面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)-2

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C++）第2講

C++簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)龔勛【xgong@】1一、C＋＋的發(fā)展歷史

C＋＋是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上為支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)而研制的一個(gè)通用目的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它是在1980年由AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的BjarneStroustrup博士創(chuàng)建的。最初的C＋＋被稱為“帶類的C”，1983年正式取名為C＋＋。C＋＋語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化工作從1989年開(kāi)始，于1994年制定了ANSIC＋＋標(biāo)準(zhǔn)草案，以后又經(jīng)過(guò)了不斷完善至今。2.1C＋＋概述2二、C++語(yǔ)言的特點(diǎn)

C＋＋是一個(gè)更好的C，它保持了C的簡(jiǎn)潔、高效和接近匯編語(yǔ)言等特點(diǎn)，對(duì)C的類型系統(tǒng)進(jìn)行了改革和擴(kuò)充，比C更安全，C＋＋的編譯系統(tǒng)能檢查出更多的類型錯(cuò)誤。

C＋＋完全兼容C，因此不是一個(gè)純的OOP語(yǔ)言，它既支持面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)方式，又支持OOP方式。三、C＋＋源程序默認(rèn)的文件擴(kuò)展名為CPP。若使用C作為源程序擴(kuò)展名，C＋＋編譯器將只按C語(yǔ)言規(guī)范進(jìn)行編譯，即擴(kuò)展名為C的源程序無(wú)法使用C＋＋擴(kuò)展的新特性。2.1C＋＋概述(續(xù)1完）3除了傳統(tǒng)的stdio.h頭文件中的輸入／輸出函數(shù)外，可用OOP方式的輸入／輸出流對(duì)象進(jìn)行輸入／輸出。輸入／輸出流對(duì)象頭文件為iostream.h。2.2C＋＋方式的輸入與輸出4一、用cout進(jìn)行輸出語(yǔ)法格式：cout{<<表達(dá)式}*其中，{…}*表示{}中內(nèi)容可以重復(fù)1~若干次

<<稱為插入運(yùn)算符例:cout<<“Hello!\n”;

//輸出Hello!并換行

floata=3.45F;intb=5;charc=‘A’;cout<<“a=“<<a<<“,”<<“b=“<<b<<“,”<<“c=”<<c;

輸出結(jié)果是:a=3.45,b=5,c=A在iostream.h中定義了控制符endl，實(shí)現(xiàn)回車(chē)換行操作，

cout<<endl;等效于cout<<“\n”;2.2C＋＋方式的輸入與輸出(續(xù)1）5補(bǔ)充：iostream與iostream.h區(qū)別C++的標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)被修訂了兩次，有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C92和C99,這兩個(gè)庫(kù)現(xiàn)在都在并行使用：用.h包含的是c92不帶.h的是c99的頭文件對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)這兩者沒(méi)有什么區(qū)別，區(qū)別是在內(nèi)部函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)上。舊的C++頭文件是官方明確反對(duì)使用。6例:for(i=1;i<=3;i++)cout<<“count=“<<i<<endl;程序的輸出為:count=1count=2count=3輸出列寬控制：setw(整型表達(dá)式）頭文件iomanip.h將setw(n)插入到cout流，可以指定其后輸出的數(shù)據(jù)項(xiàng)的列數(shù)，若數(shù)據(jù)項(xiàng)長(zhǎng)度小于列寬，數(shù)據(jù)左邊補(bǔ)足空格，否則按實(shí)際位數(shù)輸出。例：cout<<“a=“<<setw(10)<<15;輸出結(jié)果為:a=15;2.2C＋＋方式的輸入與輸出(續(xù)2）7二、用cin進(jìn)行輸入語(yǔ)法格式：cin{>>變量名}*其中，>>稱為提取運(yùn)算符例:floata;intb;cin>>a>>b;例：打印如左圖形到屏幕上，打印行數(shù)n由鍵盤(pán)輸入。*************************#include"iostream.h"#include"iomanip.h"voidmain(){inti,j,n;cout<<"Inputn=";cin>>n;for(i=1;i<=n;i++){cout<<setw(n-i+1);for(j=1;j<=2*i-1;j++)cout<<"*";cout<<endl;}}2.2C＋＋方式的輸入與輸出(續(xù)3）8注意：輸入的過(guò)程中，應(yīng)注意輸入的值與變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括數(shù)字部分和非數(shù)字部分、整數(shù)部分和小數(shù)部分等，不同數(shù)值之間也需要用空格分隔。對(duì)于輸出流cout，雖然從表面上看其輸出順序是從左到右，但處理順序則是從右到左的。例：輸出流cout處理順序和輸出順序charf(){cout<<"A";return'B';}charg(){cout<<"C";return'D';}voidmain(){cout<<"E"<<f()<<g();}2.2C＋＋方式的輸入與輸出(續(xù)4完）最后結(jié)果為CAEBD9一、const型常量syntax:const數(shù)據(jù)類型名常量名=常量表達(dá)式;例:constdoublepi=3.1415926;constintn=10;floata[n];程序中不允許修改常量pi的值，因此，可視pi為符號(hào)常量。二、局部變量的定義可以與語(yǔ)句混合，且初始化可以用含有變量和函數(shù)調(diào)用的表達(dá)式例:voidmain(){intn;cin>>n;ints=0;

