C++程序設(shè)計精要教程

第1章　C++引論
1．1　計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)　1
1．1．1　計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　1
1．1．2　數(shù)據(jù)與程序的存儲方式　3
1．2　進(jìn)制及其轉(zhuǎn)換和運(yùn)算　4
1．2．1　計算機(jī)采用二進(jìn)制的原因　5
1．2．2　C++的常用進(jìn)制及其運(yùn)算　5
1．3　80X86系列匯編語言　7
1．3．1　匯編語言及C++編譯簡介　7
1．3．2　匯編指令及C++程序編譯　9
1．4　C++的發(fā)展歷史及特點(diǎn)　12
1．4．1　C++的發(fā)展歷史　12
1．4．2　C++的特點(diǎn)　12
1．5　語法圖與程序流程圖　13
1．5．1　C++的語法圖　13
1．5．2　程序流程圖　15
1．6　編譯環(huán)境的安裝與使用　16
1．6．1　編譯過程及編譯環(huán)境　16
1．6．2　Microsoft Visual Studio 2019的安裝　17
練習(xí)題　22
第2章　類型、常量及變量
2．1　C++的單詞　23
2．1．1　C++的字符集　23
2．1．2　C++的關(guān)鍵字　24
2．2　預(yù)定義類型及值域和常量　25
2．2．1　預(yù)定義類型及其數(shù)值轉(zhuǎn)換　25
2．2．2　強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換及類型值域　26
2．2．3　預(yù)定義類型及相關(guān)常量　28
2．3　變量及其類型解析　31
2．3．1　變量的說明和定義　31
2．3．2　指針及其類型理解　34
2．3．3　有址引用變量　40
2．3．4　無址引用變量　45
2．3．5　元素、下標(biāo)及數(shù)組　47
2．4　運(yùn)算符及表達(dá)式　49
2．4．1　位運(yùn)算與等號運(yùn)算　49
2．4．2　指針運(yùn)算及其結(jié)合方向　50
2．4．3　關(guān)系運(yùn)算及結(jié)果轉(zhuǎn)換　51
2．5　結(jié)構(gòu)與聯(lián)合　52
2．5．1　結(jié)構(gòu)體　52
2．5．2　聯(lián)合體　54
練習(xí)題　56
第3章　語句、函數(shù)及程序設(shè)計
3．1　C++的語句　58
3．1．1　簡單語句　58
3．1．2　轉(zhuǎn)移語句　59
3．1．3　分支語句　60
3．1．4　循環(huán)語句　63
3．1．5　break和continue語句　67
3．1．6　asm和static_assert語句　68
3．2　C++的函數(shù)　68
3．2．1　函數(shù)說明與定義　69
3．2．2　頭文件與說明　70
3．2．3　函數(shù)的參數(shù)說明　72
3．2．4　函數(shù)重載　74
3．2．5　inline及constexpr函數(shù)　75
3．2．6　線程互斥及線程本地變量　77
3．3　作用域　79
3．3．1　全局作用域與模塊作用域　79
3．3．2　局部作用域與塊作用域　81
3．4　生命期　82
3．5　程序設(shè)計實例　84
3．5．1　棧編程實例　84
3．5．2　隊列編程實例　86
3．5．3　有限自動機(jī)編程實例　87
練習(xí)題　90
第4章　C++的類
4．1　類的聲明及定義　92
4．1．1　面向?qū)ο蟮幕靖拍睢?2
4．1．2　類及對象定義的實例　93
4．2　成員訪問權(quán)限及突破方法　97
4．2．1　成員的訪問權(quán)限　97
4．2．2　突破成員的訪問權(quán)限　98
4．3　內(nèi)聯(lián)、匿名類及位段　99
4．3．1　函數(shù)成員的內(nèi)聯(lián)　99
4．3．2　無對象的匿名聯(lián)合　101
4．3．3　局部類及位段成員　102
4．4　new和delete運(yùn)算符　103
4．4．1　簡單類型及單個對象內(nèi)存管理　103
4．4．2　復(fù)雜類型及對象數(shù)組內(nèi)存管理　105
4．5　隱含參數(shù)this　107
4．6　對象的構(gòu)造與析構(gòu)　109
4．6．1　構(gòu)造函數(shù)及對象初始化　109
4．6．2　成員默認(rèn)值及構(gòu)造與析構(gòu)　110
4．7　類及對象的內(nèi)存布局　112
練習(xí)題　116
第5章　成員及成員指針
5．1　實例成員指針　117
5．1．1　實例成員指針的用法　117
5．1．2　實例成員指針的限制　118
