C++程序设计教程(第二版)钱能学习笔记

Page1of8第一部分基础编程（TheBasicProgramming）概述（Introduction）1、过程化程序设计（ProceduralProgramming）：程序（Programs）：=算法（Algorithms）+数据结构（Structures）（大型软件主要是Struct之间的组合）描述问题只需3种基本控制语句：顺序、选择、循环。每个模块，其内聚性（aggregation）越强，外联型（association）越小，则模块独立性越好。2、对象化程序设计（ObjectifiedProgramming）：程序（Programs）：=算法（Algorithms）+抽象数据类型(ADS：AbstractDataStructure)。这里的程序便可形成一种称之为类（Class）的对问题的描述；程序（Programs）：=（对象（Object），对象（Object），…）。这样就适应问题跨度更大，抽象层析更高，编程模块更加灵活高效。第1章基本编程语句（BasicProgrammingStatements）1、C++的基本编程语句包括：说明语句、复制语句、表达式语句和过程控制语句，其中过程控制语句又包括：顺序语句、选择语句和循环语句。注：这里，不考虑跳转语句（goto），goto的使用，不太适合过程化的思想。2、在C/C++中，要将计算的结果保存在存储空间就必须指出存储空间的位置：在C/C++中，存储数据的名称有两种：1成为变量（或常量），是C\C++内部数据类型定义而产生的。2对象（或常对象），由程序员定义的类（Class）而产生的。说明语句又分为：声明（Declarative）和定义（Definition）如果要在之前的程序中使用该程序之后定义的变量、对象或函数，则应该在程序之前对之后的部分进行声明，或者在其他文件中使用，亦如此。变量的初始化与赋值。3、条件表达式：（）?表达式1:表达式2是C/C++唯一的三元操作符，表示括号（）中德条件满足，执行表达式1，不满足，执行表达式2。4、If语句（IfStatement）5、Switch语句（SwitchStatement）开关语句又称之为多分支语句，Switch括号中的表达式只能是：整型、字符型和枚举型表达式，Case后面的常量表达式类型必须与其匹配。5、循环语句（LoopStatement）5.1、For循环结构（ForLoopStructure）Page2of8包括4个部分：5.1.1、循环初始状态；5.1.2、循环判断：决定是否终止循环；5.1.3、状态修正：对上个循环状态的值进行修正；5.1.4、循环体：重复执行的语句序列。5.2、While循环语句（WhileLoopStructure）5.3、Do..While循环语句（Do-WhileLoopStructure）先执行循环体，然后判断是否继续循环，因而，该循环至少执行一次循环。6、转移语句（MoveStatements）6.1、Break语句（BreakStatement）用在循环语句：For、While、Do-While以及开关语句Switch中，跳出当前循环，或跳出Switch。6.2、Continue语句（ContinueStatement）用在循环语句中，结束本次循环，进入下一次循环。7、Goto语句（GotoStatement）跳到指定的标记处执行标记之后的程序，是一种低级语言的表征，现在很少用到，只是在有多重循环体，要跳到最外层循环，就用Goto。因为用Break或Continue只能跳出一个循环体。第2章数据类型（DataTypes）1、数据类型：(1).一定的数据在计算机内部的表示方式；(2).该数据所表示的值的集合；(3).在该数据上的一系列操作。2、C++的数据类型：内部数据类型：整数类型（int）、字符类型（char）、布尔类型（bool）、单精度浮点数（float）、双精度浮点数（double）；还有通过数组、指针和引用等数据类型：数组类型：Type[](eg:inta[])；引用类型：Type&(eg:doublea=12;double&b=a);指针类型：Type*(eg:inta=123;int*iPtr=&a)。程序员自定义的外部数据类型：包括：Class、Struct、Enum、Union组合而成的数据类型。2.1、枚举型（enumType）：枚举型是对整数区间的自定义类型，用户需为区间中的值取名。枚举符一旦定义则不能改变，所以它常常代替整数常量使用，这也是设计枚举型的真正用意。2.2、C-串与string在C语言中，字符串是用字符数组来处理的，是在字符数组最后元素是’0’的字符数组，所以用字符数组表示字符串，必须比实际字符串多一个字符的内存空间，Eg：charbuffer[7]=”Hello!”;字符串“Hello！”长为6，在末尾加’0’存入buffer字符数组中。2.2.1、字符指针与字符数组（charPointers&charArrays）Page3of8字符指针存储字符数组（或字符串）的首地址，Eg：char*str=”Hello”;Cout*strendl;//显示HCoutstrendl;//显示Hello字符串的相关函数引用字符串头文件，就可以对字符串进行：复制、赋值，修改、比较、链接等一系列操作。2.2.2、指针与引用（Pointers&References）①、对指针的运算：指针的增减是对该指针指向的类型的实体大小为单位的：Float*+6增加了24字节6*4字节Int*+5增加了20字节5*4字节②、指针的限定（PointerRestrictions）常量指针与指针常量。③、引用（References）与指针的不同之处是，他只是实体的一个别名，他的地址和实体的地址是相同的及他自己的地址是无法操作的。Inta=10;Int&b=a;Cout&a&b,是相同的，他们是指向同一内存的两个不同的名称而已。