for(inti＝1;i<=n;i++)s+=i;

cout<<“s=“<<s<<endl;intk=-s;cout<<k<<endl;}//局部變量的作用域從定義位置起至本模塊結(jié)束2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性10三、行注釋以//開(kāi)頭至本行尾，都是程序注釋。如:voidmain()//Thisismainprogram.四、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

syntax1:(類型名)表達(dá)式syntax2:類型名(表達(dá)式)例：寫(xiě)一個(gè)表達(dá)式，求一個(gè)實(shí)型變量x的小數(shù)部分

x-int(x)//int(…)是截尾取整2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)1）11五、取全局對(duì)象運(yùn)算符syntax:

::對(duì)象名

//功能：訪問(wèn)全局對(duì)象例:floata=13.5F;voidmain(){inta=5;cout<<a<<endl;cout<<::a<<endl;}

上面的程序使用::a，使得在主函數(shù)中可以訪問(wèn)全局變量a,該程序的輸出是:513.5注意：不能用::運(yùn)算符訪問(wèn)函數(shù)中的局部變量。2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)2）12六、內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配與撤銷運(yùn)算符new與delete1.new運(yùn)算符按照指定要求，分配內(nèi)存，返回內(nèi)存塊的首地址，分配失敗，返回NULL指針。syntax1:

new類型名;//單變量指針syntax2:new類型名(初值)//單變量指針syntax3:new類型名{[元素個(gè)數(shù)]}*

//數(shù)組指針例：int*p=newint;//分配4字節(jié)，以存放一個(gè)整數(shù)

int*q=newint(100);//對(duì)象*p的初值為100char*s=newchar[10];//建立10元字符數(shù)組

float(*pt)[4]=newfloat[5][4];//建立5行4列二維實(shí)型數(shù)組2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)3）132.delete運(yùn)算符syntax1:delete地址表達(dá)式;//撤銷單變量空間syntax2:delete[]地址表達(dá)式；//撤銷數(shù)組空間例3-2編程輸入整數(shù)n，然后輸入n個(gè)英文單詞，并按字典順序輸出這n個(gè)單詞。#include"iostream.h"#include"string.h"voidmain(){chars[81];intn;cout<<"Inputnumbersofwords:";cin>>n;char**w=newchar*[n];2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)4）14cout<<"Input"<<n<<"words:"<<endl;for(inti=0;i<n;i++){cin>>s;w[i]=newchar[strlen(s)+1];strcpy(w[i],s);}for(i=0;i<n-1;i++)for(intj=0;j<n-1-i;j++)if(strcmp(w[j],w[j+1])>0) {char*p=w[j];w[j]=w[j+1];w[j+1]=p;}for(i=0;i<n;i++){cout<<w[i]<<"";delete[]w[i];}cout<<endl;delete[]w;}2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)5）15七、變量的引用類型1.引用的概念“引用”（reference）是C＋＋的一種新的變量類型，是對(duì)C的一個(gè)重要擴(kuò)充。它的作用是為一個(gè)變量起一個(gè)別名。假如有一個(gè)變量a，想給它起一個(gè)別名b，可以這樣寫(xiě)：inta;int&b=a;注意：經(jīng)過(guò)上述定義后，變量b并沒(méi)有開(kāi)辟新的存貯空間，它和變量a都是同一個(gè)變量，有共同的存貯空間。2.引用類型作函數(shù)的形參例：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)型變量交換值的函數(shù)。2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)6）16voidmain(){doublex=1.5,y=80.33;swap(x,y);printf("x=%.2f,y=%.2f\n",x,y);}voidswap(doublex,doubley){doublet=x;x=y;y=t;}為什么不能實(shí)現(xiàn)主調(diào)程序兩個(gè)變量換值？1.5main-80.33xy1.5swap-80.33xy1.5-80.33函數(shù)調(diào)用swap(x,