5．2　const、volatile和mutable　119
5．2．1　const和volatile的用法　119
5．2．2　mutable實例數(shù)據(jù)成員　123
5．3　靜態(tài)數(shù)據(jù)成員　124
5．3．1　靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的用法　124
5．3．2　靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的限制　126
5．4　靜態(tài)函數(shù)成員　128
5．4．1　靜態(tài)函數(shù)成員的訪問　128
5．4．2　靜態(tài)函數(shù)成員的限制　129
5．5　靜態(tài)成員指針　130
5．5．1　靜態(tài)成員指針的用法　130
5．5．2　多種指針的混合用法　131
5．6　聯(lián)合的成員指針　132
練習(xí)題　133
第6章　繼承與構(gòu)造
6．1　單繼承類　136
6．2　繼承方式　138
6．2．1　繼承后成員的訪問權(quán)限　138
6．2．2　訪問權(quán)限的修改　141
6．3　成員訪問　142
6．4　構(gòu)造與析構(gòu)　143
6．4．1　對象構(gòu)造的執(zhí)行順序　143
6．4．2　new、delete引起的構(gòu)造與析構(gòu)　144
6．5　父類和子類　145
6．5．1　父類及其函數(shù)調(diào)用　145
6．5．2　友元和派生類函數(shù)中的父子類
關(guān)系　147
6．6　派生類的內(nèi)存布局　148
練習(xí)題　149
第7章　可訪問性
7．1　作用域　152
7．1．1　面向?qū)ο蟮淖饔糜颉?52
7．1．2　面向過程的作用域　155
7．2　名字空間　156
7．2．1　名字空間的基本用法　156
7．2．2　使用名字空間的注意事項　158
7．3　成員友元　160
7．3．1　成員友元的一般用法　161
7．3．2　互為依賴的類的友元　162
7．4　普通友元及其注意事項　163
7．4．1　普通友元的一般用法　163
7．4．2　友元使用的注意事項　165
7．5　覆蓋與隱藏　167
7．5．1　覆蓋與隱藏的用法　167
7．5．2　使用using避免成員覆蓋　169
練習(xí)題　170
第8章　多態(tài)與虛函數(shù)
8．1　虛函數(shù)　174
8．1．1　虛函數(shù)的聲明及定義　174
8．1．2　虛函數(shù)的重載及內(nèi)聯(lián)　176
8．2　虛析構(gòu)函數(shù)　179
8．3　類的引用　180
8．3．1　類的引用變量及其析構(gòu)　181
8．3．2　類的引用參數(shù)及其析構(gòu)　183
8．4　抽象類　186
8．4．1　抽象類的定義及用法　186
8．4．2　抽象類的應(yīng)用實例　187
8．5　虛函數(shù)友元與晚期綁定　189
8．5．1　虛函數(shù)作為友元　190
8．5．2　虛函數(shù)的晚期綁定　191
8．6　有虛函數(shù)時的內(nèi)存布局　192
8．6．1　基類有虛函數(shù)時的內(nèi)存布局　192
8．6．2　基類無虛函數(shù)時的內(nèi)存布局　193
練習(xí)題　194
第9章　多繼承與虛基類
9．1　多繼承類　196
9．1．1　無多繼承的替代方案　196
9．1．2　多繼承存在的問題　197
9．2　虛基類　198
9．3　派生類成員　200
9．3．1　無虛基類時的成員同名　200
9．3．2　有虛基類時的成員同名　201
9．4　單重及多重繼承的構(gòu)造與析構(gòu)　202
9．4．1　單繼承的構(gòu)造與析構(gòu)　202
9．4．2　多繼承的構(gòu)造與析構(gòu)　204
9．5　多繼承類的內(nèi)存布局　205
9．5．1　無虛基類時的內(nèi)存布局　205
9．5．2　有虛基類時的內(nèi)存布局　207
練習(xí)題　209
第10章　異常與斷言
10．1　異常處理　212
10．1．1　拋出與捕獲　212
10．1．2　異常的傳播　213
10．2　捕獲順序　214
10．3　函數(shù)的異常接口　216
10．3．1　異常接口聲明　216
10．3．2　noexcept接口　217
10．4　異常類型　219
10．5　異常對象的析構(gòu)　220
10．5．1　通過對象指針析構(gòu)　220
10．5．2　未完成對象的析構(gòu)　221
10．6　斷言　223
練習(xí)題　224
第11章　運(yùn)算符重載
11．1　運(yùn)算符概述　225
11．1．1　結(jié)果為左值的運(yùn)算符　225
11．1．2　運(yùn)算符重載的分類　226
