C++程序設(shè)計(jì)-培訓(xùn)課件-完整版-377p

C++程序設(shè)計(jì)吉林大學(xué)軟件學(xué)院2022/11/261C++程序設(shè)計(jì)吉林大學(xué)軟件學(xué)院2022/11/251教師郵箱：liay@參考書： C++程序設(shè)計(jì)教程錢能 清華大學(xué)出版社第2版課堂紀(jì)律：上機(jī)：2022/11/262教師郵箱：liay@2022/11/25第一章：概述1-1培養(yǎng)目標(biāo)理解和掌握c++語言的基本語義和語法，初步理解面向?qū)ο蟮乃枷耄醪秸莆彰嫦驅(qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。提高編程能力和調(diào)試程序的能力，為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。2022/11/263第一章：概述1-1培養(yǎng)目標(biāo)2022/111-2C語言與C++語言C語言回顧：

1972年bell實(shí)驗(yàn)室研制C語言特點(diǎn)：高度靈活性、實(shí)現(xiàn)上的高效性(比FORTRAN)簡捷和高效（比Pascal)2022/11/2641-2C語言與C++語言C語言回顧：2022/1C語言局限： 程序達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，模塊之間的協(xié)調(diào)性存在問題，程序的重用性也存在問題，程序員難以控制程序的復(fù)雜性。

2022/11/265C語言局限：2022/11/255C++產(chǎn)生：1980年貝爾實(shí)驗(yàn)室BjanreStroustrup對C改進(jìn)與擴(kuò)充最初稱為“帶類的C”，（cwithclasses).1983年正式命名為C++3次修訂后1994年制定了ANSIc++草案1998年11月，ISO標(biāo)準(zhǔn)被批準(zhǔn)。2022/11/266C++產(chǎn)生：2022/11/256C++是C的改進(jìn)與擴(kuò)充C++包括C的全部屬性、特征、優(yōu)點(diǎn)，是在C的基礎(chǔ)上的改進(jìn)與擴(kuò)充

C++是C語言改進(jìn)的基礎(chǔ)上，添加了對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)部分的支持C++包括過程性語言和類部分C++是C的超集，C是C++的子集C++是混合型語言，即是過程型的，又是面向?qū)ο笮偷?022/11/267C++是C的改進(jìn)與擴(kuò)充2022/11/2571-3面向過程的程序設(shè)計(jì) “面向過程”是一種以事件為中心的編程思想。

就是分析出解決問題所需要的步驟，然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實(shí)現(xiàn)，使用的時(shí)候一個一個依次調(diào)用就可以了。2022/11/2681-3面向過程的程序設(shè)計(jì)2022/11/258

1-4面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特征1.對象一個對象是客觀世界的一個實(shí)體數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理過程作為一個整體——對象C++采用“類”來支持對象，同類對象抽象出其共性，形成類，類封裝了數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的過程（函數(shù)）

2022/11/2691-4面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特征1.2.繼承與重用舉例C++采用繼承支持重用。 可通過繼承現(xiàn)有類，并對其進(jìn)行擴(kuò)展，生成新類，即新類是從現(xiàn)有類派生出來的，成為派生類。3.多態(tài)性：多態(tài)性指同一個操作在不同的類上有著不同行為。2022/11/26102.繼承與重用3.多態(tài)性：2022/11/25101-5：舉例比較面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程程序設(shè)計(jì)例如五子棋，面向過程的設(shè)計(jì)思路就是首先分析問題的步驟：

1、開始游戲，

2、黑子先走，

3、繪制畫面，

4、判斷輸贏，

5、輪到白子，

6、繪制畫面，

7、判斷輸贏，

8、返回步驟2，

9、輸出最后結(jié)果。

把上面每個步驟用分別的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，問題就解決了而面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)則是從另外的思路來解決問題。整個五子棋可以分為：

1、黑白雙方，這兩方的行為是一模一樣的，

2、棋盤系統(tǒng)，負(fù)責(zé)繪制畫面，

3、規(guī)則系統(tǒng)，負(fù)責(zé)判定諸如犯規(guī)、輸贏等。

第一類對象（玩家對象）負(fù)責(zé)接受用戶輸入，并告知第二類對象（棋盤對象）棋子布局的變化，同時(shí)利用第三類對象（規(guī)則系統(tǒng)）來對棋局進(jìn)行判定。2022/11/26111-5：舉例比較面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程程序設(shè)計(jì)例如五子棋，而面面向過程和面向?qū)ο蟛皇菍α⒌拿嫦蜻^程和面向?qū)ο髮㈤L期并存從程序機(jī)構(gòu)上，c++的單一程序體本質(zhì)上是基于過程的，因?yàn)檫\(yùn)行程序時(shí)，總是啟動過程。2022/11/2612面向過程和面向?qū)ο蟛皇菍α⒌?022/11/2512/*thisisasimplec++program*/#include<iostream>usingnamespacestd;//#include<iostream.h>intmain(){inta,b,result;cout<<"pleaseinputtwonumbers:\n";cin>>a>>b;result=3*a-2*b+1;cout<<"resultis"<<result<<endl;return0;}

1-6 C++的程序結(jié)構(gòu)1.預(yù)處理命令:宏定義命令、文件包含命令和條件編譯命令2.輸入和輸出:3.函數(shù):4.語句：是組成程序的基本單元。以分號結(jié)束。5.變量：6.其他：如符號常量和注釋信息。C++中盡量把常量定義為符號常量#definePI3.1415constdoublePI=3.1415;2022/11/2613/*thisis 1-6 C++的程序結(jié)構(gòu)1.預(yù)處理

