21天學通C++：第五版

第1周課程簡介
第1章　緒論　2
1.1　C++簡史　2
1.1.1　解決問題　3
1.1.2　過程化編程、結構化編程和面向?qū)ο缶幊獭?
1.1.3　面向?qū)ο缶幊?OOP)　4
1.1.4　C++和面向?qū)ο缶幊獭?
1.2　C++的發(fā)展歷程　5
1.3　應該先學習C語言嗎　5
1.4　C++、Java和C#　5
1.5　微軟的C++可控擴展　5
1.6　ANSI標準　5
1.7　編程準備　6
1.8　開發(fā)環(huán)境　6
1.9　創(chuàng)建程序的步驟　7
1.9.1　用編譯器生成對象文件　7
1.9.2　用鏈接器生成可執(zhí)行文件　7
1.10　程序開發(fā)周期　7
1.11　HELLO.cpp：第一個C++程序　8
1.12　編譯器初步　9
1.13　編譯錯誤　10
1.14　小結　10
1.15　問與答　10
1.16　作業(yè)　11
1.16.1　測驗　11
1.16.2　練習　11
第2章　C++程序的組成部分　12
2.1　一個簡單程序　12
2.2　cout簡介　13
2.3　使用標準名稱空間　15
2.4　對程序進行注釋　16
2.4.1　注釋的類型　17
2.4.2　使用注釋　17
2.4.3　有關注釋的警告　18
2.5　函數(shù)　18
2.5.1　使用函數(shù)　19
2.5.2　方法和函數(shù)　20
2.6　小結　20
2.7　問與答　20
2.8　作業(yè)　21
2.8.1　測驗　21
2.8.2　練習　21
第3章　使用變量和常量　22
3.1　什么是變量　22
3.1.1　將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中　22
3.1.2　預留內(nèi)存　22
3.1.3　整型變量的大小　23
3.1.4　基本變量類型　24
3.2　定義變量　25
3.2.1　區(qū)分大小寫　26
3.2.2　命名規(guī)則　26
3.2.3　關鍵字　26
3.3　一次創(chuàng)建多個變量　27
3.4　給變量賦值　27
3.5　使用typedef來創(chuàng)建別名　28
3.6　何時使用short和long　29
3.6.1　unsigned整型變量的回繞　30
3.6.2　signed整型變量的回繞　30
3.7　使用字符　31
3.7.1　字符和數(shù)字　32
3.7.2　特殊打印字符　32
3.8　常量　33
3.8.1　字面常量　33
3.8.2　符號常量　33
3.9　枚舉常量　34
3.10　小結　36
3.11　問與答　36
3.12　作業(yè)　37
3.12.1　測驗　37
3.12.2　練習　37
第4章　創(chuàng)建表達式和語句　38
4.1　語句簡介　38
4.1.1　使用空白　38
4.1.2　語句塊和復合語句　38
4.2　表達式　39
4.3　使用運算符　40
4.3.1　賦值運算符　40
4.3.2　數(shù)學運算符　40
4.3.3　整數(shù)除法和求?！?1
4.4　賦值運算符與數(shù)學運算符的組合　42
4.5　遞增和遞減　42
4.6　理解運算符優(yōu)先級　44
4.7　括號的嵌套　45
4.8　真值的本質(zhì)　45
4.9　if語句　46
4.9.1　縮進風格　49
4.9.2　else語句　49
4.9.3　高級if語句　51
4.10　在嵌套if語句中使用大括號　52
4.11　使用邏輯運算符　54
4.11.1　邏輯AND運算符　54
4.11.2　邏輯OR運算符　55
4.11.3　邏輯NOT運算符　55
4.12　簡化求值　55
4.13　關系運算符的優(yōu)先級　55
4.14　再談真和假　56
4.15　條件運算符(三目運算符)　56
4.16　小結　57
4.17　問與答　58
4.18　作業(yè)　58
4.18.1　測驗　58
4.18.2　練習　59
第5章　組織成函數(shù)　60
5.1　什么是函數(shù)　60
5.2　返回值、參數(shù)和實參　61
5.3　聲明和定義函數(shù)　61
5.3.1　函數(shù)原型　62
