《C++程序設(shè)計》（上）課程教學(xué)大綱

《C++程序設(shè)計》（上）課程教學(xué)大綱課程編碼：171200011課程性質(zhì)：必修課適用專業(yè)：信息與計算科學(xué)專業(yè)，信息系統(tǒng)與信息管理專業(yè)學(xué)時學(xué)分：64學(xué)時（32理論+32上機(jī)）3學(xué)分所需先修課：計算機(jī)文化基礎(chǔ)編寫單位：數(shù)學(xué)與信息科學(xué)系一、課程說明1、課程簡介C++是高級程序設(shè)計語言之一，應(yīng)用范圍非常廣。它與C語言兼容，既支持結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法，又支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法。使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想和方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和編程，從根本上解決了從現(xiàn)實世界的問題空間到計算機(jī)空間的直接映射，使所設(shè)計的系統(tǒng)能更加準(zhǔn)確地模擬現(xiàn)實世界；同時面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)從程序的結(jié)構(gòu)、運行機(jī)制上保證了程序的平安性，靈活性；大大提高了程序代碼的重用性，易維護(hù)性和易擴(kuò)展性。根據(jù)專業(yè)的特點本課程并不涵蓋C++語言的全部內(nèi)容，主要介紹C++最基本的概念、語法規(guī)那么和編程方法。本課程共分11章，三局部，第一局部有：第1章C++語言概述，第2章變量和常量,第3章運算符和表達(dá)式，第4章語句和預(yù)處理第5章函數(shù)和存儲類，第6章指針和引用第7章結(jié)構(gòu)和聯(lián)合第2局部有：第8章類與簡單對象，第9章類和復(fù)雜對象；第三局部有：第10繼承性與派生類，第11章多態(tài)性和虛函數(shù)，第12章C++語言的I/O流庫。前5章是本課程講授的內(nèi)容；第6章到第9章為下學(xué)期開設(shè)課程《C++程序設(shè)計》（下）。該門課程的實踐性很強(qiáng)，是數(shù)學(xué)與信息科學(xué)系的信息與計算學(xué)專業(yè)和信息系統(tǒng)與信息管理專業(yè)兩個專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該掌握的基本編程語言，是兩個專業(yè)學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》等后繼課程的基礎(chǔ)，是學(xué)生以后程序開發(fā)所必備的基本功。要求學(xué)生既要掌握基本概念，又要勤于動手操作，熟練上機(jī)調(diào)試過程和運行程序。2、教學(xué)目標(biāo)要求本課程屬于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ)課。通過全面、系統(tǒng)地介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念、分析方法、設(shè)計方法、基本語法和編程方法；課程詳盡地講述C++語言面向?qū)ο蟮幕咎匦?，其?nèi)容包括類、對象、派生類、繼承、多態(tài)性、.在C++語言中如何使用系統(tǒng)函數(shù)？.什么是模板?通常模板有哪兩種形式？.如何定義函數(shù)模板?函數(shù)模板和模板函數(shù)有何不同?.模板函數(shù)與重載函數(shù)有何區(qū)別？.模板函數(shù)的類型適應(yīng)范圍如何確定？.函數(shù)模板的模板參數(shù)與模板函數(shù)的參數(shù)有何不同？第6章指針和引用（講授6學(xué)時，上機(jī)6學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)：掌握指針的定義和初始化；指針的運算；用指針操作數(shù)組，指針作函數(shù)的參數(shù)和指針函數(shù)的區(qū)別。本章重點用指針來訪問變量，用指針來訪問數(shù)組元素。指針作函數(shù)的形式參數(shù)的時候，實參用地址。