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第一章 C++初步认识

C++对C的“增强”,表现在两个方面：

（1）在原来面向过程的机制基础上，对C语言的功能做了不少扩展

（2）增加了面向对象的机制

 

面向对象和面向过程不是矛盾的，而是各有用途、互为补充，不要把它们对立起来。

 

标准C++要求main函数必须声明为int型。有的操作系统要求执行一个程序后必须向操作系统返回一个值。因此，C++的处理是这样的：如果程序正常运行，则向操作系统返回数值0，否则返回数值-1，在目前使用的一些C++编译系统并未完全执行C++这一规定。

 

C++标准库中的类和函数是在命名空间std中声明的。

 

在C++发展的早期，为了和C语言兼容，许多C++编译系统保留头文件以.h为后缀的用法，如iostream.h，但后来ANSI C++建议头文件不带后缀.h。由于C语言无命名空间，因此用带后缀.h的头文件时也不必用“using namespace std;”作声明。一般main函数也是void类型。

 

编辑-》源程序-》编译-》目标程序-》连接（库文件和其他目标程序）-》可执行程序

第二章 数据类型与表达式

C++并没有统一规定各类数据的精度、数值范围、内存中所占用的字节数，因编译系统不同而不同，下面是Visual C++的情况。
类型 字节 范围 写法,[]中的为可选项
short 2 short [int]、unsigned short [int]
int 4 [signed] int, unsigned [int]
long int 4 long [int], unsigned long [int]
char 1 [signed] char, unsigned char
float 4
double 8
long double 8
bool 1
enum
数组类型
struct
union
class
指针类型 4 如果是64，就是8
引用类型
空类型

 

数据类型

+基本类型

+整形

-short

-int

-long

-字符型

+浮点型

-float

-double

-long double

-布尔型

+构造类型

-enum

-数组类型

-struct

-union

-class

-指针类型

-引用类型

-空类型（void）

 

（1）对于整数类型，C++没有规定每一种数据所占用的字节数，只规定int型数据所占的字节数不大于long型，不小于short型。

（2）整形和字符型前面可以加修饰符signed和unsigned，如果指定为signed，则数值以补码形式存放。

 

整数常量有不同的表示方式：

（1）后面加一个字母l或L，表示long int。这往往用于函数调用中，如果函数的形参为long int，则要求实参也为long int，此时用123作实参不行，而要用123L作实参。

（2）在常数的开头加一个数字0，就表示 是以八进制形式表示的常数

（3）在常数的开头加一个数字0和一个字母X（或x），就表示以十六进制的常数

 

浮点数常量的不同表示方式：

（1）十进行小数形式。由整数部分和小数部分组成，可以省略其一（如78.，.06，.0），但不能二者皆省略。一般按double类型处理，如果数字后有F或f，表示按float处理，如果后有L或l，则按long double处理。

（2）指数形式。如3.14e0，e前一定要有数字。按double处理。

 

‘a'的ASCII码是97，而‘A'的ASCII码是65.每个小写字母比它相应的大写字母大32。

 

编译系统会在字符串最后加上一个’\0'作为字符串结束标志，但‘\0’并不是字符串的一部分。

 

如果在一个字符串中最后一个字符为“\”，则表示它是一个续行符，下一行的字符是该字符串的一部分，且在两行字符串间无空格。如：

cout<<"We must study c\
++ hard!";

C++规定标识符只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字符为字母或下划线。

 

区别const与#define

#define的符号常量只是用一个符号代替一个字符串，在预编译时把所有符号常量替换为所指定的字符串，它没有类型，在内存中并不存以符号常量命名的存储单元。而const常变量具有变量的特征，它具有类型，在内存中存在着以它命名的存储单元，可以用sizeof运算符测出其长度。与一般变量的不同是其值不能改变。虽然二者的实现方法不同，但从使用的角度看，都可以认为用了一个标识符代表了一个常量。

运算符与结合性 优先级 运算符 含义 结合方向
1 ：： 域运算符 自左向右
2 ()
[ ]
->
.
++
-- 括号，函数调用
数组下标运算符
指向成员运算符
成员运算符
自增运算符（后置）
自减运算符（后置） 自左向右
3 ++
--
~
!
-
+
*
&
(类型)
sizeof
new
delete 自增运算符（前置）
自减运算符（前置）
按位取反运算符
逻辑非运算符
负号运算符
正号运算符
指针运算符
取地址运算符
类型转换运算符
长度运算符
动态分配空间运算符
释放空间运算符 自右向左，
单目运算符
4 *
/
% 乘法运算符
除法运算符
求余运算符 自左向右

