第1章C++ 概述

.,C+面向对象程序设计,AnIntroductiontoObject-OrientedProgrammingUsingC+,.,C+面向对象程序设计教学内容,第1章C+概述第2章类和对象第3章面向对象程序设计概述第4章进一步学习类和对象第5章堆与复制构造函数第6章继承性：派生类第7章运算符重载第8章虚函数和多态性第9章模板第10章类库和C+的标准模板库STL第11章输入输出流第12章异常处理,.,第一章,第1章C+概述C+ABetterC,.,1.1C+起源和特点,1.1.1C+的起源1.1.2C+的特点,.,1.2C+程序的结构,1.2.1C程序与C+程序比较1.2.2C+程序结构1.2.3C+程序的编辑、编译和运行,.,C程序与C+程序比较之一,main()inta,b,sum；/*定义三个整型变量*/a=123；b=456;sum=a+b；printf(sumis%dn,sum)；,main()inta,b,sum；/定义三个整型变量a=123；b=456;sum=a+b；coutsum；,.,C程序与C+程序比较之二,#includestdio.hmain()chara,b,c;a=B;b=O;c=Y;putchar(a);putchar(b);putchar(c);,#include“iostream.hvoidmain()chara,b,c;a=B;b=O;c=Y;coutabfs;coutHeresyourdata:ifendlsn;return0;,.,单行注释和新的I/O流(续),cout是预定义的输出流对象，类似于C语言中的stdout。输出运算符，可用于输出C+语言中任何基本类型的数据。cin是预定义的输入流对象，类似于C语言中的stdin。输入运算符，可用于输入C+语言中任何基本类型的数据。（注意：输入和输出并不是C+语言的组成部分，它们由流库iostream支持。）,.,输入含有空格的字符串,/Usegetline()toreadastringthatcontainsspaces.#include#includeusingnamespacestd;intmain()charstr80;coutEnteryourname:;cin.getline(str,79);coutstrn;return0;,.,1.3.2const存取修饰符,对象A：亲爱的，你千万不能变心？对象B：放心吧！亲爱的。对象A：你发誓！对象B：不用发誓，因为我是const！const对象B;,.,常量Constants,在C中，可以使用#define来定义符号常量。C+提供了一种更灵活、更安全的方式来定义常量，即使用关键字const来定义符号常量。,.,常量例子Constantexamples,constfloatPI=3.1415926;/PI是一个常量constintv=1,2,3,4;/数组元素vi是常量constintx;/error:noinitializer/定义常量时应初始化，否则出错。,voidf()model=200;/errorv2+;/error,.,值替换valuesubstitution,#defineBUFSIZE100,constintbufsize=100;,Becauseofsubtlebugsthatthepreprocessormightintroduce,youshouldalwaysuseconstinsteadof#definevaluesubstitution.,.,常量const和指针,指针所指向的对象为常量Pointertoconst指针本身为常量constpointerTheconstmodifiesthethingitis“closestto.”,.,指向常量的指针Pointertoconst,constint*u;/pointertoconstant*u=18;/error:upointstoconstantu=p;/OK,.,常指针constpointer,intd=1;int*constw=/error:wisconst,.,const修饰函数参数,voidprint_salary(constfloat*salary)coutsalaryy)z=x;elsez=y;return(z);内联函数的调用方法与普通函数没有区别。,.,类中定义的内联函数Inlinefunction,Anyfunctiondefinedwithinaclassbodyisautomaticallyinline,classDateintday,month,year;public:voidinit_date(intdd,intmm,intyy)day=dd;month=mm;year=yy;,Hereinit_dateisainlinefunction,.,函数调用时的时间开销,1函数调用时的时间开销：保护现场，恢复现场。2用关键字inline说明内嵌函数。编译器直接用内嵌函数体的编译代码插入在函数调用语句处，这一过程称为函数的嵌入扩展。利用内嵌函数减少了调用普通函数时的压栈和弹栈操作，从而提高程序的运行速度。3内嵌函数比带参数的宏的好处。一般情况下，只有较短的函数才定义为内嵌函数。使用内嵌函数实际上是一种增加空间开销以减小时间开销的方法。,.,为什么使用内联函数,Efficiency效率在C程序中，可使用宏macros达到同样的目的，但是宏是通过预处理来处理的，不进行类型检查，容易造成难以发现的错误。宏macros在类的内部不能使用，宏不能作为类的成员。,.,为什么使用内联函数(cont.),为了克服宏的上述缺陷，C+引入了内联函数。内联函数具有高效率，而且：进行类型检查，避免出现类型不匹配的错误。可以作为类的成员函数。Toretaintheefficiencyofthepreprocessormacro,buttoaddthesafetyandclassscopingoftruefunctions,C+hastheinlinefunction.,.,Howdoinlinefunctionswork编译器处理内联函数的过程,类型检查Typechecking(Toassuresafety)将函数代码插入到函数调用处thensubstitutesthefunctionbodyforthefunctioncall这样函数代码将占据更所得存储空间TheinlinecodedoesoccupyspaceTheshort,smallandfrequentlycalledfunctionsaresuitableforinlinefunctions.,.,1.3.4函数原型(functionprototype),什么是函数原型？