C語言試題、學習、考試大全34課件

1、C+程序設計基礎福州大學數(shù)學與計算機科學學院吳英杰7/27/20221福州大學數(shù)學與計算機科學學院C+語言概述面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言 C+支持數(shù)據(jù)封裝 C+類中包含私有、公有和保護成員 C+通過發(fā)送消息來處理對象 C+中允許友元破壞封裝性 C+允許函數(shù)名和運算符重載 C+支持繼承性 C+支持動態(tài)聯(lián)編在C+中，結構可作為一種特殊的類，它雖然可以包含函數(shù)，但它沒有私有或保護的成員。在C+中，類是支持數(shù)據(jù)封裝的工具，對象則是數(shù)據(jù)封裝的實現(xiàn)。類是類型，是對象的抽象，對象是類的具體實例。一個類可以有多個對象，每個對象都有自己的存儲單元，而類不占存儲單元。C+中類是數(shù)據(jù)和函數(shù)的封裝體，它提供一種數(shù)據(jù)訪問嚴

2、格控制的機制，數(shù)據(jù)被隱藏在封裝體中，該封裝體通過操作接口與外界交換信息。友元可以是在類外定義的函數(shù)，也可以是在類外定義的整個類。友元可以訪問類的私有成員。面向?qū)ο蟮某绦蛟O計的四大特征： 抽象、封裝、 繼承 、 多態(tài) 。7/27/20222福州大學數(shù)學與計算機科學學院C+與C語言的關系：C語言是C+的一個子集，C+包含了C語言的全部內(nèi)容。 C+保持與C語言的兼容 C+對C語言作了很多改進 C+與C語言的本質(zhì)差別在于C+是面向?qū)ο蟮?，而C語言是面向過程的。(1) 增加了一些新的運算符，如 :, new, delete, -* 等；(2) 改進了類型系統(tǒng)，增加了安全性；(3) 引進了引用的概念，使用

3、引用作函數(shù)參數(shù)帶來了很大方便；(4) 允許函數(shù)重載，允許設置缺省參數(shù)，提高了編程的靈活性；(5) 引進內(nèi)聯(lián)函數(shù)，提高了程序效率；(6) 可根據(jù)需要隨時對變量進行說明。面向過程的程序設計將數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作分離，程序是由一個個的函數(shù)組成的，面向?qū)ο蟮某绦蛟O計將數(shù)據(jù)和操作封裝在一起，程序是由一個個對象組成的，對象之間通過接口進行通信，它能夠較好地支持程序代碼的復用。 7/27/20223福州大學數(shù)學與計算機科學學院C+數(shù)據(jù)操作基礎2.1 C+程序進行輸入和輸出的操作方法 #include int main( ) int x, y; /定義兩個整型變量 cin x y ; /鍵盤輸入變量值 cout

4、 “x =” x endl “y =” y ”和輸出操作符“= 0 ) ? a : -a 注意：表達式1、2、3的數(shù)據(jù)類型不能是 void 類型。7/27/20228福州大學數(shù)學與計算機科學學院switch ( 變量名 ) case 值1 : 語句序列1 ； break ; case 值 2 : 語句序列2 ； break ; default : 語句序列 n ；7/27/20229福州大學數(shù)學與計算機科學學院2.2.2 循環(huán)語句for 循環(huán)：for ( exp1; exp2; exp3) statement;.while 循環(huán)：while ( expression) do while 循環(huán)：

5、do statement; .while (expression);三種循環(huán)都可以嵌套。7/27/202210福州大學數(shù)學與計算機科學學院 for ( exp1; exp2; exp3) statement;.等價于： exp1 ; while ( exp2 ) statement ; exp3 ; 例： int sum = 0 ;for ( int i = 1 ; i = 10 ; i + ) sum += i;7/27/202211福州大學數(shù)學與計算機科學學院2.2.3 轉移語句break 語句：強制退出循環(huán)及中斷case語句，直接執(zhí)行循環(huán)體后的語句。continue 語句：不完全退出循環(huán)

6、，而是使循環(huán)重新回到測試位置，并忽略此語句至循環(huán)結束前的語句序列。goto 語句：無條件轉移，只限在同一程序段內(nèi)轉換，不能跳到另一函數(shù)或程序內(nèi)。7/27/202212福州大學數(shù)學與計算機科學學院2.3 指針 1. 定義：包含另一變量內(nèi)存地址的變量。 3. 指針與數(shù)組的關系 數(shù)組是指針的另一種表示法。數(shù)組的名字實際就是數(shù)組的起始地址。int arr2 = 0,1;arr1 和 *(arr + 1)是完全一致的。2. 聲明 指針在使用前需進行聲明，聲明格式為： 數(shù)據(jù)類型 *變量； 或 數(shù)據(jù)類型* 變量；7/27/202213福州大學數(shù)學與計算機科學學院4. “&” 與 “*” “&”是一個一元操作