5.3.2　定義函數(shù)　62
5.4　函數(shù)的執(zhí)行　64
5.5　確定變量的作用域　64
5.5.1　局部變量　64
5.5.2　作用域為語句塊的局部變量　65
5.6　參數(shù)是局部變量　66
5.6.1　全局變量　67
5.6.2　有關全局變量的注意事項　69
5.7　創(chuàng)建函數(shù)語句時的考慮因素　69
5.8　再談函數(shù)實參　69
5.9　再談返回值　70
5.10　默認參數(shù)　71
5.11　重載函數(shù)　73
5.12　函數(shù)特有的主題　76
5.12.1　內(nèi)聯(lián)函數(shù)　76
5.12.2　遞歸　77
5.13　函數(shù)的工作原理　81
5.13.1　抽象層次　81
5.13.2　劃分RAM　81
5.13.3　堆棧和函數(shù)　83
5.14　小結　83
5.15　問與答　83
5.16　作業(yè)　84
5.16.1　測驗　84
5.16.2　練習　84
第6章　理解面向?qū)ο缶幊獭?6
6.1　C++是面向?qū)ο蟮膯帷?6
6.2　創(chuàng)建新類型　86
6.3　類和成員簡介　87
6.3.1　聲明類　88
6.3.2　有關命名規(guī)則的說明　88
6.3.3　定義對象　88
6.3.4　類與對象　88
6.4　訪問類成員　89
6.4.1　給對象而不是類賦值　89
6.4.2　類不能有沒有聲明的功能　89
6.5　私有和公有　90
6.6　實現(xiàn)類方法　94
6.7　添加構造函數(shù)和析構函數(shù)　96
6.7.1　默認構造函數(shù)和析構函數(shù)　96
6.7.2　使用默認構造函數(shù)　96
6.8　const成員函數(shù)　99
6.9　接口與實現(xiàn)　99
6.10　將類聲明和方法定義放在什么地方　101
6.11　內(nèi)聯(lián)實現(xiàn)　102
6.12　將他類用作成員數(shù)據(jù)的類　104
6.13　結構　107
6.14　小結　108
6.15　問與答　108
6.16　作業(yè)　109
6.16.1　測驗　109
6.16.2　練習　109
第7章　再談程序流程　111
7.1　循環(huán)　111
7.1.1　循環(huán)的鼻祖：goto　111
7.1.2　為何避免使用goto語句　112
7.2　使用while循環(huán)　112
7.2.1　更復雜的while語句　113
7.2.2　continue和break簡介　114
7.2.3　while(true)循環(huán)　116
7.3　實現(xiàn)do...while循環(huán)　117
7.4　使用do...while　118
7.5　for循環(huán)　120
7.5.1　高級for循環(huán)　122
7.5.2　空for循環(huán)　124
7.5.3　循環(huán)嵌套　124
7.5.4　for循環(huán)中聲明的變量的作用域　126
7.6　循環(huán)小結　126
7.7　使用switch語句控制程序流程　128
使用switch語句來處理菜單　130
7.8　小結　133
7.9　問與答　133
7.10　作業(yè)　134
7.10.1　測驗　134
7.10.2　練習　134
第1周復習
第2周課程簡介
第8章　理解指針　144
8.1　什么是指針　144
8.1.1　內(nèi)存簡介　144
8.1.2　獲取變量的內(nèi)存地址　144
8.1.3　將變量的地址存儲到指針中　145
8.1.4　指針名　146
8.1.5　獲取指針指向的變量的值　146
8.1.6　使用間接運算符解除引用　147
8.1.7　指針、地址和變量　147
8.1.8　使用指針來操縱數(shù)據(jù)　148
8.1.9　查看地址　149
8.2　為什么使用指針　151
8.3　棧和自由存儲區(qū)(堆)　151
8.3.1　使用關鍵字new來分配內(nèi)存　152
8.3.2　使用關鍵字delete歸還內(nèi)存　152
8.4　再談內(nèi)存泄漏　154
8.5　在自由存儲區(qū)上創(chuàng)建對象　154
