includestdio.hintmax(intx,inty);doublemax(doublex,doubley);voidmain(){inta=10,b=20,c;doublex=200.3,y=400.6,z;c=max(a,b);z=max(x,y);printf(%4d%5.1f\n,c,z);}intmax(intx,inty){printf(intfunction\n);if(xy)returnx;elsereturny;}doublemax(doublex,doubley){printf(doublefunction\n);if(xy)returnx;elsereturny;}C++Copyrightzm.chen,2012带默认形参值的函数•函数声明或者定义的时候，可以给形参赋一些默认值;•调用函数时，若没有给出实参，则按指定的默认值进行工作;21•函数没有声明时，在函数定义中指定形参的默认值；•函数既有定义又有声明时，声明时指定后，定义后就不能再指定默认值；•默认值的定义必须遵守从右到左的顺序，如果某个形参没有默认值，则它左边的参数就不能有默认值；–voidfunc1(inta,doubleb=4.5,intc=3);//合法–voidfunc1(inta=1,doubleb,intc=3);//不合法•函数调用时，实参与形参按从左到右的顺序进行匹配。C++Copyrightzm.chen,2012带默认形参值的函数22#includestdio.hdoublepower(doublex=10.0,intn=2);voidmain(){printf(power(3,5)=%d\n,power(3,5));printf(power(3)=%d\n,power(3));printf(power()=%d\n,power());}doublepower(doublex,intn){inti;doubles=1.0;for(i=1;i=n;i++)s*=x;returns;}C++Copyrightzm.chen,2012带默认形参值的函数的二义性•重载的函数中如果形参带有默认值时，可能产生二义性23#includestdio.hintadd(intx=5,inty=6);floatadd(intx=5,floaty=10.0);voidmain(){inta;floatb;a=add(10,20);b=add(10);printf(a=%d\n,a);printf(b=%d\n,b);}intadd(intx,inty){returnx+y;}floatadd(intx,floaty){returnx+y;}b=add(10)语句产生二义性性，可以认为该语句是调用第一个函数，也可以是第二个，因此编译器(报错)不能确定调用的是哪一个函数。C++Copyrightzm.chen,2012内联函数2-1•当程序执行函数调用时，系统要建立栈空间，保护现场，传递参数以及控制程序执行的转移等等，这些工作需要系统时间和空间的开销。有些情况下，函数本身功能简单，代码很短，但使用频率却很高，程序频繁调用该函数所花费的时间却很多，从而使得程序执行效率降低。•为了提高效率，一个解决办法就是不使用函数，直接将函数的代码嵌入到程序中。但这个办法也有缺点，一是相同代码重复书写，二是程序可读性往往没有使用函数的好。•为了协调好效率和可读性之间的矛盾，C++提供了另一种方法，即定义内联函数，方法是在定义函数时用修饰词inline。24C++Copyrightzm.chen,2012内联函数2-2//读入一行字符串，逐个判断是否为数字字符：#includeiostream.hinlineIsNumber(charch){returnch=′0′&&ch=′9′?1:0;}voidmain(){charch;while(cin.get(ch),ch!=′\n′){if(IsNumber(ch))cout″是数字字符″endl;elsecout″不是数字字符″endl;}}//因使用频度很高，说明为内联函数。25C++Copyrightzm.chen,2012引用类型•引用是一种特殊的变量，可以认为