教學(xué)內(nèi)容（6.1-6.2.22學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時，2.3-6.32學(xué)時,上機(jī)2學(xué)時,6.42學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）1指針1.1指針的概念1.2指針的格式1.3指針的賦值1.4指針的運算2指針與數(shù)組2.1數(shù)組名是一個指針常量2.2數(shù)組元素的指針表示2.3字符數(shù)組、字符指針和字符串處理函數(shù)2.4執(zhí)行數(shù)組的指針和指針數(shù)組3指針與函數(shù)3.1指針用作函數(shù)參數(shù)3.2指向函數(shù)的指針和指針函數(shù)4引用4.1引用的概念4.2引用的應(yīng)用思考題L什么是指針？它的值和類型是如何規(guī)定的？.各類指針類型是如何定義的？.如何給不同類型的指針賦值和賦初始值？.指針有哪些運算？為什么說"指針運算實際上是地址運算，但指針運算又不同于地址運算〃？.如何用指針表示一維數(shù)組、二維和三維數(shù)組的元素的值和地址值.什么是引用，它與指針有什么區(qū)別？第7章結(jié)構(gòu)和聯(lián)合（講授4學(xué)時，上機(jī)4學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)：類型定義typedef的使用；掌握結(jié)構(gòu)體類型的定義，使用結(jié)構(gòu)體類型定義和初始化結(jié)構(gòu)體變量，結(jié)構(gòu)體數(shù)組，結(jié)構(gòu)體指針及其操作。本章重點掌握結(jié)構(gòu)體的定義，結(jié)構(gòu)體變量的定義，結(jié)構(gòu)體變量的賦值及使用，掌握如何定義結(jié)構(gòu)體的指針，如何通過指針來訪問結(jié)構(gòu)體成員，掌握聯(lián)合體的概念，掌握聯(lián)合體和結(jié)構(gòu)體直接的相同點和不同點。本章難點掌握如何定義結(jié)構(gòu)體的指針，如何通過指針來訪問結(jié)構(gòu)體成員，教學(xué)內(nèi)容（7.1—7.22學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時，3—7.42學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）1結(jié)構(gòu)1.1結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)變量的定義7.1.2結(jié)構(gòu)變量的成員表示7.1.3結(jié)構(gòu)變量的賦值1.4結(jié)構(gòu)變量的運算2結(jié)構(gòu)與數(shù)組2.1數(shù)組作為結(jié)構(gòu)成員2.2結(jié)構(gòu)變量作為數(shù)組的元素7.3結(jié)構(gòu)與函數(shù)3.1結(jié)構(gòu)變量和指向結(jié)構(gòu)變量的指針作為函數(shù)參數(shù)3.2結(jié)構(gòu)變量和指向結(jié)構(gòu)變量的指針作為函數(shù)返回值4聯(lián)合4.1聯(lián)合的概念4.2聯(lián)合的應(yīng)用思考題.什么是類型定義？為什么要類型定義？如何進(jìn)行類型定義？.什么是結(jié)構(gòu)類型？它與數(shù)組有何不同？.如何定義結(jié)構(gòu)類型，如何定義結(jié)構(gòu)變量？.結(jié)構(gòu)變量的成員如何表示？如何給結(jié)構(gòu)變量賦值和初始化？.結(jié)構(gòu)變量在程序中有哪些應(yīng)用？.什么是聯(lián)合類型？聯(lián)合類型和結(jié)構(gòu)類型有何不同？三'使用教材及參考書呂鳳翥著，《C++語言程序設(shè)計》(第3版)，清華大學(xué)出版社，2011年3月參考書：(1)譚浩強(qiáng)著，C程序設(shè)計(第二版)，清華大學(xué)出版社，2003年(2)王超主編,C++程序設(shè)計,地址出版社,2006(3)錢能著，C++程序設(shè)計教程(第二版)，清華大學(xué)出版社，2005年9月(4)邵維忠，楊芙清，面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析，清華大學(xué)出版，1998(5)BruceEckel著，劉宗田等譯，C++編程思想，機(jī)械工業(yè)出版社,2004(6))StanleyB.Lippman著，李師賢，蔣愛軍等譯《C++Primer》中文版，第4版，人民郵電出版社，2006年3月虛函數(shù)、模板、流類庫、等；從而使學(xué)生能深刻理解和領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點和風(fēng)格，類的封裝性、繼承性和多態(tài)性與程序的平安性、結(jié)構(gòu)性和靈活多樣性之間的關(guān)系，到達(dá)掌握其設(shè)計方法和編程基礎(chǔ)的目的，并為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。