C++程序設(shè)計(jì)教程1修改版課件

6、紀(jì)律是自由的第一條件?！诟駹?、紀(jì)律是集體的面貌，集體的聲音，集體的動(dòng)作，集體的表情，集體的信念?！R卡連柯8、我們現(xiàn)在必須完全保持黨的紀(jì)律，否則一切都會(huì)陷入污泥中?！R克思9、學(xué)校沒有紀(jì)律便如磨坊沒有水?！涿兰~斯10、一個(gè)人應(yīng)該：活潑而守紀(jì)律，天真而不幼稚，勇敢而魯莽，倔強(qiáng)而有原則，熱情而不沖動(dòng)，樂觀而不盲目。——馬克思C++程序設(shè)計(jì)教程1修改版C++程序設(shè)計(jì)教程1修改版6、紀(jì)律是自由的第一條件?！诟駹?、紀(jì)律是集體的面貌，集體的聲音，集體的動(dòng)作，集體的表情，集體的信念?！R卡連柯8、我們現(xiàn)在必須完全保持黨的紀(jì)律，否則一切都會(huì)陷入污泥中?！R克思9、學(xué)校沒有紀(jì)律便如磨坊沒有水。——夸美紐斯10、一個(gè)人應(yīng)該：活潑而守紀(jì)律，天真而不幼稚，勇敢而魯莽，倔強(qiáng)而有原則，熱情而不沖動(dòng)，樂觀而不盲目?！R克思C++程序設(shè)計(jì)教程1修改版C++程序設(shè)計(jì)教程(第二版)第一章概述Chapter1Introduction3/25/20212第一章概述1.程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展2.C++語言發(fā)展歷史3.C++編程流程4.程序與算法5.過程化程序設(shè)計(jì)6.對象化程序設(shè)計(jì)3/25/20213匯編語言*匯編語言將機(jī)器指令映射為一些可以被人讀懂的助記符，如ADD、SUB等。*例如：INCEAX;(01000000)*不能直接執(zhí)行，需要經(jīng)過匯編，變成機(jī)器語言程序。*抽象層次很低，仍然是低級(jí)語言。7/21/20236匯編語言（續(xù)）a=3*a–2*b+1匯編語言和某個(gè)特定的機(jī)器語言：⑴moveax,DWORDPTRa

$[ebp]8b45fc⑵leaeax,DWORDPTR[eax+eax*2]8d0440⑶movecx,DWORDPTRb

$[ebp]8b4df8⑷addecx,ecx 03c9⑸subeax,ecx2bc1⑹inceax40⑺movDWORDPTRa

$[ebp],eax8945fc7/21/20237高級(jí)語言*高級(jí)語言屏蔽了機(jī)器的細(xì)節(jié)，提高了語言的抽象層次，程序中可以采用具有一定涵義的數(shù)據(jù)命名和容易理解的執(zhí)行語句。(eg:c,c++,Java,C#)*例如：if(x<3)

