1. 程序设计概述

C++程序设计宋存利第一章：程序设计概述大连交通大学大连交通大学本章知识点C++程序设计语言的发展历史面向对象程序设计概念、特点面向对象程序设计的优势程序构成第一个C++程序1.1程序设计的基本概念计算机程序：是一组计算机能识别和执行的计算机指令。计算机指令：计算机能识别的命令。计算机指令系统：一台计算机硬件系统能够识别的所有指令的集合构成该计算机的指令系统。1.1程序设计语言的发展机器语言汇编语言高级语言由0和1构成的二进制信息构成的计算机指令，可直接被CPU识别和执行，因此程序的执行效率高，但这样的程序很难被程序员读懂、很难维护且很难移植到别的计算机上去执行（不同的计算机系统指令有可能不同），同时机器语言也很难学习、很难掌握。汇编语言将机器指令用一组容易记，容易理解的助记符表示，如用“ADD”代表数字逻辑上的加减，“MOV”代表数据传递等。使用汇编编写程序一定程度更容易了，但程序员仍需要考虑大量的机器硬件环境，程序的可移植性较差高级语言是计算机编程语言的一大进步，它屏蔽了机器的具体细节，使得程序设计语言更接近人类的自然语言，更容易学习、容易理解、容易维护、程序的可移植性更好。高级语言又分为面向过程的程序设计语言，例如C、PASCAL、BASIC等，面向对象的程序设计语言：C++、JAVA、DELPHI等。1.1.1面向对象的基本概念类：是对一批具有相同属性（即数据）和相同操作（函数）的事物的抽象化描述。对象：对象是类的实例化，即一个个具体的实实在在的个体。封装：将一批相关数据及对这批数据进行处理的动作（即函数）放在同一个单元体中，就是封装。继承：是指一个类可以在一个以有类的基础上，通过继承以有的类，而自动复用已有类的属性和操作的一种机制，它提高了代码的复用率。被继承的类称为基类或父类，继承基类的类称为派生类或子类。多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果，这就是多态。1.1.2面向对象程序设计的优势程序设计思路更容易形成了程序更容易维护了1.1.3面向对象程序的构成注意：一个C++程序中，至少有一个源文件中包含一个且只能包含一个主函数main()。1.2C++发展历史C++是在C语言的基础上发展起来，由BjarneStroustrup在1979年期间在贝尔实验室设计而成，是C语言的进一步扩展和完善，其中最重要的是对面向对象程序设计的支持，它完全兼容C。用C语言编写的程序在C++编译环境下完全可以编译执行。1998年，国际标准化组织（InternationalStandardOrganization，ISO）制定了第一个C++标准98。采用此标准编程，能够确保程序在不同C++编译器环境下都能通过编译，从而确保程序的可移植性。此后ISO又陆续发布了新的标准，不断对其进行补充扩展，比如2011年发布的C++11、2014年的C++14等。不同C++编译器都支持C++标准但同时又有自己特性的地方，建议：编写程序时采用各类编译器都支持的C++标准，从而提高程序的可移植性。1.3C++程序的构成一个C++程序可有多个文件构成，包括：源文件、头文件以及其他需要的文件。其中至少应该有一个源文件，且只能有一个源文件包含一个且仅包含一个主函数main()。C++程序的执行从主函数开始顺序执行，当执行完main()的所有语句或遇到主函数中的return语句时，程序执行完成。源文件的扩展名一般为“.cpp”文件，也有的为“.c”或“.cp”文件，建议用“.cpp”扩展名。头文件中一般包含有一些标识符的声明语句，例如类、函数、全局变量、全局常量等的声明，高标准C++编译器的C++标准库的头文件没有扩展名。用户自定义头文件一般扩展名为“.h”。1.3C++程序的构成一个C++源文件一般由以下2部分内容构成：1.声明部分

声明部分常包括：头文件的包含、全局变量或全局常量的定义或声明、函数定义或声明等内容。2.主函数部分

同C语言一样，C++程序主函数main开始执行，遇到主函数的花括号“}”或return语句结束执行。C++源程序编辑完成后，需要编译器首先对其进行编译生成目标文件“.obj”（机器语言文件），然后进行链接操作，将目标文件和其他库文件链接成一个可执行文件“.exe”，最后执行。1.3C++程序的构成我们的第一个C++程序：该程序功能是在计算机显示器上输出“helloworld!!”。//first_1.cpp//源程序的名称#include<iostream>//C++标准头文件包含方式usingnamespacestd;//名字空间的声明voidmain(){cout<<"helloworld!!"<<endl;}这是编译预处理指令，#include预处理指令的作用是在该指令处展开被包含的头文件。Iostream文件是C++标准库中的输入输出流头文件，提供了输出输出的类定义及标准输出流对象cout和输入流对象cin的定义。//开始的为一个注释（comment），注释不影响程序，它不是程序中的语句，它主要对程序进行解释说明，帮助程序员阅读理解程序。编写注释是一个良好的编程习惯。该语句声明一个名字空间，它的作用是告诉编译器下面用到的全局标识符来自于std这个名字空间。提示：名字空间是C++相对C语言新增的内容，目的是解决多个程序员编程时出现的命名冲出问题，从而实现多人合作编程。该语句中，标识符cout和endl来自标准名字空间std，cout代表标准的输出设备显示器，endl换行，它们均在头文件iostream中进行了声明。“<<”是C++输出运算符（流插入运算符）。“helloworld!!”为字符串常量，原样输出。1.5

Windows平台下C++环境的配置

略1.6本章小结本章介绍了程序设计的基本概念及C++语言的特点、构成、以及C++的集成开发环境。计算机程序：是一组计算机能识别和执行的计算机指令。计算机指令：计算机能识别的命令。计算机指令系统：一台计算机硬件系统能够识别的所有指令的集合构成该计算机的指令系统。面向对象程序设计的概念有类、对象、数据封装、信息隐藏、继承、多态等：类：是对一批具有相同属性（即数据）和相同操作（函数）的事物的抽象化描述。对象：类的具体实例化。封装：将一批相关数据及对这批数据进行处理的动作（即函数）放在同一个单元体中，就是封装。继承：是指一个类可以在一个以有类的基础上，通过继承以有的类，而自动复用已有类的属性和操作的一种机制，它提高了代码的复用率。C++是在C语言的基础上发展起来，由Bjar