8.6　刪除自由存儲區(qū)中的對象　155
8.7　訪問數(shù)據(jù)成員　156
8.8　在自由存儲區(qū)中創(chuàng)建成員數(shù)據(jù)　157
8.9　this指針　159
8.10　迷途指針　160
8.11　使用const指針　162
8.11.1　const 指針和const成員函數(shù)　162
8.11.2　使用const this指針　164
8.12　小結　164
8.13　問與答　165
8.14　作業(yè)　165
8.14.1　測驗　165
8.14.2　練習　165
第9章　使用引用　167
9.1　什么是引用　167
9.2　將地址運算符用于引用　168
9.3　引用對象　170
9.4　空指針和空引用　172
9.5　按引用傳遞函數(shù)參數(shù)　172
9.5.1　使用指針讓swap()管用　173
9.5.2　使用引用來實現(xiàn)swap()　174
9.6　理解函數(shù)頭和原型　176
9.7　返回多個值　176
9.8　按引用傳遞以提高效率　179
9.8.1　傳遞const指針　181
9.8.2　用引用代替指針　183
9.9　何時使用引用和指針　185
9.10　混合使用引用和指針　186
9.11　返回指向不在作用域中的對象的引用　186
9.12　指針歸誰所有　189
9.13　小結　190
9.14　問與答　190
9.15　作業(yè)　190
9.15.1　測驗　190
9.15.2　練習　191
第10章　有關函數(shù)的高級主題　192
10.1　重載成員函數(shù)　192
10.2　使用默認值　194
10.3　在默認值和重載函數(shù)之間做出選擇　196
10.4　默認構造函數(shù)　196
10.5　重載構造函數(shù)　196
10.6　初始化對象　198
10.7　復制構造函數(shù)　199
10.8　運算符重載　202
10.8.1　編寫一個遞增函數(shù)　203
10.8.2　重載前綴運算符　203
10.8.3　運算符重載函數(shù)的返回類型　205
10.8.4　返回無名臨時對象　206
10.8.5　使用this指針　207
10.8.6　重載后綴運算符　209
10.8.7　前綴和后綴之間的差別　209
10.8.8　重載雙目數(shù)學運算符　210
10.8.9　運算符重載中存在的問題　213
10.8.10　對運算符重載的限制　213
10.8.11　重載什么　214
10.8.12　賦值運算符　214
10.9　處理數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換　216
10.10　轉(zhuǎn)換運算符　218
10.11　小結　219
10.12　問與答　220
10.13　作業(yè)　220
10.13.1　測驗　220
10.13.2　練習　221
第11章　面向?qū)ο蠓治黾霸O計　222
11.1　建立模型　222
11.2　軟件設計：建模語言　222
11.3　軟件設計：過程　223
11.3.1　迭代式開發(fā)和瀑布式開發(fā)　223
11.3.2　迭代式開發(fā)過程　224
11.4　第1步：概念化階段——從愿景開始　225
11.5　第2步：分析階段——收集需求　225
11.5.1　用例　225
11.5.2　應用分析　232
11.5.3　系統(tǒng)分析　232
11.5.4　規(guī)劃文檔　233
11.5.5　可視化　233
11.5.6　可交付品　233
11.6　第3步：設計階段　234
11.6.1　什么是類　234
11.6.2　轉(zhuǎn)換　235
11.6.3　其他轉(zhuǎn)換　235
11.6.4　建立靜態(tài)模型　236
11.6.5　動態(tài)模型　241
11.7　第4～6步：實現(xiàn)、測試和交付　243
11.8　迭代　244
11.9　小結　244
11.10　問與答　244
11.11　作業(yè)　244
11.11.1　測驗　245
11.11.2　練習　245
第12章　實現(xiàn)繼承　246