7、符，它操作一個對象，得到該對象的存儲單元的地址值； 例： int i; int *p; p = &i ; *p = *p + 5; “* ”也是一個一元操作符，用于表達被指針指向的對象。 7/27/202214福州大學數(shù)學與計算機科學學院5. new 與 delete new 用于為指針分配內(nèi)存空間；delete 用于釋放指針所占有的內(nèi)存空間。 標準C用malloc 和 free 函數(shù)分配內(nèi)存塊和釋放內(nèi)存塊。7/27/202215福州大學數(shù)學與計算機科學學院(5.1) 運算符new ：運算符new用于動態(tài)存儲分配。 new返回一個指向所分配空間的指針。例：int y；y=new int；y=1

8、0；也可將上述各語句作適當合并如下：int y=new int；y=10；或 int y=new int(10)；或 int y；y=new int(10)；7/27/202216福州大學數(shù)學與計算機科學學院(5.2) 一維數(shù)組 ：為了在運行時創(chuàng)建一個大小可動態(tài)變化的一維浮點數(shù)組x，可先將x聲明為一個float類型的指針。然后用new為數(shù)組動態(tài)地分配存儲空間。例：float x=new floatn；創(chuàng)建一個大小為n的一維浮點數(shù)組。運算符new分配n個浮點數(shù)所需的空間，并返回指向第一個浮點數(shù)的指針。然后可用x0，x1，xn-1來訪問每個數(shù)組元素。7/27/202217福州大學數(shù)學與計算機科學學

9、院(5.3) 運算符delete ：當動態(tài)分配的存儲空間已不再需要時應及時釋放所占用的空間。用運算符delete來釋放由new分配的空間。例：delete y；delete x；分別釋放分配給y的空間和分配給一維數(shù)組x的空間。7/27/202218福州大學數(shù)學與計算機科學學院(5.4) 動態(tài)二維數(shù)組 ：創(chuàng)建類型為Type的動態(tài)工作數(shù)組，這個數(shù)組有rows行和cols列。template void Make2DArray(Type* &x,int rows, int cols) x=new Type*rows; for (int i=0;irows;i+) xi=new Typecols;7/2

10、7/202219福州大學數(shù)學與計算機科學學院當不再需要一個動態(tài)分配的二維數(shù)組時，可按以下步驟釋放它所占用的空間。首先釋放在for循環(huán)中為每一行所分配的空間。然后釋放為行指針分配的空間。釋放空間后將x置為0，以防繼續(xù)訪問已被釋放的空間。template void Delete2DArray(Type* &x,int rows) for (int i=0;irows;i+) delete xi; delete x; x=0;7/27/202220福州大學數(shù)學與計算機科學學院2.4 函數(shù)與參數(shù)傳遞 當一個函數(shù)定義有形參時，在進行函數(shù)調(diào)用時，必須提供與形參個數(shù)、類型相同的實參。 在C+中，有兩種參數(shù)傳

11、遞機制將實參的值傳遞給形參：值傳遞( 值調(diào)用 )和引用傳遞( 引用調(diào)用 )。1. 值傳遞 在這種機制中，實參的值被拷貝到由相應形參名字所標識的對象中。在函數(shù)內(nèi)部對形參的訪問或更新都是是對這個對象的訪問或更新。實參本身的值在調(diào)用前后和調(diào)用過程中都不發(fā)生變化。7/27/202221福州大學數(shù)學與計算機科學學院int double( int a ) a *= 2 ; cout“a=“aendl; return a; #include void main() int b = 10; double(b); cout“b=“ 數(shù)據(jù)成員 指針名 - 成員函數(shù)例：CPerson *pWang; pWang -

12、 age = 30 ; pWang -PrintAge( );類和對象的關系就如同整型 int 與整型變量 i 之間的關系。7/27/202232福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.3 類的成員3.3.1 構造函數(shù) 構造函數(shù)是一個特殊的類成員函數(shù)，用于初始化類變量或分配內(nèi)存空間。當用類定義一個對象時，自動調(diào)用構造函數(shù)，使對象保持一個確定的狀態(tài)。1. 構造函數(shù)的聲明class CExample int I ;public: CExample( ) ; ；7/27/202233福州大學數(shù)學與計算機科學學院2. 構造函數(shù)的特點 (1) 構造函數(shù)與類必須具有相同的名字。 例：class CExample