1-7 C++程序的實(shí)現(xiàn)編輯、編譯、運(yùn)行1.編輯：將編寫好的C++源程序輸入到計(jì)算機(jī)中，生成磁盤文件的過程。磁盤文件的名字要用擴(kuò)展名.cpp。2.編譯:C++程序的實(shí)現(xiàn)必須要使用某種C++語言的編譯器對程序進(jìn)行編譯。功能是：將程序的源代碼轉(zhuǎn)換成為機(jī)器代碼的形式，稱為目標(biāo)代碼（.obj)，然后，再使目標(biāo)代碼進(jìn)行連接，生成可執(zhí)行文件（.exe)。編譯過程可分為三個子過程：預(yù)處理過程、編譯過程、連接過程2022/11/2614 1-7 C++程序的實(shí)現(xiàn)編輯、編譯、運(yùn)行2022/11/2（1）預(yù)處理過程：執(zhí)行預(yù)處理命令（2）編譯過程： 進(jìn)行詞法分析和語法分析的過程，又稱源程序分析的過程。 符號表：又稱字典。映射程序中的各種符號及其他們的屬性。是在進(jìn)行詞法分析和語法分析是生成的，在生成中間代碼和可執(zhí)行的機(jī)器代碼時(shí)使用。 錯誤處理程序： 生成目標(biāo)代碼：.OBJ為擴(kuò)展名的磁盤文件，機(jī)器可識別文件內(nèi)容，卻不能執(zhí)行。（3）連接過程：編譯器對每個源文件單獨(dú)進(jìn)行編譯，多個源程序的目標(biāo)代碼以及庫文件(.Lib)連接在一起，才能形成可執(zhí)行文件（.exe)。由連接器完成.3.運(yùn)行：2022/11/2615（1）預(yù)處理過程：執(zhí)行預(yù)處理命令2022/11/2515上機(jī)環(huán)境：Visualc++6.0Visualstudio20102022/11/2616上機(jī)環(huán)境：2022/11/2516一個C++程序有一個主函數(shù),主函數(shù)是程序執(zhí)行的開始點(diǎn)。C++不允許函數(shù)定義嵌套。函數(shù)有兩種：標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)和用戶自定義函數(shù)。 第二章 函數(shù)

2022/11/2617一個C++程序有一個主函數(shù),主函數(shù)是程序執(zhí)行的開始點(diǎn)。 第2-1內(nèi)聯(lián)函數(shù)內(nèi)聯(lián)函數(shù)也稱內(nèi)嵌或內(nèi)置函數(shù)，它的語法格式與普通函數(shù)一樣，只是在函數(shù)原型或函數(shù)定義標(biāo)題頭之前加上關(guān)鍵字inline。

inlineintisnumber(char);inlineintisnumber(charch){return(ch>='0'&&ch<='9')?1:0;}

編譯器為內(nèi)聯(lián)函數(shù)創(chuàng)建一段源代碼，每遇到一次該函數(shù)的調(diào)用都用相應(yīng)的一段代碼來代替。內(nèi)聯(lián)函數(shù)主要是解決運(yùn)行效率的問題。使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以省去函數(shù)調(diào)用所需的建立棧內(nèi)存環(huán)境，進(jìn)行參數(shù)傳遞，產(chǎn)生程序轉(zhuǎn)移的時(shí)間開銷內(nèi)聯(lián)函數(shù)應(yīng)是使用頻率高，代碼卻很短的函數(shù)。2022/11/26182-1內(nèi)聯(lián)函數(shù)內(nèi)聯(lián)函數(shù)也稱內(nèi)嵌或內(nèi)置函數(shù)，它的語法格式與內(nèi)聯(lián)函數(shù)必須在調(diào)用之前聲明或定義。#include<iostream>usingnamespacestd;inlineintisnumber(char);//intisnumber(char);(則正常函數(shù)調(diào)用）

intmain(){charc;while(cin>>c&&c!='\n'){if(isnumber(c))cout<<"youenteredadigit\n";elsecout<<"youenteredanon-digit\n";}return0;}intisnumber(charch)//inlineintisnumber(charch){return(ch>='0'&&ch<='9')?1:0;}此處inline可省略2022/11/2619內(nèi)聯(lián)函數(shù)必須在調(diào)用之前聲明或定義。此處inline可省略2內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體限制： 內(nèi)聯(lián)函數(shù)中，不能含有switch和while。 遞歸函數(shù)不能用來做內(nèi)聯(lián)函數(shù)。 內(nèi)聯(lián)函數(shù)中不能說明數(shù)組。 否則，按普通函數(shù)調(diào)用那樣產(chǎn)生調(diào)用代碼。

(內(nèi)聯(lián)函數(shù)是建議性，不是指令性）內(nèi)聯(lián)函數(shù)只適合于1-5行的小函數(shù)類結(jié)構(gòu)中所有在類內(nèi)部定義的函數(shù)，都是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。2022/11/2620內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體限制：2022/11/25202-2重載函數(shù)

intabs(int); longl_abs(long); doubled_abs(double);重載函數(shù)： intabs(int); longabs(long); doubleabs(double);C++用一種函數(shù)名技術(shù)可準(zhǔn)確的判斷出應(yīng)使用那一個函數(shù)。

abs(-10); //調(diào)用intabs(int)；

abs(-1000000); //調(diào)用longabs(long); abs(12.3); //調(diào)用doubleabs(double);