11．1．3　成員與非成員重載　227
11．2　運(yùn)算符參數(shù)　228
11．2．1　自增與自減的重載　228
11．2．2　重載->運(yùn)算符　230
11．2．3　單雙目運(yùn)算符的重載　231
11．3　賦值與調(diào)用　232
11．3．1　賦值運(yùn)算符的重載　232
11．3．2　構(gòu)造函數(shù)的重載　233
11．3．3　安全的編程方法　235
11．4　強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換　236
11．4．1　單個顯式參數(shù)構(gòu)造函數(shù)　236
11．4．2　強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換重載函數(shù)　237
11．5　重載new和delete　238
11．6　運(yùn)算符重載實例　240
11．6．1　符號表運(yùn)算的重載實例　240
11．6．2　棧及隊列運(yùn)算重載實例　241
練習(xí)題　244
第12章　類型解析、轉(zhuǎn)換與推導(dǎo)
12．1　隱式與顯式類型轉(zhuǎn)換　250
12．1．1　簡單類型的隱式轉(zhuǎn)換　250
12．1．2　簡單類型的顯式轉(zhuǎn)換　252
12．1．3　簡單類型的轉(zhuǎn)換結(jié)果　253
12．2　cast系列類型轉(zhuǎn)換　256
12．2．1　static_cast——靜態(tài)轉(zhuǎn)換　256
12．2．2　const_cast——只讀轉(zhuǎn)換　257
12．2．3　dynamic_cast——動態(tài)轉(zhuǎn)換　260
12．2．4　reinterpret_cast——重釋轉(zhuǎn)換　263
12．3　類型轉(zhuǎn)換實例　265
12．3．1　typeid獲取類型標(biāo)識　265
12．3．2　explicit要求顯式調(diào)用　267
12．3．3　棧的類型轉(zhuǎn)換實例　268
12．4　自動類型推導(dǎo)　270
12．4．1　auto的一般用法　271
12．4．2　auto用于函數(shù)和數(shù)組　271
12．4．3　表達(dá)式類型的提取　272
12．5　Lambda表達(dá)式　273
12．5．1　Lambda表達(dá)式的聲明　273
12．5．2　Lambda表達(dá)式的參數(shù)　275
12．5．3　準(zhǔn)函數(shù)Lambda表達(dá)式　278
練習(xí)題　279
第13章　模板與內(nèi)存回收
13．1　變量模板及其實例　280
13．1．1　變量模板的定義　280
13．1．2　變量模板的實例化　281
13．2　函數(shù)模板　282
13．2．1　函數(shù)模板的定義　282
13．2．2　成員函數(shù)模板的定義　283
13．2．3　函數(shù)模板的參數(shù)　284
13．3　函數(shù)模板實例化　285
13．3．1　函數(shù)模板強(qiáng)制實例化　285
13．3．2　函數(shù)模板實例特化　286
13．3．3　涉及指針的模板實例化　287
13．4　類模板　288
13．4．1　類模板的定義　288
13．4．2　派生類類模板的定義　289
13．4．3　多類型參數(shù)的類模板　290
13．4．4　省略參數(shù)的類模板　290
13．4．5　類模板的友元及Lambda表達(dá)式　292
13．5　類模板的實例化及特化　294
13．5．1　類模板的實例化　294
13．5．2　類模板實例特化　294
13．5．3　類模板的部分特化　296
13．5．4　實例化與類型推導(dǎo)　297
13．5．5　類模板及實例成員指針　298
13．5．6　模板分隔符的二義性　299
13．5．7　類模板與泛型　300
13．6　內(nèi)存回收實例　303
練習(xí)題　305
第14章　流及類庫
14．1　流類概述　307
14．2　輸出流　308
14．3　輸入流　311
14．4　文件流　312
14．5　串流處理　314
練習(xí)題　315
第15章　面向?qū)ο箝_發(fā)實例
15．1　面向?qū)ο笤O(shè)計概述　316
15．2　對象的靜態(tài)模型　317
15．3　面向?qū)ο蟮姆治觥?19
15．4　對象的設(shè)計與實現(xiàn)　320
15．5　骰子游戲模型設(shè)計實例　322
15．5．1　問題描述　322
15．5．2　對象模型　322
15．5．3　對象設(shè)計　324
15．6　游戲模型程序設(shè)計　326
練習(xí)題　331
參考文獻(xiàn)　338