z=x*y;類似英語和數(shù)學(xué)表達(dá)式*不能直接執(zhí)行7/21/20238*高級(jí)語言有兩種翻譯方式：1、解釋方式2、編譯方式源程序解釋程序運(yùn)行結(jié)果源程序編譯程序目標(biāo)代碼7/21/20239總結(jié)：*程序語言越低級(jí)，則必須對過程描寫的越具體，指令也就越接近機(jī)器的硬件邏輯。*程序語言越高級(jí)，就越接近對問題的描述與表達(dá)，因而更直觀，更容易被人們所立即。*程序語言的發(fā)展，總是從低級(jí)到高級(jí)，也就是從具體描述到抽象描述，當(dāng)然高級(jí)語言的抽象描述最后都自動(dòng)轉(zhuǎn)換成了機(jī)器的具體實(shí)現(xiàn)。7/21/2023102.C++語言發(fā)展前史*1954年，IBM公司JohnBackus設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)FORTRAN語言，用于科學(xué)計(jì)算的“公式翻譯語言”；*1966年，標(biāo)準(zhǔn)化FORTRAN語言，稱為FORTRAN66；后又被更新FORTRAN77和FORTRAN90；*1959年，設(shè)計(jì)面向商業(yè)的通用語言COBOL；*1968年，標(biāo)準(zhǔn)化COBOL語言，后標(biāo)準(zhǔn)化更新；*1960年，定義ALGOL60語言，首次引入局部變量和遞歸概念。7/21/2023112.C++語言發(fā)展前史（續(xù)）*20世紀(jì)60年代，在簡化FORTRAN基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)BASIC語言；*1983年推出TRUEBASIC；*1985年推出QBASIC；*1991年推出的VisualBASIC（VB）*20世紀(jì)60年代中期，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了用于人工智能研究的Lisp語言。*1967年，為兒童設(shè)計(jì)LOGO語言；*1967年，推出Simula67語言，首次提出類的概念；7/21/2023122.C++語言發(fā)展歷史*1972年：貝爾實(shí)驗(yàn)室首次實(shí)現(xiàn)C語言*1980年：貝爾實(shí)驗(yàn)室開始對C進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)充――帶類的C*1983年：取名C++*1994年：制定ANSI(美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì):AmericanNationalStandardsInstitute)C++標(biāo)準(zhǔn)草案*1998年：C++的ANSI/ISO標(biāo)準(zhǔn)被投入使用，——標(biāo)準(zhǔn)的C++7/21/202313*C與C++的最大區(qū)別在于解決問題的思想方法不一樣。1、C是一個(gè)結(jié)構(gòu)化語言，它的重點(diǎn)在于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C程序的設(shè)計(jì)首要考慮的是如何通過一個(gè)過程，對輸入進(jìn)行運(yùn)算處理得到輸出；對于C++，首要考慮的是如何構(gòu)造一個(gè)對象模型，讓這個(gè)模型能夠契合對應(yīng)的問題域，這樣就可以通過獲取對象的狀態(tài)信息得到輸出或?qū)崿F(xiàn)過程控制。C與C++語言比較7/21/2023142、就語言本身而言，在C中更多的是算法的概念。算法是程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，好的設(shè)計(jì)如果沒有好的算法，一樣不行。3、C語言設(shè)計(jì)目標(biāo)：簡捷、高效。

*缺點(diǎn)：比較適用于解決小的問題，對于大規(guī)模編程，程序模塊之間的協(xié)調(diào)性差，程序的可重用性、程序的安全、健壯以及可維護(hù)性、可擴(kuò)充性差。

7/21/2023154、C是C++的子集，C＋＋不僅包括了整個(gè)C，C的全部特征、屬性、優(yōu)點(diǎn)，還有一些優(yōu)點(diǎn)：

#支持面向?qū)ο缶幊?OOP)，也支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)；

#修補(bǔ)的C語言的一些漏洞，提供更好的類型檢查機(jī)制和編譯分析；

#生成目標(biāo)程序質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率較高；#提供異常處理機(jī)制，簡化程序的出錯(cuò)處理；#函數(shù)可以重載以及使用缺省參數(shù)；#提供模板機(jī)制：類模板和函數(shù)模板；7/21/2023163.C++編程流程1、編程過程：*一般的編程操作流程為：1、編輯（edit）

2、編譯（compile）

3、鏈接（link或make或build）

4、調(diào)試運(yùn)行（debug或run）

該過程循環(huán)往復(fù)，直至完成。編輯源程序（鍵入程序）.cpp編譯程序.obj連接.exe調(diào)試運(yùn)行7/21/202317*源程序：用源語言寫的，有待翻譯的程序*目標(biāo)程序：也稱為“結(jié)果程序”，是源程序通過翻譯程序加工以后所生成的程序。7/21/202318*編輯將源程序輸入到計(jì)算機(jī)中，生成后綴為cpp的磁盤文件。*編譯將程序的源代碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言代碼。*連接將多個(gè)源程序文件以及庫中的某些文件連在一起，生成一個(gè)后綴為exe的可執(zhí)行文件。*運(yùn)行調(diào)試7/21/202319標(biāo)準(zhǔn)輸出的小程序：#include<iostream>intmain(){std::cout<<"helloWorld.\n";}*程序不但要使計(jì)算機(jī)能理解，而且也要讓人能理解，因此，上述程序最好寫成有結(jié)構(gòu)形式的代碼：#include<iostream>intmain(){std::cout<<"helloWorld.\n";}7/21/202320