簡化編程，在編程邏輯上，親近了人類的思維2022/11/26212-2重載函數(shù) intabs(int);簡化編程

在同一作用范圍中為多個函數(shù)定義（其功能通常是相近的）指定一個共同的函數(shù)名，委托編譯器根據(jù)每一個單獨(dú)函數(shù)的形參個數(shù)、類型和位置的差異，在幕后進(jìn)行名稱細(xì)分并選擇合適的函數(shù)調(diào)用匹配的現(xiàn)象稱為函數(shù)重載。voidprint(double);voidprint(long);voidprint(double,char*);voidprint(char*,double);voidf(){print(1L);//print(long)print(1.0);//print(double)print(2.0,”hello”);//print(double,char*)print(”hello”,3.0);//print(char*,double)}讓重載函數(shù)執(zhí)行不同的功能，是不好的編程風(fēng)格。2022/11/2622在同一作用范圍中為多個函數(shù)定義（其功能匹配重載函數(shù)的順序：（1）嚴(yán)格匹配（2）內(nèi)部轉(zhuǎn)換（相容類型匹配）（3）通過用戶定義的轉(zhuǎn)換尋找求一個匹配。

voidprint(int);voidprint(double);voidfunction(){print(3);print(5.0);print(‘a(chǎn)’);print(3.1415f);}voidprint(long);voidprint(double);voidfunction(){inta;print(a);//有二義性}print(long(a));或者print(double(a));2022/11/2623匹配重載函數(shù)的順序：voidprint(long);pri重載的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：C++用名字粉碎（namemangling)(名字細(xì)分、名字壓軋）的方法來改變函數(shù)名。用v,c,i,f,l,d,r分別表示void,char,int,float,long,double,f(chara);//f_cintf(chara,intb,doublec);//f_cid2022/11/2624重載的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：2022/11/2524返回值類型不能夠作為重載依據(jù)(區(qū)分、細(xì)分重載）voidfunc(int);intfunc(int);fucn(10);//error這樣規(guī)定保證對重載的解析與環(huán)境無關(guān)floatsqrt(float);doublesqrt(double);voidf(doubleda,floatfla){ floatfl=sqrt(da);//調(diào)用sqrt(double) doubled=sqrt(da);//調(diào)用sqrt(double)fl=sqrt(fla);//調(diào)用sqrt(float)d=sqrt(fla);//調(diào)用sqrt(float)}2022/11/2625返回值類型不能夠作為重載依據(jù)(區(qū)分、細(xì)分重載）2022/112-3默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)默認(rèn)參數(shù)也稱為缺省參量。例:voiddelay(intloops);voiddelay(intloops){if(loops==0) return;for(inti=0;i<loops;i++);}允許函數(shù)默認(rèn)參數(shù)值，是為了讓編程簡單，讓編譯器做更多的檢查錯誤工作。默認(rèn)參數(shù)函數(shù)的聲明 當(dāng)又有聲明又有定義時(shí)，定義中不允許默認(rèn)參數(shù)。 若只有定義，則默認(rèn)參數(shù)才可出現(xiàn)在函數(shù)定義中將loops定義成默認(rèn)值為1000

voiddelay(int=1000);調(diào)用時(shí)：delay(); delay(2000);2022/11/26262-3默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)默認(rèn)參數(shù)也稱為缺省參量。將loo默認(rèn)參數(shù)的順序規(guī)定： 一個函數(shù)中可以有多個默認(rèn)參數(shù)，默認(rèn)參數(shù)應(yīng)從右至左逐漸定義，當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，從左向右匹配參數(shù)。例：voidfoo(inta,intb,boolc);

voidfoo(inta,intb,boolc=false);//ok,c是最后一個參數(shù)

voidfoo(inta,intb=0,boolc);

//fail,b不是最后一參數(shù)2022/11/26272022/11/2527當(dāng)調(diào)用有默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)時(shí)，從左向右匹配參數(shù)。#include<iostream>usingnamespacestd;voidfun(inta=1,intb=3,intc=5){cout<<"a="<<a<<","<<"b="<<b<<","<<"c="<<c<<","<<endl;}intmain(){ fun(); fun(7); fun(7,9); fun(7,9,11); cout<<"OK"; return0;}2022/11/2628當(dāng)調(diào)用有默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)時(shí)，從左向右匹配參數(shù)。2022/11/默認(rèn)值的規(guī)定：默認(rèn)值可以是全局變量、全局常量、函數(shù)。不可以是局部變量。因?yàn)槟J(rèn)值是在編譯時(shí)確定的，必須是靜態(tài)確定的。2022/11/2629默認(rèn)值的規(guī)定：2022/11/2529函數(shù)重載與函數(shù)默認(rèn)參數(shù)：(1)默認(rèn)參數(shù)不能用于細(xì)分重載函數(shù)。例1：voidfunc(int,int);voidfunc(int=3,int=4);func(22,32);例2：voidfunc(int);voidfunc(int,int);是重載函數(shù)而voidfunc(int);voidfunc(int,int=4);在 func(3)調(diào)用時(shí)有二義性應(yīng)該避免重載過程中的涉及參數(shù)個數(shù)的默認(rèn)設(shè)置2022/11/2630函數(shù)重載與函數(shù)默認(rèn)參數(shù)：例2：voidfunc(int);（2）函數(shù)重載與函數(shù)默認(rèn)參數(shù)：默認(rèn)函數(shù)可將一系列簡單的重載函數(shù)合成為一個。intmonth,intday,intyear;voidTdate(){month=4;day=15;year=1995;}voidTdate(intm){month=m;day=15;year=1995;}voidTdate(intm,intd) {month=m;day=d;year=1995;}voidTdate(intm,intd,inty) {month=m;day=d;year=y;}voidTdate(intm=4,intd=15,inty=1995){month=m;day=d;year=y;}intmain(){Tdate();Tdate(1);Tdate(1,2);Tdate(1,2,3);return0;}重載函數(shù)的功能相同，只是參數(shù)個數(shù)不同，用默認(rèn)參數(shù)值的方法比較簡便2022/11/2631（2）函數(shù)重載與函數(shù)默認(rèn)參數(shù)：intmain()重載函數(shù)的如果參數(shù)值用來確定不同的操作，則用函數(shù)重載比較好#include<iostream>usingnamespacestd;voidprint();voidprint(int*);intmain(){ intarr[10]; intsum=0; for(inti=0;i<10;i++){ cin>>arr[i]; sum=sum+arr[i]; } if(sum>100) print(arr); else print(); return0;}voidprint(int*pa){ cout<<"thearraycanbeused"<<endl; for(inti=0;i<10;i++){ cout<<pa[i]<<""; } cout<<endl;}voidprint(){ cout<<"thearraycannotbeused<<endl";}2022/11/2632如果參數(shù)值用來確定不同的操作，則用函數(shù)重載比較好voidp無名參數(shù)函數(shù)的定義和聲明中，都可以省略形參名.voidprint(int,int);voidprint(inta,int){ cout<<a<<endl;}voidfunc(){ print(1,2);}

