C++編程入門(mén)與實(shí)踐手冊(cè)

匯報(bào)人：XXC++編程入門(mén)與實(shí)踐手冊(cè)2024-01-29目錄C編程基礎(chǔ)函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)與常用算法實(shí)踐項(xiàng)目：簡(jiǎn)單計(jì)算器設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目：學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)01C編程基礎(chǔ)ChapterC是一種高效且通用的編程語(yǔ)言，支持過(guò)程化編程、面向?qū)ο缶幊毯头盒途幊?。C是C語(yǔ)言的擴(kuò)展，保留了C語(yǔ)言的大部分特性，并增加了面向?qū)ο缶幊痰闹С帧語(yǔ)言具有可移植性，可以在多種平臺(tái)上運(yùn)行，包括Windows、Linux和MacOS等。C語(yǔ)言概述變量是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符，可以存儲(chǔ)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符等。C提供了多種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，如int、float、char等，以及復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型，如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體和類(lèi)等。變量的命名應(yīng)遵循一定的規(guī)則，如以字母或下劃線(xiàn)開(kāi)頭，不能使用關(guān)鍵字等。變量與數(shù)據(jù)類(lèi)型運(yùn)算符是用于執(zhí)行各種操作的符號(hào)，如算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符等。表達(dá)式是由運(yùn)算符和操作數(shù)組成的式子，用于計(jì)算并返回結(jié)果。C提供了豐富的運(yùn)算符，包括賦值運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、位運(yùn)算符等，支持各種復(fù)雜的表達(dá)式計(jì)算。運(yùn)算符與表達(dá)式控制結(jié)構(gòu)用于控制程序的執(zhí)行流程，包括順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷結(jié)果執(zhí)行不同的代碼塊，如if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。順序結(jié)構(gòu)按照代碼的先后順序逐行執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)用于重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿(mǎn)足特定條件為止，如for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)。控制結(jié)構(gòu)02函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)Chapter03函數(shù)原型在函數(shù)調(diào)用之前，需要提供函數(shù)原型（函數(shù)聲明），以告知編譯器函數(shù)的名稱(chēng)、參數(shù)類(lèi)型和返回類(lèi)型。01函數(shù)定義在C中，函數(shù)定義包括函數(shù)頭（函數(shù)名、參數(shù)列表和返回類(lèi)型）和函數(shù)體（實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能的代碼塊）。02函數(shù)調(diào)用通過(guò)函數(shù)名和參數(shù)列表來(lái)調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)的代碼，并返回結(jié)果。函數(shù)定義與調(diào)用C支持多種參數(shù)傳遞方式，包括值傳遞、引用傳遞和指針傳遞。不同的傳遞方式會(huì)影響函數(shù)對(duì)參數(shù)的處理方式和效率。在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱(chēng)為局部變量，它們只在函數(shù)執(zhí)行期間存在，并在函數(shù)返回時(shí)被銷(xiāo)毀。局部變量與函數(shù)參數(shù)不同，它們不會(huì)影響到函數(shù)外部的變量。參數(shù)傳遞局部變量參數(shù)傳遞與局部變量遞歸概念遞歸是一種特殊的編程技巧，它通過(guò)函數(shù)調(diào)用自身來(lái)解決問(wèn)題。遞歸函數(shù)需要有一個(gè)明確的終止條件，以防止無(wú)限循環(huán)。遞歸實(shí)現(xiàn)在C中，可以通過(guò)函數(shù)調(diào)用自身來(lái)實(shí)現(xiàn)遞歸。遞歸函數(shù)通常包括基本情況（終止條件）和遞歸情況（縮小問(wèn)題規(guī)模）。遞歸優(yōu)化雖然遞歸可以簡(jiǎn)化代碼，但在某些情況下可能導(dǎo)致性能問(wèn)題。因此，在實(shí)際編程中，需要權(quán)衡遞歸的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化。遞歸函數(shù)一個(gè)完整的C程序通常包括頭文件、全局變量、函數(shù)定義和主函數(shù)等部分。良好的程序結(jié)構(gòu)有助于提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。