12.1　什么是繼承　246
12.1.1　繼承和派生　246
12.1.2　動物世界　247
12.1.3　派生的語法　247
12.2　私有和保護　248
12.3　構造函數(shù)和析構函數(shù)的繼承性　250
12.4　覆蓋基類函數(shù)　256
12.4.1　隱藏基類方法　258
12.4.2　調(diào)用基類方法　259
12.5　虛方法　261
12.5.1　虛函數(shù)的工作原理　264
12.5.2　通過基類指針訪問派生類的方法　265
12.5.3　切除　265
12.5.4　創(chuàng)建虛析構函數(shù)　267
12.5.5　虛復制構造函數(shù)　267
12.5.6　使用虛方法的代價　270
12.6　小結　270
12.7　問與答　271
12.8　作業(yè)　271
12.8.1　測驗　271
12.8.2　練習　271
第13章　管理數(shù)組和字符串　273
13.1　什么是數(shù)組　273
13.1.1　訪問數(shù)組元素　273
13.1.2　在數(shù)組末尾后寫入數(shù)據(jù)　275
13.1.3　護欄柱錯誤　277
13.1.4　初始化數(shù)組　277
13.1.5　聲明數(shù)組　278
13.2　使用對象數(shù)組　279
13.2.1　聲明多維數(shù)組　280
13.2.2　初始化多維數(shù)組　281
13.3　指針數(shù)組　282
13.4　指針算術　284
13.5　在自由存儲區(qū)聲明數(shù)組　286
13.5.1　數(shù)組指針和指針數(shù)組　286
13.5.2　指針和數(shù)組名　287
13.5.3　刪除自由存儲區(qū)中的數(shù)組　288
13.5.4　在運行階段調(diào)整數(shù)組大小　288
13.6　字符數(shù)組和字符串　291
13.7　使用方法strcpy()和strncpy()　292
13.8　String類　294
13.9　鏈表和其他結構　299
13.10　創(chuàng)建數(shù)組類　300
13.11　小結　300
13.12　問與答　300
13.13　作業(yè)　301
13.13.1　測驗　301
13.13.2　練習　301
第14章　多態(tài)　302
14.1　單繼承存在的問題　302
14.1.1　提升　304
14.1.2　向下轉(zhuǎn)換　304
14.1.3　將對象添加到鏈表中　306
14.2　多重繼承　307
14.2.1　多重繼承對象的組成部分　310
14.2.2　多重繼承對象中的構造函數(shù)　310
14.2.3　歧義解析　312
14.2.4　從共同基類繼承　313
14.2.5　虛繼承　316
14.2.6　多重繼承存在的問題　319
14.2.7　混合(功能)類　320
14.3　抽象數(shù)據(jù)類型　320
14.3.1　純虛函數(shù)　323
14.3.2　實現(xiàn)純虛函數(shù)　324
14.3.3　復雜的抽象層次結構　327
14.3.4　哪些類是抽象的　330
14.4　小結　331
14.5　問與答　331
14.6　作業(yè)　332
14.6.1　測驗　332
14.6.2　練習　332
第2周復習
第3周課程簡介
第15章　特殊類和函數(shù)　344
15.1　在同一種類型的對象之間共享數(shù)據(jù)：靜態(tài)成員數(shù)據(jù)　344
15.2　靜態(tài)成員函數(shù)　348
15.3　函數(shù)指針　350
15.3.1　為什么使用函數(shù)指針　353
15.3.2　函數(shù)指針數(shù)組　356
15.3.3　將函數(shù)指針傳遞給其他函數(shù)　358
15.3.4　將typedef用于函數(shù)指針　360
15.4　成員函數(shù)指針　363
15.5　小結　367
15.6　問與答　367
15.7　作業(yè)　367
15.7.1　測驗　367
15.7.2　練習　368
第16章　高級繼承　369
16.1　聚合　369
16.1.1　訪問被聚合類的成員　375