*說明：#include:編譯預(yù)處理命令，文件包含。iostream是C++為特定環(huán)境編制的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流類的標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件，也就是說，這個(gè)頭文件提供了輸入/輸出設(shè)施。intmain()是C++程序的入口，稱為主函數(shù)。main是函數(shù)名，int表示整數(shù)（integer）數(shù)據(jù)類型，位于main的前面，表示main函數(shù)應(yīng)該返回一個(gè)整型值。一對花括號(hào)“{…}”是表示main的函數(shù)體。C＋＋語句以分號(hào)（；）結(jié)束7/21/202321cout是標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備的名稱，“<<”是操作命令，指示將后面的數(shù)據(jù)送到顯示器設(shè)備上去。″…″：表示字符串常量，原樣輸出?！錦n″：控制字符，表示換行操作，控制字符是″\″和另一個(gè)字符的組合。std是“名空間”，避免名稱沖突。

7/21/202322//**********//*ch1_1.cpp*//**********#include<iostream>intmain(){std::cout<<"Iamastudent.\n";}//*************//**ch1_2.cpp**//*************#include<iostream>intmain(){inta,b,result;std::cout<<"pleaseinputtwonumbers:\n";

std::

cin>>a>>b;result=3*a-2*b+1;

std::

cout<<"resultis“<<result<<endl;}注釋編譯預(yù)處理行函數(shù)7/21/2023232、編程風(fēng)格：程序設(shè)計(jì)風(fēng)格應(yīng)以可讀性為準(zhǔn)則，

合理的緊湊性、模塊整體性、對齊、注釋都是形成特定風(fēng)格的因素。7/21/2023244.程序與算法1、程序：以某種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言為工具編制出來的動(dòng)作序列，表達(dá)人的系統(tǒng)性思維。是一系列逐一執(zhí)行的操作。（注意：每種語言都有特定的規(guī)范）對人而言：用計(jì)算機(jī)語言編寫的語句序列對機(jī)器而言：按硬件設(shè)計(jì)規(guī)范編制的指令序列(即：機(jī)器指令序列)7/21/2023252、算法：求特定問題的一組有限的操作序列。*算法引入原因：程序的動(dòng)作序列包含了對數(shù)據(jù)的存取訪問和算術(shù)運(yùn)算，因此對數(shù)據(jù)的合理描述、組織、存放和讀取，關(guān)系到程序運(yùn)行的正確性和高效性；*目的性、抽象性、研究性；*用特定的計(jì)算機(jī)語言來描述算法，就使該算法成為特定計(jì)算機(jī)語言下的程序。同時(shí)，算法要靠程序是先來驗(yàn)證。7/21/202326例如，我們考慮以下代數(shù)問題： 一輛汽車2小時(shí)走了50英里，它的速度是多少？ 第一步，為得到答案所需要的信息是路程和時(shí)間，也既輸入信息。 第二步，用到的公式：速度=路程/時(shí)間 第三步，判斷要得到的答案，答案是以英里每小時(shí)為單位的速度值，也就是輸出信息。7/21/202327#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(intargc,char*argv[]){doubledistance,hour,velocity;cin>>distance>>hour;velocity=distance/hour;cout<<velocity<<endl;return0;}7/21/2023283、編程：是為了解決計(jì)算問題，計(jì)算問題強(qiáng)調(diào)算法，程序設(shè)計(jì)也就是在一定抽象層次上的算法設(shè)計(jì)。這里的抽象層次可以理解為數(shù)據(jù)的描述方式。