13、CExample ( ) ; CExample ( int i ) ; CExample ( int x , int y ) ; private : int member1, member2 ; ; (2) 創(chuàng)建對象時自動執(zhí)行構造函數(shù)，構造函數(shù)不能在程 序中被顯式調(diào)用。(3)構造函數(shù)不需要函數(shù)類型，不能被繼承。 (4)構造函數(shù)可以接受參數(shù)并能夠重載。7/27/202234福州大學數(shù)學與計算機科學學院CExample : CExample ( int i ) member1 = i ; member2 = 0 ;int main( ) CExample ex1; CExample ex2(1);

14、 CExample ex3( 2, 3 ); CExample : CExample ( ) member1 = 0; member2 = 0;CExample : CExample ( int x , int y ) member1 = x ; member2 = y ;7/27/202235福州大學數(shù)學與計算機科學學院 (5) 若程序沒有為一個類定義任何構造函數(shù)，則編譯器 生成一個不帶參數(shù)的公有構造函數(shù)，這個構造函數(shù) 什么也不做，稱為缺省構造函數(shù)。 例：CExample : CExample3.3.2 析構函數(shù) 析構函數(shù)與構造函數(shù)功能相反，也是類成員函數(shù)，通常用于釋放已分配的內(nèi)存空間或完成

15、對象被清除前的一些清理工作。7/27/202236福州大學數(shù)學與計算機科學學院 class CExample public:CExample( );void Print ( );CExample( ); ;析構函數(shù)的特點：1.與構造函數(shù)具有相同的名字，前面必須加上“”符號。2.析構函數(shù)沒有函數(shù)類型，不能被繼承。7/27/202237福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.3.3 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 在函數(shù)定義前加上一個inline前綴，該函數(shù)就被定義成一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)。3.析構函數(shù)不能帶有參數(shù)，而且不可以重載。4.析構函數(shù)在 結束時被自動調(diào)用。 對于內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯時在所有調(diào)用該函數(shù)的地方將裝入實際的函數(shù)代碼。 內(nèi)聯(lián)

16、函數(shù)的聲明必須出現(xiàn)在對它的每個調(diào)用之前。7/27/202238福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.3.5 對象與成員函數(shù)成員函數(shù)的參數(shù)和返回值不僅可以是整型、字符型、指針類型等，也可以把對象作為參數(shù)和返回值。class CPoint float x, y ;public: CPoint ( float a, float b ); CPoint Add ( CPoint A ); 7/27/202239福州大學數(shù)學與計算機科學學院CPoint : CPoint ( float a, float b )x = a ;y = b ;CPoint CPoint : Add ( CPoint A )CPoi

17、nt B;B.x = x + A.x ;B.y = y + A.y;return B;7/27/202240福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.4 this指針 this指針是一個隱含于每個類的成員函數(shù)中的特殊指針。 this用于指向以該成員函數(shù)所屬類定義的對象。 當某個對象調(diào)用成員函數(shù)時，成員函數(shù)的this指針便指向該對象。因此，當不同的對象引用同一個成員函數(shù)時，編譯器就依據(jù)成員函數(shù) this 指針指向的不同對象來確定引用哪一個對象的數(shù)據(jù)成員。 7/27/202241福州大學數(shù)學與計算機科學學院例：#include class A public:A( ) a=b=0; A(int i, int

18、j ) a=i;b=j;void copy(A &aa);void print( ) couta“,”bendl; private:int a, b;void A : copy(A &aa) if(this = &aa) return; *this = aa;void main( ) A a1,a2(3,4); a1.copy(a2); a1.print();7/27/202242福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.5 const關鍵字3.5.2 const 的特點及使用注意事項 3.5.1 聲明語法 const 是一個類型修飾符，語法是： T const 其中，T是一個類型表達式。 const

19、與 T 之間的關系是左結合的。1. 使用const 聲明的對象不能被更新。2. 由于這種對象不能被更新，因此必須進行初始化。 int const a = 2 ; a = 1 ;/ error7/27/202243福州大學數(shù)學與計算機科學學院3. const 常被用于聲明函數(shù)的形參。指針類型或引用類型的形參使函數(shù)可以更新調(diào)用者中的對象，但若函數(shù)并不更新指針所指向的對象或引用所引用的對象，那么最好將這樣的參數(shù)使用 const 關鍵字進行聲明。4. 當T是一個簡單的類型名時，習慣上寫作 const T 。 例： const int x = 0 ;void Print( ) const; /類的常成員