程序結(jié)構(gòu)將程序劃分為多個(gè)獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)特定的功能。模塊化設(shè)計(jì)可以降低程序的復(fù)雜性，提高代碼的可重用性和可測(cè)試性。模塊化設(shè)計(jì)C支持面向?qū)ο缶幊?，通過(guò)類(lèi)和對(duì)象的概念來(lái)組織代碼。OOP可以提高代碼的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，并降低程序的開(kāi)發(fā)難度。面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)03面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)Chapter類(lèi)的定義類(lèi)是對(duì)象的抽象，它描述了屬于該類(lèi)的對(duì)象所共有的屬性和方法。對(duì)象的創(chuàng)建對(duì)象是類(lèi)的實(shí)例，通過(guò)類(lèi)可以創(chuàng)建多個(gè)具有相同屬性和方法的對(duì)象。封裝性類(lèi)將對(duì)象的屬性和方法封裝在一起，隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只對(duì)外提供必要的接口。類(lèi)與對(duì)象030201

繼承與派生繼承的概念繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要特征，它允許一個(gè)新類(lèi)繼承已有類(lèi)的屬性和方法，從而實(shí)現(xiàn)代碼重用。派生類(lèi)的定義派生類(lèi)是在基類(lèi)的基礎(chǔ)上添加新的屬性和方法而得到的類(lèi)，它繼承了基類(lèi)的所有成員。訪(fǎng)問(wèn)控制派生類(lèi)可以訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的公有和保護(hù)成員，但不能訪(fǎng)問(wèn)私有成員。虛函數(shù)虛函數(shù)是實(shí)現(xiàn)多態(tài)的關(guān)鍵，通過(guò)在基類(lèi)中聲明虛函數(shù)，可以在派生類(lèi)中重寫(xiě)該函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的功能。純虛函數(shù)和抽象類(lèi)純虛函數(shù)是一種特殊的虛函數(shù)，它在基類(lèi)中聲明但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。包含純虛函數(shù)的類(lèi)稱(chēng)為抽象類(lèi)，抽象類(lèi)不能被實(shí)例化。多態(tài)的概念多態(tài)是面向?qū)ο缶幊讨械牧硪粋€(gè)重要特征，它允許使用父類(lèi)類(lèi)型的指針或引用調(diào)用子類(lèi)對(duì)象的方法。多態(tài)性123異常是程序在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況，如內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)錯(cuò)誤、空指針引用等。異常的概念C提供了異常處理機(jī)制，允許程序員在程序中指定異常處理代碼，以便在異常發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)處理。異常處理機(jī)制try-catch語(yǔ)句是C中處理異常的基本結(jié)構(gòu)，try塊中包含可能引發(fā)異常的代碼，catch塊用于捕獲并處理異常。try-catch語(yǔ)句異常處理04C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)與常用算法Chapter輸出流（ostream）用于向文件或控制臺(tái)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，如cout、ofstream等。格式化輸入輸出控制數(shù)據(jù)的輸入輸出格式，如設(shè)置精度、寬度等。輸入流（istream）用于從文件或控制臺(tái)讀取數(shù)據(jù)，如cin、ifstream等。輸入輸出流存儲(chǔ)元素的線(xiàn)性序列，如vector、list、deque等。序列式容器關(guān)聯(lián)式容器無(wú)序容器以鍵值對(duì)的形式存儲(chǔ)元素，如map、set、multimap等。基于哈希表實(shí)現(xiàn)，提供快速查找，如unordered_map、unordered_set等。030201容器類(lèi)01020304對(duì)元素進(jìn)行排序，如sort、stable_sort等。排序算法在容器中查找元素，如find、binary_search等。查找算法對(duì)容器中的元素進(jìn)行修改，如replace、transform等。修改算法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，如accumulate、inner_product等。數(shù)值算法算法庫(kù)迭代器與泛型編程迭代器（iterator）訪(fǎng)問(wèn)容器中元素的通用接口，支持遍歷和操作元素。泛型編程（genericprogram…編寫(xiě)可適用于多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的通用代碼，提高代碼復(fù)用性。STL算法與迭代器STL算法通常使用迭代器作為參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同容器的通用操作。函數(shù)對(duì)象與lambda表達(dá)式作為算法的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自定義的操作邏輯。