北大的高级程序设计课件CPP

高级程序设计-C++欢迎来到北京大学高级程序设计课程。本课程将深入探讨C++编程语言，帮助你掌握高级编程技巧。课程介绍课程目标掌握C++高级编程技巧，提升软件开发能力。课程内容涵盖C++基础语法、面向对象编程、STL、文件操作和C++11新特性。学习方法理论讲解与实践相结合，鼓励学生积极参与编程实践。章节一：C++基础语法1高级特性2函数与数组3控制语句4运算符5变量与类型变量和类型基本数据类型int、float、double、char、bool等基本类型的特点和使用。复合数据类型数组、结构体、枚举等复合类型的定义和应用。运算符和表达式算术运算符+、-、*、/、%等基本算术运算符的使用和优先级。关系运算符==、!=、>、<、>=、<=等比较运算符的应用。逻辑运算符&&、||、!等逻辑运算符在条件判断中的运用。程序控制语句1if-else语句条件判断，实现程序的分支结构。2switch语句多条件选择，适用于多分支情况。3for循环固定次数的循环结构。4while和do-while循环条件控制的循环结构。函数定义函数声明定义函数原型，指定返回类型和参数列表。函数实现编写函数体，实现具体功能。函数调用在程序中使用定义好的函数。数组和字符串一维数组线性数据结构，存储同类型元素。多维数组表格式数据结构，如矩阵。字符串字符数组，表示文本数据。章节二：面向对象编程1运算符重载2多态3继承4类和对象类和对象类的定义封装数据和方法，创建自定义数据类型。对象创建实例化类，分配内存并初始化对象。成员访问通过对象访问类的属性和方法。继承1基类定义创建可被继承的父类。2派生类声明指定继承关系和访问权限。3成员继承子类继承父类的属性和方法。4方法重写子类重新定义父类的虚函数。多态虚函数在基类中声明，允许在派生类中重写。纯虚函数没有实现的虚函数，用于定义接口。动态绑定运行时确定调用哪个函数版本。运算符重载重载声明声明要重载的运算符函数。实现定义编写运算符的新行为。使用重载运算符在对象上应用重载后的运算符。友元函数和友元类友元函数非成员函数可访问类的私有成员。友元类整个类可访问另一个类的私有成员。异常处理1try块包含可能引发异常的代码。2throw语句在检测到问题时抛出异常。3catch块捕获并处理相应类型的异常。章节三：标准模板库STL容器数据存储结构。迭代器访问容器元素。算法处理容器数据。函数对象可调用的对象。容器类序列容器vector、list、deque等线性存储结构。关联容器set、multiset、map、multimap等树形结构。容器适配器stack、queue、priority_queue等特殊接口容器。迭代器迭代器类型输入、输出、前向、双向、随机访问迭代器。迭代器操作遍历、修改、插入、删除容器元素。算法1非修改序列算法查找、计数等不改变元素的算法。2修改序列算法复制、移动、替换等改变元素的算法。3排序算法排序、合并、搜索等操作。4数值算法数学运算相关的算法。函数对象定义函数对象重载operator()的类。使用函数对象作为算法的参数。标准函数对象STL提供的预定义函数对象。适配器容器适配器提供特殊接口的容器，如stack。迭代器适配器修改迭代器行为，如reverse_iterator。函数适配器转换函数对象，如bind。章节四：文件和流1高级流操作2内存流3文件流4I/O流基础文件输入输出文件打开使用ifstream和ofstream打开文件。读写操作使用>>和<<运算符进行文件读写。文件关闭使用close()函数关闭文件流。内存流字符串流使用stringstream进行字符串和其他类型之间的转换。内存缓冲区使用strstream操作内存中的数据。格式化输出使用内存流进行复杂的字符串格式化。章节五：C++11新特性自动类型推导简化变量声明。Lambda表达式创建匿名函数。智能指针自动内存管理。线程支持原生多线程编程。自动类型推导auto关键字编译器自动推断变量类型。decltype关键字推导表达式的类型。Lambda表达式1语法[](){}的基本结构。2捕获列表指定外部变量的访问方式。3参数列表定义Lambda函数的参数。4函数体实现Lambda函数的具体逻辑。智能指针unique_ptr独占所有权的智能指针。shared_ptr共享所有权的智能指针。weak_ptr不控制所有权的观察者指针。线程和并行编程创建线程使用std::thread创建新线程。同步