《C++程序設(shè)計》學(xué)習(xí)筆記總結(jié) - 第一章 C++語言簡介

第一章C++語言簡介一、C++語言的發(fā)展簡史C++語言的發(fā)展簡史1、將程序設(shè)計語言分為低級語言、中級語言和高級語言。機器語言和匯編語言屬于低級語言一類，因為它們能夠直接操縱計算機的寄存器和內(nèi)存。機器語言是一種依賴于CPU的指令系統(tǒng)，使用機器指令的二進制代碼編寫程序，能夠直接被計算機識別。匯編

語言使用能夠代表指令的助記符來編寫程序，可以看作是符號化了的機器語言2、高級語言是面向用戶的語言，很多語言在形式上接近于算術(shù)語言和自然語言，程序員編寫方便。使用高級語言編寫的程序易讀且通用性強，但大部分不能直接與硬件打交道，也不能直接在計算機上運行，需要系統(tǒng)軟件的支持，如需要編譯程序及鏈接程序

將高級語言編譯鏈接為機器指令后才能運行3、C語言是C++語言的前身，在進一步擴充和完善C語言的基礎(chǔ)上得到了C++語言。二、C++語言的特點1、它是C語言的繼承，盡量兼容C語言，既保持了C語言的簡潔和高效，可以像C語言那樣進行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，同時也增強了C語言對類型的處理。2、加入了面向?qū)ο蟮奶卣?，可以進行以抽象數(shù)據(jù)類型為特點的基于對象的程序設(shè)計，還可以進行以繼承和多態(tài)為特點的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。與C語言相比，C++語言的優(yōu)點：(1)從程序運行的穩(wěn)定性來說，C++語言比C語言更安全，它支持過程化編程、面向?qū)ο缶幊毯头盒途幊?。因為能夠支持面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，所以C++語言的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。(2)C++語言可運行于多種平臺上，如Windows、MAC操作系統(tǒng)及UNIX的多種版本。(3)C++語言中加入了面向?qū)ο蟮母拍睿m然C語言的語法絕大部分都被保留在C++語言中，但C++的程序結(jié)構(gòu)與C語言的程序結(jié)構(gòu)存在很大差別。C++語言對C語言做了很多改進，C++語言相對于C語言的最根本的變化是引進了類和對象的概念?；镜妮斎?輸出在C++中，可以使用流提取運算符“>>”從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備鍵盤取得數(shù)據(jù)。例如，語句“cin>>x;”從鍵盤獲取輸入數(shù)據(jù)并賦給變量x。使用cin可以獲得多個來自鍵盤的輸入值。cout是一個標(biāo)準(zhǔn)輸出流對象，使用流插入運算符“<<”向輸出設(shè)備屏幕輸出信息。cin>>輸入cout<<輸出

這里的cin與cout是C++中的對象helloworld頭文件和命名空間1、iostream是C++的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流。當(dāng)在程序中使用cin或cout時，必須在程序的最前面包含這個流。如果還要使用其他的內(nèi)容，那么需要包含其他的頭文件。每條#include指令僅可以包含一個頭文件，如果需要包含多個頭文件，則需要使用多條#include指令。【嵌入指令】例：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

cout<<("%s\n","hello");

return0;}2、在C++中，頭文件不再以“.h”結(jié)尾，以“.h”結(jié)尾的頭文件是C語言中常用的頭文件。常用的頭文件有以下一些。標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流：<iostream>標(biāo)準(zhǔn)文件流：<fstream>標(biāo)準(zhǔn)字符串處理函數(shù)：<string>標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)函數(shù)：<cmath>當(dāng)使用尖括號時，C++編譯器將首先在C++系統(tǒng)設(shè)定的目錄中尋找要包含的文件，如果沒有找到，再到指令中指定的目錄中去查找。#include<iostream>采用雙引號時，C++編譯器在用戶當(dāng)前目錄下或指令中指定的目錄下尋找要包含的文件。#include"e:\myprog\ex1.h"C++中為了避免名字定義沖突，特別引入了“命名空間”的定義，即namespace。命名空間的作用是為了消除同名引起的歧義。usingnamespacestd;標(biāo)準(zhǔn)的命名空間定義一個命名空間的語法格式如下：namespace命名空間名{