2022/11/2633無名參數(shù)2022/11/25332-4:程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存布局（1）代碼區(qū)(codearea)：存放程序的代碼（各個函數(shù)的代碼塊）（2）全局變量區(qū)(dataarea)：存放程序的全局?jǐn)?shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)（3）堆區(qū)(heaparea)：存放程序的動態(tài)數(shù)據(jù)可以用malloc()與free()以及new和delete來申請與釋放堆內(nèi)存，也稱動態(tài)內(nèi)存、動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。（4）棧區(qū)(stackarea)：存放程序的局部數(shù)據(jù)（各個函數(shù)中的數(shù)據(jù)）2022/11/26342-4:程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存布局（1）代碼區(qū)(codear3-1：指針1.指針變量的定義與賦值指針是一種數(shù)據(jù)類型，用于存放內(nèi)存單元的地址。int*ip;定義同時(shí)賦值：inta;int*p=&a;定義之后，單獨(dú)使用賦值語句：inta,*p;p=&a;inta[10],*p;p=a;p=&a[0]; 第三章： 指針和引用

2022/11/26353-1：指針 第三章： 指針和引用2022/11/25353.與地址相關(guān)的運(yùn)算*和&“*”稱為指針運(yùn)算符（間接訪問運(yùn)算符），表示指針?biāo)赶虻淖兞康闹怠Ｒ辉\(yùn)算符inta;int*p=&a;*p=5;“&”稱為取地址運(yùn)算符，用來得到一個對象的地址。一元運(yùn)算符。*和&是兩個互逆的操作，當(dāng)這兩個操作符碰到一起時(shí)，其作用相互抵消，例如

*&k=3與

k=3

效果完全相同2022/11/26363.與地址相關(guān)的運(yùn)算*和&2022/11/25364.用指針處理數(shù)組元素例：int*p,i,a[6]={0,1,2,3,4,5};p=a;for(i=0;i<6;i++)printf(“%d”,____);a[i]*(a+i)p[i]*(p+i)*p++*a++考慮：[]的作用[]和*的比較；越界訪問數(shù)組名和指針(1)數(shù)組名的內(nèi)涵在于其指代實(shí)體是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是數(shù)組；(2)數(shù)組名的外延在于其能夠轉(zhuǎn)換為指向其指代實(shí)體的指針，而且是個指針常量；(3)數(shù)組名作為函數(shù)形參時(shí)，在函數(shù)體內(nèi)，其失去了本身的內(nèi)涵，僅僅只是個指針；

#include<iostream>usingnamespacestd;voidarrayTest(charstr[])//char*str,charstr[10]{cout<<sizeof(str)<<endl;cout<<++str<<endl;}intmain(){charstr1[10]=“Yandme”;arrayTest(str1);return0;}2022/11/26374.用指針處理數(shù)組元素(1)數(shù)組名的內(nèi)涵在于其指代實(shí)體是一種5.void指針與NULL指針值(1)void指針（void*p)空類型指針 不指向任何類型，僅僅是一個地址。 不能進(jìn)行指針運(yùn)算，也不能進(jìn)行間接引用。*p 其他類型指針可以賦值給空類型指針 空類型指針經(jīng)顯示轉(zhuǎn)換后方可賦給其他指針。inta=30; int*ip=&a; void*vp=ip;//ok從int*到void*的隱式轉(zhuǎn)換*vp=10;//errorvp++; //errorinta;void*p＝&a;char*q=(char*)p;2022/11/26385.void指針與NULL指針值2022/11/2538（2）NULL是空指針值，不指向任何地方。任何類型的指針都可以賦該值。 int*ptr

=NULL; int*ptr

=0;NULL與void*是不同的概念2022/11/2639（2）NULL是空指針值，不指向任何地方。任何類型的指針都可練習(xí)題chara[]="abcdefghij";char*q=a;int*p=(int*)a;while(*q)*q++=*q+1;p+=2;printf("%s",p);//sizeof(char)=1//sizeof(int)=42022/11/2640練習(xí)題2022/11/25406.指針和常量const說明符 const為指定說明符（也稱為常類型說明符），使用指定時(shí)，程序執(zhí)行的過程中指定的內(nèi)容不能被改變（凍結(jié)）。即一次初始化后，指定的內(nèi)容始終不變。（1）定義一般常量使用const說明常量：intconstx=2;或constintx=2;