05實(shí)踐項(xiàng)目：簡(jiǎn)單計(jì)算器設(shè)計(jì)Chapter實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除四種基本運(yùn)算。確定計(jì)算器的基本功能包括輸入框、運(yùn)算符按鈕、等號(hào)按鈕和清除按鈕等。設(shè)計(jì)計(jì)算器的界面例如先乘除后加減，括號(hào)內(nèi)優(yōu)先計(jì)算等。確定計(jì)算器的運(yùn)算規(guī)則項(xiàng)目需求分析與設(shè)計(jì)123使用C的圖形庫(kù)，如SFML或SDL，創(chuàng)建計(jì)算器的窗口和按鈕。設(shè)計(jì)輸入框，用于顯示用戶(hù)輸入的數(shù)字和運(yùn)算符。實(shí)現(xiàn)按鈕的功能，包括數(shù)字按鈕、運(yùn)算符按鈕、等號(hào)按鈕和清除按鈕。界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)01編寫(xiě)計(jì)算器的核心算法，實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除四種基本運(yùn)算。020304實(shí)現(xiàn)用戶(hù)輸入的處理，包括數(shù)字的輸入和運(yùn)算符的選擇。實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的顯示和錯(cuò)誤處理，如除數(shù)為零的情況。對(duì)計(jì)算器進(jìn)行測(cè)試，包括正常情況下的運(yùn)算測(cè)試和異常情況下的錯(cuò)誤處理測(cè)試。功能實(shí)現(xiàn)與測(cè)試項(xiàng)目總結(jié)與反思01總結(jié)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，如界面設(shè)計(jì)的合理性、代碼的可讀性和可維護(hù)性等。02分析項(xiàng)目存在的不足之處，如功能的完善性、性能的優(yōu)化等，并提出改進(jìn)方案。反思在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和個(gè)人成長(zhǎng)，如溝通協(xié)作能力的提升、編程技能的增強(qiáng)等。0306實(shí)踐項(xiàng)目：學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)Chapter01020304確定系統(tǒng)目標(biāo)與功能明確學(xué)生信息管理系統(tǒng)的核心目標(biāo)和基本功能，如學(xué)生信息錄入、查詢(xún)、修改和刪除等。設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體架構(gòu)，包括前后端分離、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等。分析用戶(hù)需求調(diào)研用戶(hù)（如教師、學(xué)生管理員等）對(duì)系統(tǒng)的具體需求，了解他們?cè)趯?shí)際操作中的痛點(diǎn)和期望。制定開(kāi)發(fā)計(jì)劃評(píng)估項(xiàng)目難度和工作量，制定合理的開(kāi)發(fā)計(jì)劃和時(shí)間表。項(xiàng)目需求分析與設(shè)計(jì)通過(guò)索引、分區(qū)等技術(shù)手段，提高數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)和更新的效率。根據(jù)系統(tǒng)功能和用戶(hù)需求，設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，包括學(xué)生信息表、課程表、成績(jī)表等。根據(jù)項(xiàng)目需求和數(shù)據(jù)量大小，選擇合適的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如MySQL、SQLite等。在C程序中建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表選擇數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)性能數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)功能和用戶(hù)需求，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、易用的界面布局，包括菜單、按鈕、文本框等控件。設(shè)計(jì)界面布局實(shí)現(xiàn)界面交互美化界面風(fēng)格適配不同分辨率編寫(xiě)C代碼實(shí)現(xiàn)界面控件的交互邏輯，如點(diǎn)擊按鈕后觸發(fā)相應(yīng)的事件處理函數(shù)。通過(guò)CSS樣式表等技術(shù)手段，美化界面風(fēng)格，提高用戶(hù)體驗(yàn)。確保界面在不同分辨率的顯示器上都能正常顯示和使用。界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)處理異常情況在功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，考慮并處理可能出現(xiàn)的異常情況，如數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)庫(kù)連接失敗等。進(jìn)行集成測(cè)試將所有功能模塊集成在一起進(jìn)行測(cè)試，確保系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定、流暢。進(jìn)行單元測(cè)試針對(duì)每個(gè)功能模塊編寫(xiě)單元測(cè)試代碼，確保功能正確無(wú)誤。實(shí)現(xiàn)基本功能按照項(xiàng)目需求，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息的錄入、查詢(xún)、修改和刪除等基本功能。