*當(dāng)程序要處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，此時(shí)，數(shù)據(jù)組織與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的顯得重要，因此數(shù)據(jù)存在的形式必須脫離程序。程序＝算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＋程序設(shè)計(jì)方法＋語言工具和環(huán)境7/21/2023295.過程化程序設(shè)計(jì)*程序設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在算法上，編程就是解決算法如何設(shè)計(jì)的問題。當(dāng)算法很大時(shí)，考慮將它按功能劃分。*主要工作：分析出解決問題所需要的步驟，然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實(shí)現(xiàn)，使用的時(shí)候一個(gè)一個(gè)依次調(diào)用就可以了。7/21/202330*設(shè)計(jì)思路自頂向下、逐步求精。采用模塊分解與功能抽象，自頂向下、分而治之。*程序結(jié)構(gòu)：按功能劃分為若干個(gè)基本模塊，形成一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)。各模塊間的關(guān)系盡可能簡單，功能上相對獨(dú)立。7/21/202331*例如五子棋，面向過程的設(shè)計(jì)思路就是首先分析問題的步驟：1、開始游戲，2、黑子先走，3、繪制畫面，4、判斷輸贏，5、輪到白子，6、繪制畫面，7、判斷輸贏，8、返回步驟2，9、輸出最后結(jié)果。把上面每個(gè)步驟用分別的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，問題就可以解決了。7/21/202332*結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)(StructuredProgramming)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)思想：1、描述任何實(shí)體只需用三種基本控制結(jié)構(gòu)2、程序設(shè)計(jì)中各過程體和組成部分都應(yīng)以模塊表示內(nèi)聚性(agregation)外聯(lián)性(association)3、過程化程序設(shè)計(jì)方法7/21/202333*優(yōu)點(diǎn)：有效地將一個(gè)較復(fù)雜的程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)分解成許多易于控制和處理的子任務(wù)，便于開發(fā)和維護(hù)。*缺點(diǎn)：對于龐大、復(fù)雜的程序難以開發(fā)和維護(hù)7/21/2023346.對象化程序設(shè)計(jì)*面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是把構(gòu)成問題事務(wù)分解成各個(gè)對象，建立對象的目的不是為了完成一個(gè)步驟，而是為了描敘某個(gè)事物在整個(gè)解決問題的步驟中的行為。7/21/202335*例如五子棋，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思路：

1、整個(gè)五子棋可以分為黑白雙方，這兩方的行為一樣；2、棋盤系統(tǒng)，負(fù)責(zé)繪制畫面，3、規(guī)則系統(tǒng)，負(fù)責(zé)判定諸如犯規(guī)、輸贏等。第一類對象（玩家對象）負(fù)責(zé)接受用戶輸入，并告知第二類對象（棋盤對象）棋子布局的變化，棋盤對象接收到了棋子的i變化就要負(fù)責(zé)在屏幕上面顯示出這種變化，同時(shí)利用第三類對象（規(guī)則系統(tǒng)）來對棋局進(jìn)行判定。

7/21/202336*總結(jié)：面向?qū)ο笫且怨δ軄韯澐謫栴}，而不是步驟。同樣是繪制棋局，這樣的行為在面向過程的設(shè)計(jì)中分散在了總多步驟中，很可能出現(xiàn)不同的繪制版本，因?yàn)橥ǔＴO(shè)計(jì)人員會(huì)考慮到實(shí)際情況進(jìn)行各種各樣的簡化。而面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)中，繪圖只可能在棋盤對象中出現(xiàn)，從而保證了繪圖的統(tǒng)一。

7/21/202337*面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)特點(diǎn)：Ⅰ將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一起，作為一個(gè)相互依存、不可分離的整體——對象。

Ⅱ?qū)ν愋蛯ο蟪橄蟪銎涔残?，形成類。Ⅲ類通過一個(gè)簡單的外部接口，與外界發(fā)生關(guān)系。7/21/2023381.封裝（encapsulation）Ⅰ把對象的屬性和功能結(jié)合成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)單位。

Ⅱ盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細(xì)節(jié)。對外形成一個(gè)邊界（或者說一道屏障），只保留有限的對外接口使之與外部發(fā)生聯(lián)系。7/21/2023392.繼承（inherita