定義或說明一個常數(shù)組可采用如下格式：

<類型說明符>const<數(shù)組名>[<大小>]…

或者

const<類型說明符><數(shù)組名>[<大小>]…

doubleconsta[2]={1.0,2.0}常量定義時(shí)，應(yīng)被初始化。constinti＝5;i++;（錯誤）;constinti；必須初始化；C中常量定義用#definePI3.14159c++中使用constdoublePI=3.1415;積極使用const,避免使用宏,可以用const、enum定義常量。2022/11/26416.指針和常量2022/11/2541（2）指針常量和常量指針（指向常量的指針）

指針常量：在指針定義語句的指針名前加const,表示指針本身是常量。

inta;int*constp=&a; 定義時(shí)必須初始化指針值p不可以修改，指針指向的內(nèi)容可以修改。即p是常量，不可以作為左值進(jìn)行運(yùn)算，*p可以修改

左值：是對應(yīng)內(nèi)存數(shù)據(jù)的一個表達(dá)式，左值對應(yīng)的內(nèi)存空間的內(nèi)容允許刷新?？梢猿霈F(xiàn)在賦值運(yùn)算符的左側(cè)。右值：右值指的是引用了一個存儲在某個內(nèi)存地址里的數(shù)據(jù)。出現(xiàn)在賦值運(yùn)算符的右側(cè)。要求左值運(yùn)算：++，--，+=等常量指針：在指針的定義類型前加const，表示指向的對象是常量。如constint*pi 或intconst*pi;均可。以上定義表明,*pi是常量，不能將*pi作為左值進(jìn)行操作。定義指向常量的指針時(shí)，定義時(shí)不必須先初始化。2022/11/2642（2）指針常量和常量指針（指向常量的指針）2022/11/2例:指針常量inta[10];int*constp=a;intb[6];p=b;//錯誤*p=6;//正確*(p+6)=6;//正確*p++＝7;//錯誤constintc＝0;int*constq＝&c；//錯誤例：常量指針 constinta=78; constintb=28; intc=18; constint*pi=&a; pi=&b; //ok *pi=68; //error pi=&c; //ok *pi=88; //error c=98; //ok int*f=&a;//錯誤（a本身不能被修改就不允許外界提供修改的漏洞)2022/11/2643例:指針常量2022/11/2543（3）指向常量的指針常量(常量指針常量）形式：constint*constp＝&a；定義時(shí)必須初始化p與*p都是常量。他們都不能作為左值進(jìn)行操作intb[10];conststaticinta[10]＝{0};int*constp=a; 錯誤constint*constp＝a；正確constint*constq＝b；正確p++；錯誤*p＝1；錯誤*(a+2)=2;錯誤*q=5;錯誤q++;錯誤b[0]=5;正確(4)常量的特殊用法：intf(intb)const;2022/11/2644（3）指向常量的指針常量(常量指針常量）2022/11/25重載和const形參 (1)voidf(int*); voidf(constint*);//有效重載，是不是指向const對象(2)voidf(int*); voidf(int*const);//無效重載，重定義不能基于指針本身是否const實(shí)現(xiàn)重載2022/11/2645重載和const形參2022/11/25457.堆內(nèi)存的分配1．堆內(nèi)存(heap)：堆是一塊內(nèi)存區(qū)域，堆允許程序在運(yùn)行時(shí)(而不是編譯時(shí))，申請某個大小的內(nèi)存空間。堆內(nèi)存又稱為動態(tài)內(nèi)存。2．獲得堆內(nèi)存

c中用函數(shù)malloc()(在頭文件malloc.h中)來獲得堆內(nèi)存；c++中用操作符new來獲得堆內(nèi)存。3．釋放堆內(nèi)存

c中用函數(shù)free()(在頭文件malloc.h中)來釋放堆內(nèi)存；c++中用操作符delete來釋放堆內(nèi)存。2022/11/26467.堆內(nèi)存的分配2022/11/2546使用malloc申請空間void*malloc(unsignedlongsize)；例：#include“stdio.h”#include“malloc.h”intmain(){int*p,i;p=(int*)malloc(10*sizeof(int));for(i=0;i<10;i++)scanf(“%d”,p++);p-=10;for(i=0;i<10;i++)printf(“%d”,p[i]);free(p);//只能釋放malloc申請的空間

return0;}2022/11/2647使用malloc申請空間2022/11/2547使用new和delete進(jìn)行動態(tài)內(nèi)存分配和釋放

運(yùn)算符new和delete是C++新增的運(yùn)算符，提供了存儲的動態(tài)分配和釋放功能。它的作用相當(dāng)于C語言的函數(shù)malloc（）和free（），但是性能更為優(yōu)越。使用new和delete：

（1）new類型（初始化值）； int*p；p=newint（100）；//動態(tài)分配一個整數(shù)并初始化deletep;（2）new類型[數(shù)組大小]

int*p；p=newint[10]；//分配一個含有10個整數(shù)的整形數(shù)組

delete[]p；//刪除這個數(shù)組

使用new較之使用malloc（）有以下的幾個優(yōu)點(diǎn)：

（1）new自動計(jì)算要分配類型的大小，不使用sizeof運(yùn)算符，比較省事，可以避免錯誤。

（2）自動地返回正確的指針類型，不用進(jìn)行強(qiáng)制指針類型轉(zhuǎn)換。

（3）可以用new對分配的對象進(jìn)行初始化。（4）不用使用頭文件聲明（malloc.h),更簡潔。2022/11/2648使用new和delete進(jìn)行動態(tài)內(nèi)存分配和釋放