命名空間內(nèi)的各種聲明(函數(shù)聲明、類聲明、……）}強制類型轉(zhuǎn)換運算符static_cast用于將一種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)據(jù)類型，使用格式如下：static_cast<類型名>(表達式）其功能是把表達式轉(zhuǎn)換為類型名所指定的類型。static_cast也可以省略。oneInt2=static_cast<int>(oneDouble);//強制類型轉(zhuǎn)換oneInt2=int(oneDouble);

//強制類型轉(zhuǎn)換運算符的新形式oneInt2=(int)oneDouble;

//強制類型轉(zhuǎn)換運算符的舊有形式oneInt2=oneDouble;

//自動類型轉(zhuǎn)換7/2=3因為是整數(shù)7.0/2=3.5

函數(shù)參數(shù)的默認(rèn)值#include<iostream>usingnamespacestd;voidfunc(inta=11,intb=22,intc=33)//為參數(shù)a，b，c分別設(shè)置了默認(rèn)值11，22與33{

cout<<“a=”<<a<<”，b="<<b<<"，c="<<c<<endl;}intmain(){

func();//調(diào)用時缺少了3個實參，將使用定義中的3個參數(shù)默認(rèn)值func(55);//調(diào)用時缺少了后2個實參，將使用定義中的后2個參數(shù)默認(rèn)值func(77,99);//調(diào)用時缺少了最后1個實參，將使用定義中的最后1個參數(shù)默認(rèn)值func(8,88,888);//調(diào)用時實參完備，將不使用定義中的任何參數(shù)默認(rèn)值return0;

}C++語言規(guī)定，提供默認(rèn)值時必須按從右至左的順序提供，即有默認(rèn)值的形參必須在形參列表的最后。如果有某個形參沒有默認(rèn)值，則它左側(cè)的所有形參都不能有默認(rèn)值。調(diào)用函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)的實參與被調(diào)函數(shù)的形參按從左至右的順序進行匹配對應(yīng)。voiddefaultvalue1(inta=2,doubleb=3.0);voiddefaultvalue2(inta,doubleb=3.0);voiddefaultvalue3(inta=2,doubleb);voidfunc1(inta,intb=2,intc=3);voidfunc2(inta=1,intb,intc=3);voidfunc3(inta=1,intb=2,intc);假設(shè)給出如下的函數(shù)聲明：voidfunc(inta,intb=2,intc=3);則下列函數(shù)調(diào)用中哪些是正確的？請解釋原因。func(1,22,333);func();func(10,20);func(5,,9);

是錯誤的，調(diào)用時給出的實參應(yīng)該是連續(xù)排列的引用和函數(shù)參數(shù)的傳遞引用相當(dāng)于給變量起了一個別名。變量對應(yīng)于某個內(nèi)存地址，如果給某個變量起了別名（不需要給它另開辟內(nèi)存單元），相當(dāng)于變量和這個引用都對應(yīng)到同一地址。程序中使用哪個名字都是允許的。在C++中，“引用”的定義格式如下：類型名&引用名=同類型的某變量名;#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

intoneInt=1;

int&ref=oneInt;

//ref是oneInt的引用，ref等價于oneInt,注意&是在等號右邊它表示的是引用，如果在等號的左邊則表示為取地址如:b=&a

constint&refc=oneInt;

//定義常引用,注意，如果const=3是報錯的，因為常量吧，但由于引用別名的存在，可以通過ref=3實現(xiàn)它的修改相當(dāng)于ref、refc、oneInt全指同1塊內(nèi)存空間了

ref=2;

//修改ref也即修改了oneInt

cout<<"oneInt="<<oneInt<<”,"<<"ref="<<ref<<endl;

//輸出oneInt=2,ref=2

cout<<"refc="<<refc<<endl;

//輸出refc=2

oneInt=3;

//修改oneInt也即修改了ref

cout<<"ref=”<<ref<<endl;

//輸出ref=3

cout<<"refc=”<<refc<<endl;

//輸出refc=3

int&ref2=ref;

//ref2和ref都是oneInt的引用

cout<<"ref2="<<ref2<<endl

//輸出ref2=3

//refc=5;

//錯誤，不能使用常引用對所引用的變量進行修改return0;}引用和函數(shù)參數(shù)的傳遞引用在函數(shù)中的使用1、在程序中不僅能定義變量的引用，還可以將引用用在函數(shù)中。引用既可以作為函數(shù)的參數(shù)使用，也可以作為函數(shù)的返回值使用。2、在C++中，函數(shù)調(diào)用時參數(shù)的傳遞有兩種方式：傳值和傳引用。這里跟PHP一樣，把它理解成php完全正確傳值，實際上是傳遞對象的值。傳引用是傳遞對象的首地址值。例子：#include<iostream>usingnamespacestd;intoneX=10;intoneY=20;int&refVa1ue(int&x){

returnx;}intmain(){

refVa1ue(oneX)=30;