5 +
- 加法运算符
减法运算符 自左向右
6 <<
>> 按位左移运算符
按位右移运算符 自左向右
7 < <= > >= 关系运算符 自左向右
8 ==
!= 等于运算符
不等于运算符 自左向右
9 & 按位与运算符 自左向右
10 ^ 按位异或运算符 自左向右
11 | 按位或运算符 自左向右
12 && 逻辑与运算符 自左向右
13 || 逻辑或运算符 自左向右
14 ?: 条件运算符 自右向左
15 = += -= *= /= %=
>>= <<= &= ^= != 赋值运算符 自右向左
16 throw 抛出异常运算符 自右向左
17 , 逗号运算符 自左向右

记忆顺口溜：醋坛酸味罐，味落跳福豆。

初等-》单目-》算术-》位移-》关系，按位运算-》逻辑-》条件-》赋值-》逗号

 

运算中类型的自动转换

double<----float

^

|

long

^

|

unsigned

^

|

int<----char,short

（1）横向向左的箭头表示必定的转换，即使是两个float型数据相加，也先都转换成double型

（2）纵向箭头表示不同类型时转换的方向

 

强制类型转换有两种方式：

（1）（类型名）（表达式），源于C语言

（2）类型名（表达式），提倡

 

a=（b=5）赋值表达式作为右值，等价于a=b=5，因为“=”结合性自右向左。

(a=3*5)=4*3赋值表达式作为左值，此时括号不能去掉

 

表达式1，表达式2

先求解表达式1，再求解表达式2，整个逗号表达式的值是表达式2的值。

例如：a=3*5,a*4

结果为60

第三章 程序设计初步

在C语言中，只有产生实际操作的才称为语句，对变量的定义不作为语句，而且要求对变量的定义必须出现在本块中所有程序语句之前，在C++中，对变量的定义被认为是一条语句，并且可以出现在函数中的作何行。

输入输出流的控制符 控制符 作用
dec 设置数值的基数为10
hex 设置数值 的基数为16
oct 设置数值 的基数为8
setfill(c) 设置填充字符c，c可以是字符常量或字符变量
setprecision(n) 设置浮点数的精度为n位。在以一般十进制小数形式输出时，n代表有效数字。
在以fixed（固定小数位数）形式和scientific(指数)形式时，n为小数位数
setw(n) 设置字段宽度为n
setiosflags(ios::fixed) 设置浮点数以固定小数位数显示
setiosflags(ios::scientific) 设置浮点数以指数形式显示
setiosflags(ios::left) 输出数据左对齐
setiosflags(ios::right) 输出 数据右对齐
setiosflags(ios::skipws) 忽略前导空格
setiosflags(ios::upppercase) 数据以十六进制输出时，字母以大写表示
setiosflags(ios::lowercase) 数据以十六进制输出时，字母以小写表示
setiosflags(ios::showpos) 输出正数时，给出“+”号

需加引用iomanip头文件 ，这些设置对其后的输出均有效，而setw只对其中一个输出项有效。

第四章 函数和预处理

在C语言中规定：如果定义函数时不指定函数类型，系统会隐含指定函数为int型，因此int max(int x,int y)可以简写为max(int x,int y)，但C++取消了这一规定。

在编译时将所调用函数的代码直接嵌入到主调函数中，而不是将流程转出去，这种嵌入主调函数中的函数称为内置函数，又称为内嵌函数或内联函数。语法上只需要在函数左端加一个关键字inline即可，可以在声明函数和定义函数处任何一处，但这对于编译系统而言只是建议性的。

 

函数模板的一般形式：

（1）template <typename T>

通用函数定义

或
（2）template<class T>

通用函数定义

 

实参与形参的结合是从左至右顺序进行的，因此指定默认值的参数必须放在形参表列中的最右端。另外如果函数的定义在函数调用之前，则应在函数定义中给出默认值。否则需要在函数声明中给出默认值 。

 

extern用法

file1.cpp file2.cpp

extern int a,b; int a=3,b=4;

int main() ...