2022/include“stdio.h”intmain(){int*p,i;p=newint[10];for(i=0;i<10;i++)scanf(“%d”,p++);p-=10;for(i=0;i<10;i++)printf(“%d”,p[i]);delete[]p;//只能釋放new申請的空間return0;}2022/11/2649include“stdio.h”2022/11/2549new操作符若申請成功，返回首單元地址；否則返回NULL值。

int*p=newint[10];

if(p==NULL)//if(!p)或者if(p==0){cout<<“can’tallocatemorememory!\n”;exit(1);}//exit是在調(diào)用處強(qiáng)行退出程序//exit(1)表示異常退出.

exit(0)表示正常退出2022/11/2650new操作符若申請成功，返回首單元地址；否則返回NULL值。動態(tài)空間：動態(tài)申請二維數(shù)組#include“stdio.h”intmain(){int**p,i,j;p=newint*[3];for(i=0;i<3;i++) p[i]=newint[3];for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<3;j++) scanf(“%d”,*(p+i)+j);for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<3;j++) printf("%d",p[i][j]);for(i=0;i<3;i++) delete[]p[i];delete[]p; return0;}2022/11/2651動態(tài)空間：動態(tài)申請二維數(shù)組2022/11/25518.函數(shù)指針和指針函數(shù)（1)指針函數(shù)：返回指針值的函數(shù)。定義格式：類型修飾符*函數(shù)名（形參表）{函數(shù)體}int*f(inta);（2）函數(shù)指針：指向函數(shù)地址（程序區(qū)）的指針。與函數(shù)名等價(jià)的指針。函數(shù)名是指向函數(shù)的指針常量。函數(shù)指針定義

若函數(shù)原型為：類型函數(shù)名(形參表)；

則相應(yīng)函數(shù)指針定義為：類型(*變量名)(形參表)；//（）的優(yōu)先級大于*char*p(int);char(*p)(int);例：intf1(intn);

int(*pf1)(intn);

pf1=f1;//pf1是與f1等價(jià)的函數(shù)指針指針函數(shù)用來申請空間或者查找數(shù)據(jù)；函數(shù)指針用來臨時(shí)制定參與運(yùn)算的函數(shù)；2022/11/26528.函數(shù)指針和指針函數(shù)2022/11/2552(3)通過函數(shù)指針來調(diào)用函數(shù)例：intadd(inta,intb){returna+b;}

intmain()

{

int(*p)(int,int);

p=add;//p是與add等價(jià)的函數(shù)指針

cout<<add(3,5);

cout<<(*p)(3,5);

//四種調(diào)用形式效果等價(jià)

cout<<p(3,5);

cout<<(*add)(3,5); return0;

}

結(jié)果：8888

2022/11/2653(3)通過函數(shù)指針來調(diào)用函數(shù)2022/11/25534．函數(shù)指針作函數(shù)形參

例：計(jì)算以0.10為步長，特定范圍內(nèi)的三角函數(shù)之和。

#include<iostream.h>

#include<math.h>

doublesigma(double(*func)(double),doubledl,doubledu)

{doubledt=0.0;for(doubled=dl;d<du;d+=0.1)dt+=func(d);

returndt;

}

intmain()

{doubledsum;

dsum=sigma(sin,0.1,1.0);

cout<<"thesumofsinfrom0.1to1.0is"<<dsum<<endl;dsum=sigma(cos,0.5,3.0);

cout<<"thesumofcosfrom0.5to3.0is"<<dsum<<endl; return0;}

2022/11/26544．函數(shù)指針作函數(shù)形參2022/11/25545.用typedef來簡化函數(shù)指針

(1)typedefint(*FUN)(inta,intb);intf(int,int);FUNfunp=f;FUN不是指針變量，是指針類型名。(2)typedefintFUNC(int,int);//先定義函數(shù)類型 FUNC*funp=f;6.函數(shù)的返回類型可以是函數(shù)指針

typedefint(*SIG)();typedefvoid(*SIGARG)();SIGsignal(int,SIGARG);2022/11/26555.用typedef來簡化函數(shù)指針2022/11/25553-2引用1.引用(reference)的概念為一個變量、函數(shù)等對象規(guī)定一個別名，該別名稱為引用。此后，對別名的操作即是對別名所代表的對象的操作。對象：存儲器中一片連續(xù)的區(qū)域；*(a+10)=7左值：就是引用某個對象的表達(dá)式2022/11/26563-2引用對象：存儲器中一片連續(xù)的區(qū)域；2022/12．聲明引用：聲明引用格式如下：