y);2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)7）17voidmain(){doublea=-1.25,b=0.34;swap(a,b);cout<<a<<""<<b<<endl;}#include"iostream.h"voidswap(double&x,double&y){doublet=x;x=y;y=t;}引用類型形參，可以實(shí)現(xiàn)主調(diào)程序兩個(gè)變量換值1.5main-80.33abxy函數(shù)調(diào)用swap(x,

y);引用類型形參的特點(diǎn)是不進(jìn)行值傳遞，形參變量名只是實(shí)參變量名的代名字，在子函數(shù)中，形參變量發(fā)生改變，事實(shí)上是主調(diào)程序中對(duì)應(yīng)的實(shí)參變量發(fā)生了改變。2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)8）18voidmain(){doublea=-1.25,b=0.34;swap(&a,&b);cout<<a<<""<<b<<endl;}指針形參，可以實(shí)現(xiàn)主調(diào)程序兩個(gè)變量換值#include"iostream.h"voidswap(double*p,double*q){doublet=*p;*p=*q;*q=t;}1.5main-80.33ab&xswap&ypqx的地址y的地址函數(shù)調(diào)用swap(&a,&b);paqb2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)9）19例

字符串逆序存貯。#include"iostream.h"#include"string.h"voidswap(char&a,char&b){chart=a;a=b;b=t;}voidreverse(char*s){char*p=s,*q=s+strlen(s)-1;while(p<q)swap(*p++,*q--);}voidmain(){chars[80];cout<<"Inputastring:";cin>>s;reverse(s);cout<<"Reversedstringis:"<<s;}2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)10）20問(wèn)題與思考：在上例中，swap(a,b);可以寫(xiě)成swap(-1.25,0.34);嗎？注意：引用只能針對(duì)單變量，不能針對(duì)數(shù)組進(jìn)行。2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)11）21不可以。22八、變量初始化的兩種形式syntax1:

數(shù)據(jù)類型名變量名=表達(dá)式；syntax2:

數(shù)據(jù)類型名變量名(表達(dá)式）；例：inta=5;doublex=1.25;C＋＋中，還可寫(xiě)為inta(5);doublex(1.25);2.3C＋＋擴(kuò)展C的一些新特性(續(xù)12完）C++繼承了C語(yǔ)言的全部語(yǔ)法，包括函數(shù)定義和使用方法。在面向過(guò)程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，函數(shù)是模塊劃分的基本單位，是對(duì)處理問(wèn)題過(guò)程的一種抽象。在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)中，函數(shù)同樣重要，它是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中對(duì)功能的抽象。要求掌握：第三章函數(shù)

函數(shù)定義與使用

幾種特殊函數(shù)