16.1.2　控制對被聚合成員的訪問　375
16.1.3　聚合的代價　376
16.1.4　按值傳遞導致復制　378
16.2　以繼承方式實現(xiàn)和聚合/代理　381
16.3　私有繼承　390
16.4　添加友元類　398
16.5　友元函數(shù)　406
16.6　友元函數(shù)和運算符重載　406
16.7　重載插入運算符　410
16.8　小結　414
16.9　問與答　414
16.10　作業(yè)　415
16.10.1　測驗　415
16.10.2　練習　415
第17章　處理流　418
17.1　流概述　418
17.1.1　數(shù)據(jù)流的封裝　418
17.1.2　理解緩沖技術　419
17.2　流和緩沖區(qū)　420
17.3　標準I/O對象　420
17.4　重定向標準流　421
17.5　使用cin進行輸入　421
17.5.1　輸入字符串　422
17.5.2　字符串的問題　423
17.5.3　>>的返回值　425
17.6　cin的其他成員函數(shù)　425
17.6.1　單字符輸入　425
17.6.2　從標準輸入讀取字符串　428
17.6.3　使用cin.ignore()　430
17.6.4　查看和插入字符：peek()和putback()　431
17.7　使用cout進行輸出　432
17.7.1　刷新輸出　432
17.7.2　執(zhí)行輸出的函數(shù)　432
17.7.3　控制符、標記和格式化指令　433
17.8　流和printf()函數(shù)之比較　437
17.9　文件輸入和輸出　439
17.10　使用ofstream　439
17.10.1　條件狀態(tài)　440
17.10.2　打開文件進行輸入和輸出　440
17.10.3　修改ofstream打開文件時的默認行為　441
17.11　二進制文件和文本文件　443
17.12　命令行處理　445
17.13　小結　448
17.14　問與答　448
17.15　作業(yè)　448
17.15.1　測驗　448
17.15.2　練習　449
第18章　創(chuàng)建和使用名稱空間　450
18.1　簡介　450
18.2　根據(jù)名稱解析函數(shù)和類　450
18.2.1　變量的可見性　451
18.2.2　鏈接性　452
18.2.3　靜態(tài)全局變量　453
18.3　創(chuàng)建名稱空間　453
18.3.1　聲明和定義類型　454
18.3.2　在名稱空間外定義函數(shù)　455
18.3.3　添加新成員　455
18.3.4　嵌套名稱空間　455
18.4　使用名稱空間　456
18.5　關鍵字using　457
18.5.1　using編譯指令　457
18.5.2　using聲明　459
18.6　名稱空間別名　460
18.7　未命名的名稱空間　460
18.8　標準名稱空間std　461
18.9　小結　462
18.10　問與答　463
18.11　作業(yè)　463
18.11.1　測驗　463
18.11.2　練習　464
第19章　模板　465
19.1　什么是模板　465
19.2　創(chuàng)建模板定義　466
19.2.1　使用名稱　467
19.2.2　實現(xiàn)模板　468
19.3　將實例化的模板對象傳遞給函數(shù)　471
19.4　模板和友元　472
19.4.1　非模板友元類和函數(shù)　472
19.4.2　通用模板友元類和函數(shù)　475
19.5　使用模板對象　479
19.5.1　使用具體化函數(shù)　483
19.5.2　靜態(tài)成員和模板　488
19.6　標準模板庫　491
19.6.1　使用容器　492
19.6.2　理解順序容器　492
19.6.3　理解關聯(lián)容器　499
19.6.4　使用算法類　502
19.7　小結　505
19.8　問與答　505
19.9　作業(yè)　505
19.9.1　測驗　506
19.9.2　練習　506
第20章　處理錯誤和異常　508
20.1　程序中的各種錯誤　508
20.2　異常的基本思想　509