{

cout<<a<<","<<b<<endl;

return 0;

}

但是如果file2.cpp中变为static int a=3,b=4，那么file1.cpp就不能引用了，因为static修饰后作用域只能限于本文件。

extern也可用于函数。

 

#include<file>和#include"file"区别

用尖括号时，系统到系统目录中寻找要包含的文件，如果找不到，编译系统就会给出错误信息。所谓系统目录是指存放C++系统的目录，而双引号形式，默认从用户当前目录找，也可以在双此号中给出路径，如果找不到再到系统目录找。

 

 

条件编译：

（1）

#ifdef 标识符

程序段1

#else

程序段2

#endif

（2）

#if 表达式

程序段1

#else

程序段2

#endif

第五章 数组

void select_sort(int array[10],int n)

void select_sort(int array[],int n)

void select_sort(int array[5],int n)

三者是等价的，因为array[]中方括号内的数值并无实际作用，编译系统对一维数组方括号内的内容不予处理。对于二维数组

void fun(int array[10][3])

void fun(int array[][3])

void fun(int array[5][3])

三者是等价的，第二维不可省，因为数组在内存中是按行存储。

 

字符串处理函数

（1）strcat(char[],const char[]);

（2）strcpy(char[],const char[]);

（3）strcmp(const char[],const char[]);

（4）strlen(const char[]);

第六章 指针

*(p++)与*(++p)

前者是先取*p值，然后使p加1 。后者是先使p加1，再取*p。

 

*(a[i]+j), *(*(a+i)+j)与a[i][j]等价

 

int (*p)[4]与int *p[4]的区别

前者表示p是一个指针变量，它指向包含4个整形元素的一维数组。后者是一个指针数组。

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
void swap(int *,int*);
int i=3,j=5;
swap(&i,&j);
cout<<i<<" "<<j<<endl;
return 0;
}
void swap(int *p1,int *p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
void swap(int &,int&);
int i=3,j=5;
swap(i,j);
cout<<i<<" "<<j<<endl;
return 0;
}
void swap(int &a,int &b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}

第7章 自定义数据类型

结构体的成员既可以包括数据，又可以包括函数。在C语言中，在定义结构体变量时，要在结构类型名前加上关键字struct，如

struct Student stu;

C++保留了这种方式，但也可以不添加

Student stu2;

也下面两种定义struct变量的方式：

（1）struct 结构体名

{

成员列表

}变量名表列;

(2)

struct

{

成员列表

}变量名表列;

 

结构体变量.成员名

(*p)。成员名

p->成员名

三者等价

 

 

共用体

union 共用体类型名

{

成员表列;

};

结构体变量所占内存长度是各成员的内存长度之和，共用体变量所占内存长度等于最长的成员的长度。

（1）在每个瞬时，只能存入其中一种，而不是同时存放几种

（2）不能在定义共用体变量时对它初始化，不能用共用体变量作为函数参数

 

 

枚举

enum 枚举类型名 {枚举常量表列;}

 

在c语言中，定义枚举变量要包括enum关键字。如：enum weekday workday;

而在c++中，保留了这种写法，但也可以不使用enum关键字。如：weekday workday;

（1）枚举元素作为常量，它们是有值的，按定义时的顺序对它们赋值为0，1，2……

（2）也可以在声明枚举类型时另行指定枚举元素的值

如：

enum weekday {sum=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat};

这样从mon=1，以后按顺序加1 ，sat为6

 

还可以使用typedef声明一个新的类型来代替已有的类型。

如：

typedef struct {

int month;

int day;

int year;

}DATE;

这样，DATE就是新类型名。

 

第八章 类和对象
第九章 关于类和对象的进一上讨论

类的数据成员是不能在声明类时初始化，应该在cpp内初始化。

 

 

参数初始化列表：

这种方法不在函数体内对数据成员初始化，而是在函数首部。如
Box::Box(int h,int w):height(h),width(w){}

 

默认参数的构造函数：

（1）应该在声明构造函数时指定默认值，而不能只在定义构造函数时指定默认值。

（2）声明构造函数时，形参名可以省略。如：

Box(int=10,int=10,int=10);