//返回值是引用，可以作為左值使用

cout<<"oneX="<<oneX<<endl;

//輸出oneX=30

refVa1ue(oneY)=40;

//返回值是引用的函數(shù)調(diào)用表達式，可以作為左值使用

cout<<"oneY="<<oneY<<endl;

//輸出oneY=40

return0;}輸出：oneX=30oneY=40const與指針共同使用constinta=20;常量a是不允許修改。注意一定看const右邊的是誰，誰就是常的不能修改的const修飾指針變量時，基本含義如下：1)如果唯一的const位于符號*的左側(cè)，表示指針?biāo)笖?shù)據(jù)是常量，數(shù)據(jù)不能通過本指針改變，但可以通過其他方式進行修改；指針本身是變量，可以指向其他的內(nèi)存單元。constchar*p="ABCD";2)如果唯一的const位于符號*的右側(cè)，表示指針本身是常量，不能讓該指針指向其他內(nèi)存地址；指針?biāo)傅臄?shù)據(jù)可以通過本指針進行修改。char*constp="ABCD";3)在符號*的左右各有一個const時，表示指針和指針?biāo)笖?shù)據(jù)都是常量，既不能讓指針指向其他地址，也不能通過指針修改所指向的內(nèi)容。constchar*constp="ABCD";例子：設(shè)有說明constchar*constp="ABCD";則下列選項中正確的是【禁止修改指針p本身，且禁止通過p修改所指向的數(shù)據(jù)】設(shè)有說明constchar*p="ABCD";則下列選項中正確的是【允許修改指針p本身，且禁止通過p修改所指向的數(shù)據(jù)】指針可以被修改指向其他的變量設(shè)有說明char*constp="ABCD";則下列選項中正確的是【禁止修改指針p本身，且允許通過p修改所指向的數(shù)據(jù)】指針不能指向其他的變量了，但數(shù)據(jù)是可以被修改的常量對象、常量成員函數(shù)常量對象如果不希望某個對象的值被改變，則定義該對象的時候可以在前面加const關(guān)鍵字，靜態(tài)成員變量除外。常量成員函數(shù):在類的成員函數(shù)后面可以加const關(guān)鍵字，則該成員函數(shù)成為常量成員函數(shù)。*在常量成員函數(shù)中不能修改成員變量的值（靜態(tài)成員變量除外）*也不能調(diào)用同類的非常量成員函數(shù)（靜態(tài)成員函數(shù)除外）classSample{

public:

intm_value;

staticintm_value2;

voidGetValue()const{//常量成員函數(shù)

m_value=0;//出錯,不能修改非常量成員變量，當(dāng)然也不能修改常量成員變量了，要不然常量還有什么意義

func();

//

出錯,不能調(diào)用非常量成員函數(shù)

m_value2=0;//OK,可以修改靜態(tài)成員變量

func2();

//OK,可以調(diào)用常量成員函數(shù)

}

voidfunc(){}

voidfunc2()const{}};intmain(){

constSampleobj;//常量對象

obj.m_value=100;//出錯，常量對象不可以被修改

obj.m_value2=100;//OK，常量對象可以修改靜態(tài)的成員變量

obj.func();//出錯,常量對象上面不能執(zhí)行非常量成員函數(shù)

obj.GetValue();//OK,常量對象上可以執(zhí)行常量成員函數(shù)

return0;}常量成員函數(shù)的重載兩個成員函數(shù)，名字和參數(shù)表都一樣，但是一個是const，一個不是，那么是算是重載。intGetValue(){return2*m_value;}//普通成員函數(shù)intGetValue()const{returnm_value;}//常量成員函數(shù)

常引用引用前面可以加const關(guān)鍵字，成為常引用。不能通過常引用，修改其引用的變量的。constint&r=n;//常引用，相當(dāng)于給n起了個別名，不能通過這個別名進行修改數(shù)據(jù)r=5;//error

n=4;//ok對象作為函數(shù)的參數(shù)時，生產(chǎn)該對象參數(shù)是需要調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的，這樣效率就比較低。用指針作為參數(shù)，代碼又不好看，如何解決呢？常引用可以用對象的引用作為參數(shù)，防止引發(fā)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，如：voidFunc(Sample&obj){}