20.2.1　異常處理的組成部分　510
20.2.2　手工引發(fā)異?！?12
20.2.3　創(chuàng)建異常類　513
20.3　使用try塊和catch塊　516
20.4　捕獲異常的工作原理　517
20.4.1　使用多條catch語句　517
20.4.2　異常層次結構　520
20.5　異常中的數(shù)據(jù)及給異常對象命名　522
20.6　異常和模板　529
20.7　沒有錯誤的異?！?31
20.8　關于代碼蛻變　532
20.9　bug和調(diào)試　532
20.9.1　斷點　532
20.9.2　監(jiān)視點　532
20.9.3　查看內(nèi)存　532
20.9.4　查看匯編代碼　532
20.10　小結　533
20.11　問與答　533
20.12　作業(yè)　533
20.12.1　測驗　534
20.12.2　練習　534
第21章　雜項內(nèi)容　535
21.1　預處理器和編譯器　535
21.2　預處理器指令#define　535
21.2.1　使用#define來定義常量　536
21.2.2　將#define用于檢測　536
21.2.3　預編譯器命令#else　536
21.3　包含和多重包含防范　538
21.4　宏 　538
21.5　字符串操縱　540
21.5.1　字符串化　540
21.5.2　拼接　540
21.6　預定義的宏　541
21.7　assert()宏　541
21.7.1　使用assert()進行調(diào)試　542
21.7.2　assert()與異常之比較　542
21.7.3　副作用　543
21.7.4　類的不變量　543
21.7.5　打印中間值　548
21.7.6　宏與函數(shù)及模板之比較　549
21.8　內(nèi)聯(lián)函數(shù)　549
21.9　位運算　550
21.9.1　“與”運算符　551
21.9.2　“或”運算符　551
21.9.3　“異或”運算符　551
21.9.4　“求補”運算符　551
21.9.5　設置位　551
21.9.6　清除位　552
21.9.7　反轉(zhuǎn)位　552
21.9.8　位字段　552
21.10　編程風格　555
21.10.1　縮進　555
21.10.2　大括號　555
21.10.3　長代碼行和函數(shù)長度　555
21.10.4　格式化switch語句　556
21.10.5　程序文本　556
21.10.6　標識符命名　556
21.10.7　名稱的拼寫和大寫　557
21.10.8　注釋　557
21.10.9　設置訪問權限　557
21.10.10　類定義　558
21.10.11　包含文件　558
21.10.12　使用assert()　558
21.10.13　使用const　558
21.11　C++開發(fā)工作的下一步　558
21.11.1　從何處獲得幫助和建議　558
21.11.2　相關的C++主題：受控C++、C#和Microsoft的.NET　559
21.11.3　保持聯(lián)系　559
21.12　小結　559
21.13　問與答　559
21.14　作業(yè)　560
21.14.1　測驗　560
21.14.2　練習　561
第3周復習
附錄A　二進制和十六進制　574
A.1　其他進制　574
A.2　不同進制之間的轉(zhuǎn)換　575
A.2.1　二進制　575
A.2.2　為什么使用二進制　576
A.2.3　位、字節(jié)和半字節(jié)　576
A.2.4　什么是KB　576
A.2.5　二進制數(shù)　576
A.3　十六進制　577
附錄B　C++關鍵字　580
附錄C　運算符優(yōu)先級　581
附錄D　答案　582
第1章　582
第2章　582
第3章　584
第4章　585
第5章　585
第6章　587
第7章　590
第8章　591
第9章　592
第10章　594
第11章　598
第12章　601
第13章　602
第14章　603
第15章　604
第16章　610
第17章　613
第18章　615
第19章　616
第20章　620
第21章　625
附錄E　鏈表簡介　627