 

常对象：

常对象必须要有初值，其所有的成员的值都不能被修改。它有两种定义形式：

（1）类名 const 对象名 [(实参表列)]

（2）const 类名 对象名 [(实参表列)]

常对象不能调用非const型的成员函数（除了由系统调用的构造函数和析构函数）。

 

常成员函数：

如：get_time() const;

const是函数类型的一部分，在声明函数和定义函数时都要有const关键字，它不能修改数据成员，但是声明为mutable的数据成员还是可以修改的，如：

mutable int count;

 

常数据成员：

是用关键字const来声明的数据成员，它只能通过构造函数的参数初始化列表对常数据成员进行初始化。

数据成员 非const成员函数 const成员函数
非const的数据成员 可以引用，也可以修改 可以引用，但不可以修改
const的数据成员 可以引用，不可以修改 可以引用，不可以修改
const对象的数据成员 不允许 可以引用，不可以修改

常指针：

类名 * const 指针变量名;

这样指针值始终保持为其初值，不能改变。但是可以改变其所指向对象的值。

 

指向常变量的指针：

const 类型名 * 指针变量名;

（1）如果一个变量已被声明为常变量，只能用指向常变量的指针变量指向它。

（2）当指向非const变量时，不能通过指针改变该变量的值。

 

静态数据成员：

（1）在所有对象之外单独开辟空间

（2）只能在类体外进行初始化，同时不能用参数列表进行初始化。

数据类型 类名::静态数据成员名=初值;

不必在初始化语句中加入static。

 

 

静态成员函数：

与静态数据成员不同，静态成员函数的作用不是为了对象之间的沟通，而是为了能处理静态数据成员。

（1）没有this指针

（2）可以直接引用本类的静态数据成员

 

友元：

friend关键字可以使其访问类的私用函数。友元关系不能传递，即如果B类是A类的友元，C是B类的友元，不代表C是A的友元。

 

类的提前声明：

类的声明的使用范围是有限的，只有在正式字义了一个类以后，才能用它定义类对象。

 

模板：

模板类，如：

template <class numtype>

class Compare

{...};

使用方法：

Compare<int> cmp;

如果在类模板外定义成员函数，应写成类模板形式：

template<class 虚拟类型参数>

函数类型 类模板名 <虚拟类型参数> ::成员函数名(函数形参表列) {...}

 

第10章 运算符重载

f运算符重载实质上是函数的重载。一般格式如下：

函数类型 operator 运算符名称 (形参列表)

{对运算符的重载处理}

（1）c++不允许用户自定义新的运算符，只能对已有的C++运算符进行重载。

（2）有5种运算符不能重载：成员访问运算符（.）、成员指针访问运算符(.*)、域运算符（::）、长度运算符(sizeof)、条件运算符(?:)

（3）不能改变操作数的个数

（4）不能改变运算符优先级

（5）不能改变运算符的结合性

（6）不能有默认的参数

（7）重载的运算符必须和用户定义的自定义类型的对象一起使用，其参数至少应有一个类对象（类对象引用）

 

C++约定，在自增（自减）运算符重载函数中，增加一个int形参，就是后置自增(自减)运算符。如

Time operator ++();//前置++

Time operator ++(int);//后置++

 

istream &operator >>(istream &,自定义类型 &);

ostream &operator <<(ostream &,自定义类型 &);

 

 

转换构造函数的作用是将一个其他类型转换成一个类的对象。

类型转换函数的作用是将一个类的对象转换成另一个类型的数据。

类型转换函数的一般形式：

operator 类型名()

{实现转换的语句}

第11章 继承与派生

虚基类：

C++提供虚基类的方法，使得在继承间接共同基类时只保留一份成员。虚基类并不是在声明基类时声明，而是在申明派生类时，指定继承方式时声明的。如：

class 派生类：virtual 继承方式 基类名

在最后的派生类中不仅要负责对其直接基类进行初始化，还要负责对虚基类的初始化。

第12章 多态性与虚函数

虚函数的使用方法

（1）在基类中用virtual声明成员函数为虚函数。这样就可以在派生类中重新字义此函数，为它赋予新的功能，并能方便地被调用。在类外定义虚函数时，不必再加virual。