但是有個問題，對象引用作為函數(shù)的參數(shù)有一定的風(fēng)險性，若函數(shù)中不小心修改了形參obj，則實參也會跟著變，這可能不是我們想要的，如何避免呢？可以用對象的常引用作為參數(shù)，如：voidFunc(constSample&o){}//對象的常引用作為參數(shù),這樣函數(shù)中就能確保不會出現(xiàn)無意中更改obj值的語句了。char字符指針，字符串c++中沒有字符串類型，它是char數(shù)組通過指針實現(xiàn)賦值，如下：

//char*str1="abc";//錯誤

constchar*str2="abc";//OK,指針指向的數(shù)值是常量，不能修改

charconst*str3="abc";//OK

char*str5=(char*)"hello";//字符串需要這樣才行//字符數(shù)組charsrc[]="ABC";chardest[2];內(nèi)聯(lián)函數(shù)1、為了避免這種頻繁的函數(shù)調(diào)用與返回，C++語言引入了內(nèi)聯(lián)函數(shù)的概念。使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯器在編譯時并不生成函數(shù)調(diào)用，而是將程序中出現(xiàn)的每一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)的調(diào)用表達式直接用該內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體進行替換，就像整個函數(shù)體在調(diào)用處被重寫了一

遍一樣。很顯然，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)會使最終可執(zhí)行程序的體積增大。這是以空間消耗節(jié)省時間開銷2、內(nèi)聯(lián)函數(shù)應(yīng)該定義在前，調(diào)用在后，定義時只需在函數(shù)頭返回值類型的前面加上關(guān)鍵字inline3、內(nèi)聯(lián)函數(shù)主要應(yīng)用于代碼量少的函數(shù)，頻繁調(diào)用；4、如果函數(shù)體中有循環(huán)語句和switch語句則通常不定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)內(nèi)聯(lián)函數(shù)的特點是（增加代碼量，加快訪問速度）包含哪種語句的函數(shù)不能聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)（A）。A:循環(huán)B:變量自增自減C:if...else…D:變量聲明函數(shù)的重載所謂函數(shù)重載，是指在程序的同一范圍內(nèi)聲明幾個功能類似的同名函數(shù)。實現(xiàn)函數(shù)的重載必須滿足下列條件之一：1、參數(shù)表中對應(yīng)的參數(shù)類型不同。2、參數(shù)表中參數(shù)個數(shù)不同如果函數(shù)參數(shù)表中不同類型參數(shù)的次序不同，也符合上面所說的條件。要注意的是，返回值類型不能用來區(qū)分函數(shù)，也就是說，如果兩個函數(shù)的名字和參數(shù)表都是一樣的，僅僅是返回值類型不同，則這兩個函數(shù)不是重載的，編譯器認(rèn)為它們是重復(fù)定義，編譯時會報錯下列有關(guān)重載函數(shù)的說法中正確的是（C）。A:重載函數(shù)必須具有不同的返回值類型B:重載函數(shù)參數(shù)個數(shù)必須相同C:重載函數(shù)必須有不同的形參列表D:重載函數(shù)名可以不同若定義了重載函數(shù)Sum()，如下所示：intSum(inta,intb,intc=0);intSum(inta,intb);則函數(shù)調(diào)用語句：Sum(1,2);將導(dǎo)致編譯錯誤。因為編譯器不知道是應(yīng)該以(1，2，0)作為參數(shù)調(diào)用第一個Sum()函數(shù)，還是以(1,2)作為參數(shù)調(diào)用第二個Sum()函數(shù)，即產(chǎn)生二義性。在設(shè)計程序時，應(yīng)該避免這種情況的發(fā)生指針和動態(tài)內(nèi)存分配指針變量中保存的是一個地址，有時也稱指針指向一個地址。則下列選項中，表述錯誤的是【D】

【分析】指針p指向整型變量a，p中保存a的地址，而不是值100。p指向的地址中的值是100。地址與地址中的值不要混淆A.聲明變量p，其中*表示p是一個指針變量B.變量p經(jīng)初始化，獲得變量a的地址C.變量p只可以指向一個整型變量D.變量p的值為100