20、函數(shù) 5. 對于類中不更新對象的數(shù)據(jù)成員的成員函數(shù)，可以將其使用const進行聲明。 當一個成員函數(shù)使用const進行聲明后，就表明這個函數(shù)可以操作常對象。沒有使用const關鍵字進行聲明的成員函數(shù)則不能操作常對象。7/27/202244福州大學數(shù)學與計算機科學學院6. 由于const對象必須初始化且不能被更新，因此，當類中聲明了const數(shù)據(jù)成員時，只能通過成員初始化列表來構造該數(shù)據(jù)成員。例： class CExample public: CExample ( int x ) ; private: const int a ; ; CExample : CExample ( int x ) :

21、 a( x ) ; 在類中聲明靜態(tài)的const數(shù)據(jù)成員時，class A private: static const int SIZE ;const int A : SIZE = 10 ;7/27/202245福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.6 友元函數(shù)3.6.1 定義 友元函數(shù)是一種特殊的函數(shù)，它不是類的成員函數(shù)， 但允許它訪問類的私有類型數(shù)據(jù)和保護類型數(shù)據(jù)。3.6.2 聲明方式class 類名稱/相關的類 type vars ; public: friend 函數(shù)類型 函數(shù)名稱( ) ;/聲明友元 函數(shù)類型 函數(shù)名稱( ) /定義友元 7/27/202246福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.

22、6.3 特點1. 友元可以是一個一般的函數(shù) (友元函數(shù))，也可以是另一個類的成員函數(shù) (友元成員)，還可以是整個的一個類 (友元類，這時類中的所有成員函數(shù)都是友元函數(shù))。2. 友元函數(shù)須在私有成員可被它訪問的類中聲明，而函數(shù)體則在類外聲明。3. 友元函數(shù)雖然在類中聲明，但它不是該類的成員函數(shù)，而是獨立于任何類的一般的外界函數(shù)，它被允許訪問該類的所有對象的私有成員。4. C+中使用友元是為了提高程序的運行效率。但為了確保數(shù)據(jù)的完整性及數(shù)據(jù)封裝與隱藏的原則，應盡可能不使用或少使用友元函數(shù)。7/27/202247福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.7 引用 引用是給對象取一個別名，它引入了對象的一個同義

23、詞。error3.7.1 定義 定義引用的關鍵字：T & 例：int i ;int & j ; int & j = i ;j = i ; j = 6 ;注意：(1)引用不產(chǎn)生對象的副本，而是對象的同義詞，它們表示同一個對象。 (2)定義引用時，必須馬上對它進行初始化，不能定義完后再賦值。7/27/202248福州大學數(shù)學與計算機科學學院 (3)對對象或?qū)σ玫娜魏尾僮鞫紩绊懙剿鼈児餐膶ο蟆?3.7.2 引用的使用引用參數(shù)引用可以用在需要改變實參變量的函數(shù)中； #include void swap( int x, int y ) int temp ; temp = x ; x = y ; y

24、 = temp ; (4)引用一旦被初始化，就不能被改變，也不能更新引用， 使其標識另一個對象。7/27/202249福州大學數(shù)學與計算機科學學院運行結果： a = 1 b = 2 a = 1 b = 2 main ( ) int a = 1, b = 2 ; cout “a = ” a “b = ” b endl ; swap ( a , b) ; cout “a = ” a “b = ” b y ? x : y; double max(double x, double y) return xy ? x : y; template T max(T x, T y) return xy ? x

25、: y; int i=max(1,2);double x=max(1.0,2.0);7/27/202251福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.9 運算符重載為用戶定義的數(shù)據(jù)類型重載運算符。 bool Rectangle : operator = (const Rectangle &s) if(this=&s) return true; if(x1=s.x1)&(y1=s.y1)&(h=s.h)&(w=s.w)return true; else return false; 經(jīng)重載運算符 = 后，即可用運算符 = 來判定2個Rectangle對象是否相同。7/27/202252福州大學數(shù)學與計算機科學學院3.10 繼承通過繼承機制，可以利用已有的數(shù)據(jù)類型來定義新的數(shù)據(jù)類型。