描述函数原型的三大要素：函数名参数类型函数返回值类型函数原型的例子：inttranslate(floatx,floaty,floatz);inttranslate(float,float,float);,.,【例1.7】,voidsqr_it();/*functiondeclaration*/intmain()intx;x=10;sqr_it(x);printf(Thesquareofxis%dn,x);return0;voidsqr_it(int*i)*i=(*i)*(*i);,.,运行时出错,【例1.7】本例的C程序能够成功通过诸如TurboC这样的C编译器的检查，但会在运行阶段发生错误。该程序运行后的结构显示如下：Thesquareofxis10Nullpointerassignment,.,使用函数原型执行强类型检查【例1.8】,voidsqr_it(int*i);/函数原型intmain()intx;x=10;sqr_it(x);coutThesquareofxisxn;return0;voidsqr_it(int*i)*i=(*i)*(*i);,typemismatch类型不匹配,.,函数原型的作用,C+语言是强类型化语言，任何函数在使用以前必须有该函数的原型说明，以便进行实际参数与形式参数之间的类型匹配检查。函数返回值的类型和函数参数的类型、个数、次序在函数声明，函数定义和函数调用时必须匹配。C+语言的编译器执行上述检查能显著减少很多隐藏的错误。,.,函数原型与C语言的函数类型说明,函数原型是在C语言的函数类型说明（函数声明）的基础上进行扩充后形成的，它不但说明了函数返回值的类型，还要确定函数参数的类型、个数、次序及缺省值。,.,1.3.5带缺省参数的函数,例如：以下函数带有一个缺省值为0的参数。voidmyfunc（doubled=0.0）myfunc(198.234);/passanexplicitvaluemyfunc();/letfunctionusedefault,.,缺省参数的例子,voidDrawCircle(intx,inty,intr=10);DrawCircle(50,20);DrawCircle(50,100,30);,带缺省参数函数主要由两个作用：简化编程；有利于程序扩充，而不影响原有代码。,.,1.3.6函数名重载（overload）,两或两个以上的函数共享同一个名称，就称为函数名重载。OverloadedFunctionsMultiplefunctionscanhavethesamenamewithdifferentimplementations.函数重载简化了函数调用工作。,.,函数重载的例子,#include/Overloadabs()threewaysintabs(intn);longabs(longn);doubleabs(doublen);/prototypeisneccessaryforC+compiler,这些都是函数原型,.,函数重载的例子,main()coutAbsolutevalueof-10:abs(-10)n;coutAbsolutevalueof-10L:abs(-10L)n;coutAbsolutevallueof-10.01:abs(-10.01)n;return0;,.,abs()forints,/abs()forintsintabs(intn)coutInintergerabs()n;returnn0?-n:n;,.,abs()forlongs,/abs()forlongslongabs(longn)coutInlongabs()n;returnn0?-n:n;,.,abs()fordoubles,/abs()fordoublesdoubleabs(doublen)coutIndoubleabs()n;returnn0?-n:n;,.,1.3.7new和delete运算符,在C语言中，使用函数malloc()分配动态内存，用函数free()释放动态内存；在C+语言中，还可以使用运算符new分配动态内存，用delete释放动态内存。,.,new和delete的简单应用,/Asimpleexampleofnewanddelete.#includemain()int*p;p=newint;/allocateroomforaninteger/alwaysmakesurethatallocatesucceededif(!p)coutAllocationerrorn;return1;,.,Asimpleexampleofnewanddelete(cont),*p=1000;coutHereisintegeratp:*pn;deletep;/releasememoryreturn0;,.,new和delete的优点,new和delete完成的功能类似于malloc()与free()，但它们有几个优点：1）简洁性：能自动计算所要分配的内存的大小；2）可靠性：编译时进行类型检查；3）灵活性：new和delete运算符可以被重载。注意：用new申请的动态内存必须用delete释放。,.,1.3.8引用（reference）,引用是一个隐含指针，可以看作变量的另一个名称（别名）。引用有三种使用方法：,.,引用作为函数参数（最重要的用法）,#includevoidf(int,.,引用作为函数参数(继续),/f()nowusesareferenceparametervoidf(int/put100intotheargumentusedtocallf(),.,指针参数和引用参数的比较,/交换实际参数的值voidswap(int*x,int*y)inttemp;temp=*x;/保存地址x中的值*x=*y;/putyintox*y=temp;/putxintoy/调用函数swap()时使用变量i和j的地址swap(,/交换实际参数的值voidswap(int,.,引用参数的几个好处,当使用引用参数的时候，传递的是用作参数的变量的地址。1）地址被自动传递；不需