數(shù)組的長度是聲明數(shù)組時指定的，在整個程序運行過程中通常是不變化的。C++語言不允許定義元素個數(shù)不確定的數(shù)組。例如：intn;inta[n];//在有些編譯環(huán)境下，這種定義是不允許的，因為n未知在C++語言中，使用new運算符實現(xiàn)動態(tài)內(nèi)存分配。例如，可以寫如下的語句：p=newT;其中，T是任意類型名，p是類型為T*的指針。這樣的語句會動態(tài)分配出一片大小為sizeof(T)字節(jié)的內(nèi)存空間，并且將該內(nèi)存空間的起始地址賦值給指針p。例如：動態(tài)分配了有4個字節(jié)大小的內(nèi)存空間，p指向這個空間的首地址，之后通過指針p可以讀寫該內(nèi)存空間。第3行語句是向這個空間中存入數(shù)值5。*p=5;注意如果是new開辟的內(nèi)存，一定要用delete才能釋放掉內(nèi)存，如果想刪掉整個數(shù)組，應(yīng)該用delete[]p;這里要有一個[]，如果deletep它只刪除了數(shù)組的第1個元素的地址。使用new運算符還可以動態(tài)分配一個任意大小的數(shù)組：p=newT[N];其中，T是任意類型名，p是類型為T*的指針，N代表數(shù)組“元素個數(shù)”，可以是任何的值為正整數(shù)的表達式。數(shù)組中元素的類型是T類型。這條語句動態(tài)分配了N*sizeof(T)個字節(jié)的內(nèi)存空間，指針p指向這段空間的首地址。指針p和q都指向一個整型變量，但指針p指向的空間并不是使用new運算符分配的，所以不能使用delete釋放。而指針q指向的空間是使用new分配的，所以使用完畢，通過delete進行釋放。用string對象處理字符串C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫中提供了string數(shù)據(jù)類型，專門用于處理字符串。string是一個類，這個類型的變量稱為“string對象”。要在程序中使用string對象，必須在程序中包含頭文件string，即在程序的最前面，要加上如下語句：#include<string>注意這里省掉了.sh，需要用usingnamespacestd;聲明一個string對象，與聲明普通變量是類似的，格式如下：string變量名;stringstr1;

//聲明string對象str1，值為空stringcity="Beijing";

//聲明string對象city，并使用字符串常量進行初始化charname[]="C++程序";

還可以使用字符數(shù)組對string變量進行初始化strings1=name;stringcitys[]={"Beijing","Shanghai","Tianjin","Chongqing"};

還可以聲明一個string對象數(shù)組，即數(shù)組中每個元素都是字符串。例如：cout<<sizeof(citys)/sizeof(string)<<endl;

//輸出數(shù)組元素個數(shù),最后一行語句將輸出數(shù)組元素個數(shù)。citys是string對象數(shù)組，sizeof(citys)是整個數(shù)組占用的空間大小，sizeof(string)是每個string對象的大小，所以

sizeof(citys)/sizeof(string)表示的是數(shù)組元素個數(shù)boolb=s1<s3;

//b為true,比較s1與s3的字符串長度if(str.empty())

判斷是否為空串constchar*p=str.c_str();//取str的首地址cout<<"find:"<<str.find("de",0)<<endl;

//查找成功，從字符串的第0個位置開始找子串cout<<"find:"<<str.find("de",4)<<endl;

//查找失敗下面不能夠判斷字符串S是空串的是（D）A:if(S[0]==0)B:if(strlen(S)==0)C:if(strcmp(S,"")==0)D:if(S=='\0’)三、C++語言的程序結(jié)構(gòu)C++程序以.cpp作為文件擴展名，文件中包含若干個類和若干個函數(shù)。程序中必須有且僅有一個主函數(shù)main()，這是程序執(zhí)行的總?cè)肟凇Ｖ骱瘮?shù)也稱為主程序。程序從主函數(shù)main()的開始處執(zhí)行，主函數(shù)可以在任何地方出現(xiàn)，按照其控制結(jié)構(gòu)，一直執(zhí)行到結(jié)束。C++程序中，仍沿用C語言的注釋風(fēng)格，即注釋有以下兩種形式：1)

從/*開始，到*/結(jié)束，這之間的所有內(nèi)容都視作注釋。2)

從//直到行尾，都是注釋真題演練1、已知："inta=5;charc='a';"則輸出語句cout<<c+1<<a<<c;的顯示結(jié)果是（985a）。2、下面程序的輸出結(jié)果是（3）#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

inta=1,b=-2,c=3;

if