（2）当一个成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数都自动成为虚函数。因此在派生类重新声明该函数时，可以加virtual，也可以不加，但习惯上一般在每一层声明该函数时都加virtual，使程序更加清晰。

（3）通过虚函数与指向基类对象的指针以实现多态性。

（4）有时在基类中定义的非虚函数会在派生类中被重新定义，如果用基类指针调用该成员函数，则系统会调用对象中基类部分的成员函数，这显然不是多态性。同一类族的虚函数的首部是相同的，而函数重载时函数的首部是不同的（参数个数或类型不同）

 

如果将基类的析构函数函数声明为虚构函数时，由该基类所派生的所有派生类的析构函数也都自动成为虚函数。

 

声明纯虚函数的一般形式：

virtual 函数类型 函数名(参数列表)=0;

(1)纯虚函数没有函数体（2）最后的=0;只是告诉编译系统“这是纯虚函数”（3）这是声明语句，最后应用分号。

凡是包含纯虚函数的类都是抽象类，如果在派生类中没有对所有的纯虚函数进行定义，则此派生类仍然是抽象类，不能用来定义对象，但是可以定义指向抽象类的指针。

第13章 输入输出流

常用的头文件：

iostream 包含了对输入输出流进行操作所需的基本信息
fstream 用于用户管理的文件的IO操作
strstream 用于字符串流IO
stdiostream 用于混合使用C和C++的IO机制时，例如想将C程序转变为C++程序
iomanip 在使用格式化IO时应包含此头文件

流成员函数 与之作用相同的控制符 作用
precision(n) setprecision(n) 设置实数的精度为n位
width(n) setw(n) 设置字段宽度为n
fill(c) setfill(c) 设置填充字符c
setf() setiosflags() 设置输出格式状态，括号中应给出格式状态，内容与控制符setiosflags括号中的内容相同
unsetf() resetioflags 终止已设置的输出格式状态

 

流成员函数put

专用于输出单个字符的成员函数。还可以使用putchar，它是C语言中使用的，C++保留了这个函数。

 

流成员函数get

用于字符的输入，有3个形式

（1）cin.get()

若遇到输入流中的文件结束符，则函数返回文件结束标志EOF（End Of File）

（2）cin.get(ch)

从输入流中读取一个字符，赋值给字符变量ch，如果读取成功则函数返回非0值。

（3）cin.get(字符数组，字符个数n，终止字符)

从输入流中读取n-1个字符，赋给指定的字符数组，如果在读取n-1字符之前遇到指定的终止字符，则提前结束读取。

 

流成员函数getline

用于读到一行字符

cin.getline(字符数组,字符个数n,终止标志字符);

 

流成员函数eof

表示“文件结束”，从输入流读取数据，如果到达文件末尾（遇到文件结束符），返回非零值。

 

流成员函数peek

观察下一个字符，cin.peek函数返回当前字符，但指针仍停留在当前位置

 

流成员函数putback

cin.putback(ch);

将前面用get或getline函数从输入流中读取的字符ch返回到输入流，插入到当胶指针位置，以供后面读取。

 

流成员函数ignore

cin.ignore(n,终止字符)

跳过输入流中n个字符，或在遇到指定的终止字符时提前结束（此进跳过包括终止字符在内的若干字符）

 

文件流对象.open(磁盘文件名,输入输出方式);

磁盘文件名可以包括路径，如果缺省路径，则默认为当前目录下的文件。

与文件指针相关的流成员函数 作用
gcount 返回最后一次输入所读入的字节数
tellg 返回输入文件指针的当前位置
seekg(文件中的位置) 将输入文件中指针移到指定的位置
seekg(位移量，参照位置) 以参照位置为基础移动若干个字节
tellp 返回输出文件指针当前的位置
seekp(文件中的位置 ) 将输出文件中的指针移到指定的位置
seekp(位移量,参照位置) 以参照位置为基础移动若干个字节

参照位置可以为：

ios::beg 文件开关，这是默认值

ios::cur 指针当前的位置

ios::end 文件末尾

 

内存流

ostrstream::ostrstream(char *buffer,int n,int mode=ios::out);

buffer是指向字符串数组首元素的指针，n为指定的流缓存区的大小

istrstream::istrstream(char *buffer);

istrstream::istrstream(char* buffer,int n);

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