3、教學(xué)重點難點重點：數(shù)據(jù)類型（數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、共用體類型的定義和使用）；控制語句結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計三種結(jié)構(gòu)（順序，分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)）；函數(shù)的定義和調(diào)用；類和對象（類和對象的定義、類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，類的靜態(tài)成員和友元）難點：數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、類與對象、靜態(tài)成員和友元。4、考核方式本課程是考試課，考試的形式是是閉卷，總成績=平時義20%+期末X80%。5、學(xué)時分配表二'各局部教學(xué)綱要第1章C++語言概述（講授2學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的有關(guān)概念，了解面向?qū)ο蟮挠蓙恚醪秸J(rèn)識C++語言，了解編程語言的開展史，掌握C++語言的編程特點，熟悉C++語言的詞法和語法規(guī)那么以及使用VisualC++6.0來編譯和運行C++代碼。章次教學(xué)內(nèi)容講授課學(xué)時數(shù)上機(jī)學(xué)時數(shù)1C++語言概述222變量和常量223運算符和表達(dá)式444語句和預(yù)處理885函數(shù)和存儲類666指針和引用667結(jié)構(gòu)和聯(lián)合44總計64學(xué)時3232本章重點C++語言的框架；main。函數(shù)；掌握C++程序的組成；用VisualC++6.0編寫'編譯、執(zhí)行一個C++程序本章難點用VisualC++6.0編寫'編譯'執(zhí)行一個C++程序教學(xué)內(nèi)容（1.1—1.5共2學(xué)時，上機(jī)共2學(xué)時）面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的有關(guān)概念C++語言是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言及補(bǔ)充內(nèi)容信息的表示與儲存C++的語法及詞法規(guī)那么C++程序結(jié)構(gòu)的特點C++程序的實現(xiàn)思考題面向?qū)ο笳Z言最早在什么年代出現(xiàn)的？它所提出的對象的含義是什么？什么是面向?qū)ο蠓椒ǎ款愵愋秃虲語言中的結(jié)構(gòu)體類型有何異同？如何理解對象、類和繼承三個概念C++語言具有面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的哪些主要特征？如何理解C++語言是一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言？C++語言和C語言的關(guān)系如何？為什么說C語言是C++語言的一個子集？C++語言和C語言本質(zhì)的區(qū)別是什么？C++語言的詞法中有哪些單詞？它們各自的規(guī)那么是什么？C++程序在其結(jié)構(gòu)上有什么特點？C++程序中標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出語句的格式如何？C++程序的基本組成局部有包含哪些內(nèi)容？C++程序的書寫格式有哪些特點？對大括號的書寫格式有哪些規(guī)定？C++程序?qū)⑷绾螌崿F(xiàn)？C++源程序的編譯過程包含了哪些內(nèi)容？C++程序在編譯中會出現(xiàn)哪兩類錯誤？這兩類錯誤在本質(zhì)上有什么區(qū)別？如何使用VisualC++6.0版本編譯一個C++源程序？第2章變量和常量（講授2學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)：主要講解各種常量、變量的聲明、賦值及轉(zhuǎn)換，給變量賦值和賦初值有什么區(qū)別。本章重點變量與常量的定義格式，不同進(jìn)制常量的表示方法。