函數(shù)的重載233.1函數(shù)的定義和使用一、函數(shù)的定義

函數(shù)的定義格式

類型修飾符函數(shù)名（形式參數(shù)表）｛

函數(shù)體｝

243.1函數(shù)的定義和使用(續(xù)1）

聲明與定義區(qū)別：聲明是向編譯器介紹名字——標(biāo)識(shí)符。它告訴編譯器“這個(gè)函數(shù)或這個(gè)變量在某處可找到，它的模樣像什么”。定義是說(shuō)：“在這里建立變量”或“在這里建立函數(shù)”。它為名字分配存儲(chǔ)空間。無(wú)論定義的是函數(shù)還是變量，編譯器都要為它們?cè)诙x點(diǎn)分配存儲(chǔ)空間。對(duì)于變量，編譯器確定變量的大小，然后在內(nèi)存中靠開(kāi)辟空間來(lái)保存變量的數(shù)據(jù)。對(duì)于函數(shù)，編譯器會(huì)生成代碼，這些代碼最終也要占用一定的內(nèi)存。25二、函數(shù)的調(diào)用函數(shù)調(diào)用格式及調(diào)用方式函數(shù)聲明：調(diào)用函數(shù)之前先要在主調(diào)函數(shù)中聲明函原型。在主調(diào)函數(shù)中，或所有函數(shù)之前，按如下形式聲明：類型說(shuō)明符被調(diào)函數(shù)名（含類型說(shuō)明的形參表）函數(shù)調(diào)用：聲明了函數(shù)原型之后，就可以按下面的形式來(lái)調(diào)用子函數(shù)。函數(shù)調(diào)用的一般格式：函數(shù)名（實(shí)參列表）3.1函數(shù)的定義和使用(續(xù)2完）263.2內(nèi)聯(lián)函數(shù)1、內(nèi)聯(lián)函數(shù)定義在一般函數(shù)定義前面加上保留關(guān)鍵字inline，該函數(shù)即被說(shuō)明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。例如：inlineintadd2(intn){returnn+2；}

對(duì)于內(nèi)聯(lián)函數(shù)，C++有可能直接用函數(shù)體代碼來(lái)替代對(duì)函數(shù)的調(diào)用，這一過(guò)程稱為函數(shù)體的內(nèi)聯(lián)展開(kāi)。27不能有循環(huán)、switch等例：#include<iostream.h>inlinefloatmax（floata,floatb）//內(nèi)聯(lián)函數(shù)，計(jì)算最大值{…}voidmain（）{floatscore[2]；//存放2個(gè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)floatmax_score；max_score=max（score[0],score[1]）；

//調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)求最大值，在編譯時(shí)就已經(jīng)被替換為了max的函數(shù)體，而不是本語(yǔ)句cout<<“maxscore=”<<max_score<<endl；}3.2內(nèi)聯(lián)函數(shù)(續(xù)1完）28討論:inline應(yīng)該放在哪里//a.hinlinevoidfoo(void);//a.cinlinevoidfoo(void){}//b.c#include"a.h"voidbar(void){foo();}這種用法inline是不起任何作用的只有這樣://a.hinlinevoidfoo(void){}//b.c#include"a.h"voidbar(void){foo();}這樣才能真正的內(nèi)聯(lián);內(nèi)聯(lián)是在編譯期間處理的293.3帶默認(rèn)形參值的函數(shù)

函數(shù)在定義時(shí)可以預(yù)先定義出默認(rèn)的形參值。調(diào)用時(shí)如果給出實(shí)參，則用實(shí)參初始化形參；如果沒(méi)有給出實(shí)參，則采用預(yù)先定義的默認(rèn)形參值。

例：intarea（intl=5，intw=5）{returnl*w；}voidmain（）{area（）；//采用默認(rèn)值5和5進(jìn)行計(jì)算，返回結(jié)果25；area（10，2）；//實(shí)參10和2傳遞給形參，返回結(jié)果20；area（2）；//將值2傳遞給形參l，w采用默認(rèn)值5，返回值10；}30注意：

形參默認(rèn)值應(yīng)在函數(shù)原型中給出（而不是在函數(shù)體中給出）默認(rèn)形參值必須按照從右向左順序定義。調(diào)用時(shí)，實(shí)參按從左向右順序初始化形參。（即如果有三個(gè)形參，實(shí)參為一個(gè)時(shí)，則會(huì)初始化第一個(gè)形參，而另外兩個(gè)要采用默認(rèn)值…）。所以，在有默認(rèn)值的形參右邊，不能出現(xiàn)無(wú)默認(rèn)值的形參。3.3帶默認(rèn)形參值的函數(shù)(續(xù)1）313.3帶默認(rèn)形參值的函數(shù)(續(xù)2完）例：判斷以下用法是否正確？

intarea（intl，intw=4）；

intarea（intl=3，intw）；

intarea（intl=3，intw，inth=9）；！錯(cuò)誤，這樣如果調(diào)用時(shí)為area（10），則10會(huì)賦值給l，而w得不到初始值，編譯錯(cuò)誤（mis