格式：類型標(biāo)識符&別名；例1：inti=0;int&ir=i;//定義引用ir作為對象i的別名ir=2;int*p=&ir;//等同于int*p=&i;如果：intj;int&i=j;則i==j;&i==&j;聲明引用，不為之分配內(nèi)存空間。例2：inta[10],*p=a; int&ra1=a[6];//ra1代表數(shù)組元素a[6] int*&rp1=p;//rp1代表指針變量p int&rp2=*p;//rp2代表p所指向的那個對象， //即數(shù)組元素a[0]2022/11/26572．聲明引用：聲明引用格式如下：2022/11/25573．引用必須初始化。引用一旦被聲明則不能再修改.Intj,k;int&s＝j(luò);int&s=k;(錯誤)int&i;錯誤externint&r3//ok，r3在別處初始化int*i;intk;int*&j=i;j=&k;k=5;int*&l=j;cout<<*j<<*i<<*l;注意：為提高可讀性，引用與變量、指針定義盡量不在同一行。盡量避免這樣的語句inta,&ra=a,*p=&a;2022/11/26583．引用必須初始化。引用一旦被聲明則不能再修改.2022/void&a=3;//errorvoid本質(zhì)不是一個類型，只是在語法上相當(dāng)于一個類型，沒有該類型的對象。2022/11/2659void&a=3;//error2022/11/25594、引用的使用－參數(shù)傳遞voidswap(int&,int&)；voidswap1(int*,int*);voidswap2(int,int);intmain(){inta=1,b=2;swap2(a,b);cout<<a<<b;swap1(&a,&b);cout<<a<<b;swap(a,b);cout<<a<<b;

return0;}voidswap(int&a1,int&b1){intc;c=a1;a1=b1;b1=c;}voidswap1(int*a1,int*b1){intc;c=*a1;*a1=*b1;*b1=c;}

voidswap2(inta1,intb1){intc;c=a1;a1=b1;b1=c;}形參和實(shí)參結(jié)合規(guī)則：形參為引用時(shí)，形參(引用)接收實(shí)參(對象)的地址?；虮硎鰹椋?/p>

形參為引用時(shí)，凡遇到形參(引用)的地方，全部用實(shí)參(對象)來代替。

傳遞引用給函數(shù)與傳遞指針的效果相同?？勺x性比指針傳遞好（傳值方式的調(diào)用與可讀性，性能卻強(qiáng)于傳值方式）參數(shù)結(jié)合符合初始化標(biāo)準(zhǔn)可使用引用傳遞從函數(shù)返回多個值（指針和引用都可以）2022/11/26604、引用的使用－參數(shù)傳遞2022/11/25605.引用和指針的關(guān)系指針是個變量，可再賦值；而引用建立時(shí)必須進(jìn)行初始化并且決不會再關(guān)聯(lián)其它不同的變量。指針操縱兩個實(shí)體（指針值、指向的值）；引用只能操縱一個實(shí)體。引用在內(nèi)部用指針實(shí)現(xiàn)，被看成是指針常量，不能操作自身的地址值，只能訪問所指向的實(shí)體。在語言層面，引用的用法和對象一樣；在二進(jìn)制層面，引用一般都是通過指針來實(shí)現(xiàn)的，只不過編譯器幫我們完成了轉(zhuǎn)換．

實(shí)際上“引用”可以做的任何事情“指針”也都能夠做，為什么還要“引用”？

答案是“用適當(dāng)?shù)墓ぞ咦銮∪缙浞值墓ぷ鳌薄?/p>

指針能夠毫無約束地操作內(nèi)存中的東西，盡管指針功能強(qiáng)大，但是非常危險(xiǎn)。引用是指針出于安全考慮的替代品。2022/11/26615.引用和指針的關(guān)系2022/11/2561

在以下情況下你應(yīng)該使用指針:一是你考慮到存在不指向任何對象的可能（在這種情況下，你能夠設(shè)置指針為空）

二是你需要能夠在不同的時(shí)刻指向不同的對象（在這種情況下，你能改變指針的指向）。

如果總是指向一個對象并且一旦指向一個對象后就不會改變指向，那么你應(yīng)該使用引用。2022/11/2662在以下情況下你應(yīng)該使用指針:2022/11/6.用const限定引用用const限定引用聲明方式：Inti;constint&p=i;用這種方式聲明的引用不能通過引用對目標(biāo)變量的值進(jìn)行修改，保證了引用的安全性。作為參數(shù)可以保證在函數(shù)執(zhí)行時(shí)不被修改inti;constint*p＝&i；constint&p=i;效率相同2022/11/26636.用const限定引用2022/11/2563double&dr=1;//errorconstdouble&cdr=1;//ok解釋是:doubletemp=double(1);constdouble&cdr=temp;注意：c++不分變量的const引用，和const變量的引用，因?yàn)橐帽旧砭筒荒苤匦沦x值，使它指向另一個變量。即沒有constintconst&a=1,只有constdouble&a=12022/11/2664double&dr=1;//error2022/7.引用的使用－用引用返回值floatt;floatf1(floatr){floatk;k=3.14*r*r;cout<<"f1::kis"<<&k<<endl;return(k);}float&f2(floatr){t=3.14*r*r;cout<<"f2::tis"<<&t<<endl;return(t);}

float&f3(floatr){floatf;f=3.14*r*r;cout<<"f3::fis"<<&f<<endl;return(f);}intmain(){

floata=f1(5);constfloat&b=f1(5);cout<<"b:"<<&b<<endl;cout<<"a="<<a<<","<<"b="<<b<<endl;

floatc=f2(5);float&d=f2(5);cout<<"d:"<<&d<<endl;cout<<"c="<<c<<","<<"d="<<d<<endl;