變量與常量，整型'實型、字符型數(shù)據(jù)；一維數(shù)組、二維數(shù)組、字符數(shù)組的定義，初始化和使用的定義和使用，字符數(shù)組；指針的定義和初始化，指針的運算，用指針操作數(shù)組；引用的定義和引用的初始化；運算符的種類'功能、優(yōu)先級和結(jié)合性；表達(dá)式的種類；表達(dá)式中數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換；本章難點數(shù)組的初始化，數(shù)組的賦值，字符數(shù)組的特點，字符數(shù)組的賦值與訪問；2.1基本數(shù)據(jù)類型2.2常量和變量2.2.1常量2.2.2變量2.3數(shù)組2.3.1數(shù)組的定義2.3.2數(shù)組的賦值3.3字符數(shù)組2.4枚舉2.4.1枚舉類型和枚舉變量4.2枚舉變量的值思考題.C++語言有哪些基本數(shù)據(jù)類型？用于數(shù)據(jù)類型的修飾符有哪些？.常量有哪些種類？表示常量的前綴和后綴各有哪些？它們的含義是什么？.字符常量和字符串常量是不是一回事？為什么？.字符的轉(zhuǎn)義序列表示法是什么意思？它有什么作用？.什么是符號常量？C++語言中的符號常量如何表示？.命名變量時應(yīng)該注意哪些問題？在C++中，變量名的大小寫是否相同？.變量類型有什么用？怎樣給變量定義類型？.變量具有兩個有用的值，這句話對嗎？.什么是數(shù)組？如何定義數(shù)組？.什么是數(shù)組元素？它們在內(nèi)存中是如何存放的？數(shù)組元素的下標(biāo)是從0開始的還是從1開始的？.如何給一個數(shù)組賦初始值？.字符串和字符數(shù)組是不是一回事？.什么是枚舉類型？對枚舉類型變量的值有何規(guī)定？.什么是枚舉符？枚舉符是一個常量，其值如何規(guī)定的？第3章運算符和表達(dá)式（講授4學(xué)時，上機(jī)4學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)：主要講解C++語言的基本數(shù)據(jù)類型，要求掌握算術(shù)運算符和各種表達(dá)式。本章重點運算符的種類'功能、優(yōu)先級和結(jié)合性；表達(dá)式的種類；表達(dá)式中數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換；本章難點運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性；表達(dá)式中數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容（3.1—3.22學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）（3.3—3.52學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）算符的種類及其功能算數(shù)運算符1.2關(guān)系運算符1.3邏輯運算符1.4位操作運算符1.5賦值運算符1.6其他運算符2運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性2.1運算符的優(yōu)先級2.2預(yù)算法的結(jié)合性3表達(dá)式3.1表達(dá)式的種類3.2表達(dá)式的值和類型4類型轉(zhuǎn)換4.1保值隱式轉(zhuǎn)換5強(qiáng)制轉(zhuǎn)換思考題.舉例說明單目運算、雙目運算和三目運算在使用時候應(yīng)該注意些什么？.邏輯運算符與邏輯位運算符有何不同？.有哪些運算符具有副作用？其副作用指的是什么？.位操作運算符有哪些？它們有什么特點？.三目運算符的功能是什么？使用時應(yīng)該注意些什么？.C++語言中的運算符如何記憶？.C++語言中，運算符的結(jié)合性有幾種？如何記憶？.什么是表達(dá)式？C++語言中有哪些常用的表達(dá)式？.表達(dá)式的值如何計算，表達(dá)式的類型又如何確定？.書寫表達(dá)式時應(yīng)該注意哪些事項？.邏輯表達(dá)式中計算值有何特點？.類型高低是什么意思？類型高低是如何規(guī)定的？.C++語言中，對數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換有哪些規(guī)定？