第3章计算表达（ComputationExpressing）1、名词解释和操作符（NameExplanation&Operators）1.1、名词解释（SomeNameExplanation）：1、操作符（operators），也称运算符；2、实体（entities）是一定大小的内存空间，它具有类型、或为整形，或为浮点型，或为函数型、或为自定义类型。与实体想关联的名字称为变量、常量、对象、函数、指针等；3、常量（constants）与变量想对应，变量是关联实体的名称，可以通过它对实体（即内存空间）进行读写操作，而常量也是关联实体的，不过常量只能对实体（内存空间）进行读操作，不能进行写操作；4、表达式（expressions）是一些操作符和操作数按规则排列的序列；5、赋值表达式；6、条件表达式：If、for、while、（？：）等7、逗号表达式8、左值和右值（leftvalueandrightvalue）左值：不但右空间实体，而且具有读写访问权；如：变量所以，常量虽然有内存空间实体，但是只能读，没有写访问权，所以，不能做左值。右值：可以不占据内存空间的临时量或字面量，可以是不具有写访问权的空间实体，如：常量。2、操作符汇总（OperatorsSummary）分类：按操作目分：单目操作符；Page4of8双目操作符；三目操作符。按结合方式分：从右向左结合操作符；从左向右结合操作符。所有的单目、赋值和三目操作符是按从右向左结合的，其他为左结合式的。操作符的优先级和结合性-表：优先级操作符N目操作符结合性1::双目左-右2.-[]()双目左-右3++--~!-+&*sizeof()newdeletecastname_casttype单目右-左4.*-*双目左-右5/*%双目左-右6+-双目左-右7双目左-右8==双目左-右9==!=双目左-右10&双目左-右11^双目左-右12|双目左-右13&&双目左-右14||双目左-右15?:三目右-左16（赋值）=*=/=%=+=-===&=|=^=双目右-左17Throw双目左-右18,双目左-右第二部分过程化编程（TheProceduralProgramming）第4章函数机制（FunctionMechanism）1、实质：C++的函数其实就是一个过程体.2、函数形态：四种形态：返回类型func（参数列表）返回类型func（）Voidfunc（参数列表）Voidfunc（）3、传值参数：Page5of8所谓传值就是函数被调用之时，用克隆实参的办法来创建形参。克隆实参就是用实参来创建形参，而实参本身是没有任何改变。4、指针参数：指针和引用参数：指针参数，就是将参数的地址传递给函数，函数可以间接的使用传来的地址对地址中的数据进行操作，典型的就是数组做参数。[注]：数组做参数，不是将整个数组传给函数使用，而是将数组的首地址传给函数，函数就可以对非函数区的数据进行操作。插曲：const关键字的功能。5、运行时内存布局（RuntimeMemoryLayout）：进程空间代码区（codearea）全局数据区（dataarea）堆区（heaparea）栈区（stackarea）一个运行程序在内存中表示为这四个空间区域：代码区：存放程序的执行代码，执行代码就是索引了的一个个函数块代码，它由函数定义块的编译得到；全局数据区：存放全局数据、常量、文字量、静态全局量和静态局部量；堆区：存放动态内存，供程序随机申请使用；栈区：存放函数数据区（即局部数据区），它动态地反应了程序运行中的函数状态，其运行轨迹正好用来观察函数的调用与返回，从而研究其函数机制。函数指针：Dataarea、Heaparea和Stackarea这三个区域称之为数据区域，Codearea称为代码区域。指向数据区域的指针，称之为数据指针（PointertoData）。指向代码区域的指针，指向代码区域的指针称为指向函数的指针，简称：函数指针（PointertoFunction）。Eg：int*f(inta);char*copy(char*s1,char*s2);6、函数重载：重载函数时，只要参数个数不同，参数类型不同，参数顺序不同，然而返回类型不同则不允许函数重载：Eg：voidfunc(inta);//OKvoidfunc(chara);//OKvoidfunc(chara,intb);//OKvoidfunc(inta,charb);//OKcharfunc(inta);//与第一个函数冲突所以，函数重载，看的是函数的参数是否不同，才能重载。Page6of8第5章性能（Performance）1、内联函数的使用（使用inline）2、使用STL中容器3、C++标准库函数的使用，尤其是字符串函数的使用4、动态使用内存，节省内存空间第6章程序结构（ProgramStructure）1、数据区的数据内存管理：全局数据变量全局数据常量静态全局数据变量静态局部数据变量局部数据变量作用域与生命期（Scopes&Lifetime）命名空间，解决数据名称和函数冲突问题第三部分面向对象编程技术（TheObject-OrientedProgramming）第7章类（Classes）1、使用类和创建类的意义类的思想就是让我们可以自创建类型，而且创建的类型是和实际要处理的事物相关的。2、从结构到类（FromStructureToClass）但是，使用structure能有数据成员，没有对数据成员的操作，而要对其进行操作，必须在单独编写相关的处理函数。3、定义类Class机制不仅可以定义数据的符合，还可以定义实现对数据的操作4、成员函数只要是在类定义中包含的函数，就默认为内联的性质。所以，内容比较简单常被调用的函数，可以写在类内部，比如，构造函数和析构函数，而其他的函数可以写在类之外。5、常成员函数（ConstMemberFunction）该函数说明，不能对类对象进行改变，能写成const函数尽量