北大的高級(jí)程序設(shè)計(jì)課件CPP

高級(jí)程序設(shè)計(jì)-C++歡迎來到北京大學(xué)高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程。本課程將深入探討C++編程語言，幫助你掌握高級(jí)編程技巧。課程介紹課程目標(biāo)掌握C++高級(jí)編程技巧，提升軟件開發(fā)能力。課程內(nèi)容涵蓋C++基礎(chǔ)語法、面向?qū)ο缶幊?、STL、文件操作和C++11新特性。學(xué)習(xí)方法理論講解與實(shí)踐相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與編程實(shí)踐。章節(jié)一：C++基礎(chǔ)語法1高級(jí)特性2函數(shù)與數(shù)組3控制語句4運(yùn)算符5變量與類型變量和類型基本數(shù)據(jù)類型int、float、double、char、bool等基本類型的特點(diǎn)和使用。復(fù)合數(shù)據(jù)類型數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、枚舉等復(fù)合類型的定義和應(yīng)用。運(yùn)算符和表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符+、-、*、/、%等基本算術(shù)運(yùn)算符的使用和優(yōu)先級(jí)。關(guān)系運(yùn)算符==、!=、>、<、>=、<=等比較運(yùn)算符的應(yīng)用。邏輯運(yùn)算符&&、||、!等邏輯運(yùn)算符在條件判斷中的運(yùn)用。程序控制語句1if-else語句條件判斷，實(shí)現(xiàn)程序的分支結(jié)構(gòu)。2switch語句多條件選擇，適用于多分支情況。3for循環(huán)固定次數(shù)的循環(huán)結(jié)構(gòu)。4while和do-while循環(huán)條件控制的循環(huán)結(jié)構(gòu)。函數(shù)定義函數(shù)聲明定義函數(shù)原型，指定返回類型和參數(shù)列表。函數(shù)實(shí)現(xiàn)編寫函數(shù)體，實(shí)現(xiàn)具體功能。函數(shù)調(diào)用在程序中使用定義好的函數(shù)。數(shù)組和字符串一維數(shù)組線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)同類型元素。多維數(shù)組表格式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如矩陣。字符串字符數(shù)組，表示文本數(shù)據(jù)。章節(jié)二：面向?qū)ο缶幊?運(yùn)算符重載2多態(tài)3繼承4類和對(duì)象類和對(duì)象類的定義封裝數(shù)據(jù)和方法，創(chuàng)建自定義數(shù)據(jù)類型。對(duì)象創(chuàng)建實(shí)例化類，分配內(nèi)存并初始化對(duì)象。成員訪問通過對(duì)象訪問類的屬性和方法。繼承1基類定義創(chuàng)建可被繼承的父類。2派生類聲明指定繼承關(guān)系和訪問權(quán)限。3成員繼承子類繼承父類的屬性和方法。4方法重寫子類重新定義父類的虛函數(shù)。多態(tài)虛函數(shù)在基類中聲明，允許在派生類中重寫。純虛函數(shù)沒有實(shí)現(xiàn)的虛函數(shù)，用于定義接口。動(dòng)態(tài)綁定運(yùn)行時(shí)確定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)版本。運(yùn)算符重載重載聲明聲明要重載的運(yùn)算符函數(shù)。實(shí)現(xiàn)定義編寫運(yùn)算符的新行為。使用重載運(yùn)算符在對(duì)象上應(yīng)用重載后的運(yùn)算符。友元函數(shù)和友元類友元函數(shù)非成員函數(shù)可訪問類的私有成員。友元類整個(gè)類可訪問另一個(gè)類的私有成員。異常處理1try塊包含可能引發(fā)異常的代碼。2throw語句在檢測(cè)到問題時(shí)拋出異常。3catch塊捕獲并處理相應(yīng)類型的異常。章節(jié)三：標(biāo)準(zhǔn)模板庫STL容器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。迭代器訪問容器元素。算法處理容器數(shù)據(jù)。函數(shù)對(duì)象可調(diào)用的對(duì)象。容器類序列容器vector、list、deque等線性存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。關(guān)聯(lián)容器set、multiset、map、multimap等樹形結(jié)構(gòu)。容器適配器stack、queue、priority_queue等特殊接口容器。迭代器迭代器類型輸入、輸出、前向、雙向、隨機(jī)訪問迭代器。迭代器操作遍歷、修改、插入、刪除容器元素。算法1非修改序列算法查找、計(jì)數(shù)等不改變?cè)氐乃惴ā?修改序列算法復(fù)制、移動(dòng)、替換等改變?cè)氐乃惴ā?排序算法排序、合并、搜索等操作。4數(shù)值算法數(shù)學(xué)運(yùn)算相關(guān)的算法。函數(shù)對(duì)象定義函數(shù)對(duì)象重載operator()的類。使用函數(shù)對(duì)象作為算法的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)對(duì)象STL提供的預(yù)定義函數(shù)對(duì)象。適配器容器適配器提供特殊接口的容器，如stack。迭代器適配器修改迭代器行為，如reverse_iterator。函數(shù)適配器轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)象，如bind。章節(jié)四：文件和流1高級(jí)流操作2內(nèi)存流3文件流4I/O流基礎(chǔ)文件輸入輸出文件打開使用ifstream和ofstream打開文件。讀寫操作使用>>和<<運(yùn)算符進(jìn)行文件讀寫。文件關(guān)閉使用close()函數(shù)關(guān)閉文件流。內(nèi)存流字符串流使用stringstream進(jìn)行字符串和其他類型之間的轉(zhuǎn)換。內(nèi)存緩沖區(qū)使用strstream操作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。格式化輸出使用內(nèi)存流進(jìn)行復(fù)雜的字符串格式化。章節(jié)五：C++11新特性自動(dòng)類型推導(dǎo)簡(jiǎn)化變量聲明。Lambda表達(dá)式創(chuàng)建匿名函數(shù)。智能指針自動(dòng)內(nèi)存管理。線程支持原生多線程編程。自動(dòng)類型推導(dǎo)auto關(guān)鍵字編譯器自動(dòng)推斷變量類型。decltype關(guān)鍵字推導(dǎo)表達(dá)式的類型。Lambda表達(dá)式1語法[](){}的基本結(jié)構(gòu)。2捕獲列表指定外部變量的訪問方式。3參數(shù)列表定義Lambda函數(shù)的參數(shù)。4函數(shù)體實(shí)現(xiàn)Lambda函數(shù)的具體邏輯。智能指針unique_ptr獨(dú)占所有權(quán)的智能指針。shared_ptr共享所有權(quán)的智能指針。weak_ptr不控制所有權(quán)的觀察者指針。線程和并行編程創(chuàng)建線程使用std::thread創(chuàng)建新線程。同步