第4章語句和預(yù)處理（講授8學(xué)時，上機(jī)8學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)：了解預(yù)處理命令的功能，掌握C++程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)，熟練掌握關(guān)系、邏輯表達(dá)式、掌握if、switch控制語句，循環(huán)控制語句等等本章重點C++程序設(shè)計語言的三種結(jié)構(gòu)；條件控制語句if；分支控制語句switch；循環(huán)控制語句for、while、dowhiIe；轉(zhuǎn)向語句break、continue語句本章難點分支控制語句switch；循環(huán)控制語句for、while、dowhiIe；轉(zhuǎn)向語句breakscontinue語句教學(xué)內(nèi)容（4.1-4.2共2學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時，2學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時，2學(xué)時，上機(jī)4學(xué)時，2學(xué)時）4.1表達(dá)式語句和復(fù)合語句4.1.1表達(dá)式語句和空語句4.1.2復(fù)合語句和分程序4.2選擇語句4.2.1條件語句4.2.2開關(guān)語句4.3循環(huán)語句4.3.1while循環(huán)語句4.3.2do-while循環(huán)語句3.3for循環(huán)語句4.4轉(zhuǎn)向語句4.4.1goto語句4.4.2break語句4.4.3continue語句4.5預(yù)處理功能4.5.1宏定義命令4.5.2文件包含命令5.3條件編譯命令思考題.C++語言提供了哪些預(yù)處理命令？.文件包含命令的功能是什么?使用它有什么好處？.宏定義命令有何用處?簡單宏定義和帶參數(shù)的宏定義有何不同？.使用宏定義和使用const定義符號常量一樣嗎？.使用宏定義應(yīng)該注意哪些問題？.用帶參數(shù)的宏定義宏體時,為什么要注意括號的使用？.C++提供哪些語句？.什么是表達(dá)式語句?它與表達(dá)式有什么不同？.什么是空語句，它有什么用處？.什么是復(fù)合語句？什么是分程序？.條件語句的格式如何？if語句中對else子句有何規(guī)定？.開關(guān)語句中,case子句的條件有何特點？.C++語言提供哪些循環(huán)語句？它們有什么特點？它們可以相互代替嗎？可以互相嵌套嗎？.while循環(huán)語句與do-while循環(huán)語句有何區(qū)別？.for循環(huán)語句有何特點？.goto語句在C++中受到哪些限制？語句標(biāo)號的作用范圍是什么？.break語句在循環(huán)語句中有什么作用？.continue語句的功能是什么？第5章函數(shù)和存儲類（講授6學(xué)時，上機(jī)6學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)：C++程序是函數(shù)的集合，本章講函數(shù)的聲明方法和函數(shù)定義格式，函數(shù)的參數(shù)傳遞方式和函數(shù)的返回值，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定義，重載函數(shù)的原那么，遞歸函數(shù)的定義和函數(shù)的嵌套調(diào)用等重要內(nèi)容，還講了變量和函數(shù)的作用域和函數(shù)的生存期，提高對變量和函數(shù)使用的靈活性。本章重點函數(shù)的定義，函數(shù)的調(diào)用，參數(shù)的傳遞，值傳遞'地址傳遞和引用傳遞之間的區(qū)別，函數(shù)的缺省參數(shù)，內(nèi)聯(lián)函數(shù)，重載函數(shù)，嵌套調(diào)用和遞歸函數(shù)，變量的作用域的種類。內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)的區(qū)別本章難點參數(shù)的傳遞，遞歸函數(shù)，內(nèi)聯(lián)函數(shù)，重載函數(shù)，作用域和可見性教學(xué)內(nèi)容（5.1-5.32學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時，4-5.62學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時，7-5.82學(xué)時，上機(jī)2學(xué)時）函數(shù)的定義和說明函數(shù)的定義格式1.2函數(shù)的說明方法2函數(shù)的參數(shù)和返回值2.1函數(shù)參數(shù)的求值順序2.2設(shè)置函數(shù)參數(shù)的默認(rèn)值2,3函數(shù)的返回值3函數(shù)的調(diào)用方式3.1函數(shù)的傳值調(diào)用3.2函數(shù)的引用調(diào)用5.4函數(shù)的嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用函數(shù)的嵌套調(diào)用5.4.2函數(shù)的遞歸調(diào)用5.5內(nèi)聯(lián)函數(shù)和函數(shù)重載內(nèi)