floate=f3(5);float&f=f3(5);cout<<"e="<<e<<","<<"f="<<f<<endl;}f1::kis0x0013FF08f1::kis0x0013FF08b:0x0013FF74a=78.5,b=78.5f2::tis0x0042DD68f2::tis0x0042DD68d:0x0042DD68c=78.5,d=78.5f3::fis0x0013FF08f3::fis0x0013FF08e=5.88384e-039,f=5.88384e-0392022/11/26657.引用的使用－用引用返回值intmain()f1::k用普通的返回值的方法返回一個函數(shù)的函數(shù)值時(shí),需在內(nèi)存中先創(chuàng)建一個臨時(shí)變量，在被調(diào)函數(shù)返回時(shí)，將函數(shù)值復(fù)制到該臨時(shí)變量中，主調(diào)函數(shù)再以該臨時(shí)變量的值進(jìn)行運(yùn)算。這種方法產(chǎn)生了函數(shù)值的副本。用引用返回一個函數(shù)值的最大好處是：在內(nèi)存中不產(chǎn)生被返回值的副本。別返回一個局部對象的引用。2022/11/2666用普通的返回值的方法返回一個函數(shù)的函數(shù)值時(shí),需在內(nèi)存中先創(chuàng)建8.引用的使用－函數(shù)調(diào)用作為左值inta=0,b=0,c=0;int&count(intk){if(k>60)return(a);if(k<=60&&k>30)return(b);if(k<=30)return(c);}intmain(){inti,j;for(i=0;i<15;i++){cin>>j;count(j)++;}cout<<a<<b<<c;return0;}2022/11/26678.引用的使用－函數(shù)調(diào)用作為左值2022/11/25679.返回堆中變量的引用int&a=newint(2)//error(若不能正確分配內(nèi)存，new返回NULL值，而引用不能是NULL值)#include<cstdlib>#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ int*pint=newint(1); if(pint==NULL) { cout<<“can’tallocatemorememory!\n”; exit(1); } int&rint=*pint; //…… delete&rint;//等價(jià)于deletepint; return0;}2022/11/26689.返回堆中變量的引用2022/11/2568分析程序，寫出結(jié)果：#include<iostream.h>voidmain(){ int*p; int*&rp=p;intx=100; int&rx=x; p=&x; cout<<"*p="<<*p<<endl; cout<<"x="<<x<<endl; cout<<"rx="<<rx<<endl; cout<<"*rp="<<*rp<<endl; x++;(*p)++;rx++;(*rp)++; cout<<"*p="<<*p<<endl; cout<<"x="<<x<<endl; cout<<"rx="<<rx<<endl; cout<<"*rp="<<*rp<<endl;}2022/11/2669分析程序，寫出結(jié)果：#include<iostream.h第四章：類1.從結(jié)構(gòu)到類結(jié)構(gòu)：相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素組成一個單獨(dú)的統(tǒng)一體

structSavings{ unsignedaccountnumber; //賬號 floatbalance; //結(jié)算額};‘；’是必需的structSavingsa,b;或者Savingsa,b;常用形式結(jié)構(gòu)分量稱為成員，使用“.”操作符訪問成員voidfn(){Savingsa;Savingsb;a.accountnumber=1;b.accountnumber=2;}粗糙的數(shù)據(jù)類型，沒有涉及復(fù)合數(shù)據(jù)的操作。2022/11/2670第四章：類1.從結(jié)構(gòu)到類粗糙的數(shù)據(jù)類型，沒有涉及復(fù)C的結(jié)構(gòu)中不含有成員函數(shù)。C++的類中既能包含數(shù)據(jù)成員，又包含函數(shù)成員或稱成員函數(shù)。

classSavings{ public: floatdeposit(floatamount) //成員函數(shù)

{ balance+=amount; returnbalance; }

unsignedaccountnumber; //數(shù)據(jù)成員

floatbalance; //結(jié)算額};

//類的聲明時(shí)不分配內(nèi)存空間

voidfn(){Savingsa,b;//對象(對象和變量）

Savings*pa=&a,*pb=&b;//對象指針

a.accountnumber=123;pb->accountnumber=456;pa->balance=1000;b.balance=2000;a.deposit(100);pa->deposit(200);(*pb).deposit(100);(&b)->deposit(200);}//.的前面是對象，->的前面是地址,成員函數(shù)的調(diào)用一定是和某個對象捆綁在一起2022/11/2671C的結(jié)構(gòu)中不含有成員函數(shù)。2022/11/2571一個類的一般構(gòu)造：

classclass_name_identifier{public:

公共數(shù)據(jù)成員聲明語句； 公共函數(shù)成員聲明語句；

private:

私有數(shù)據(jù)成員聲明語句； 私有函數(shù)成員聲明語句；

protected:

保護(hù)數(shù)據(jù)成員聲明語句； 保護(hù)函數(shù)成員聲明語句；}; 2022/11/2672一個類的一般構(gòu)造：2022/11/2572C++中類與結(jié)構(gòu)的區(qū)別

structSavings{public://可省略

floatdeposit(floatamount){ balance+=amount; returnbalance;}

private:intaccountnumber;floatbalance; };classSavings{private://可省略

intaccountnumber; floatbalance;

public:floatdeposit(floatamount){ balance+=amount;returnbalance;}};C++中類與結(jié)構(gòu)的區(qū)別：默認(rèn)情況下，class定義的成員是private的,而struct定義的成員是public的。2022/11/2673C++中類與結(jié)構(gòu)的區(qū)別classSavingsC++中類與2.對象的引用以及返回對象的函數(shù)classStudent{public:intage;charname[9];floatscore;};intmain(){voidadd(Student&);Studentget();Studenta[30];for(i=0;i<30;i++)add(a[i]=get()); return0;}voidadd(Student&b){if(b.age<20)b.age++;}Studentget(){Studenttemp;cin>>temp.age;cin>>;cin>>temp.score;return(temp);}2022/11/26742.對象的引用以及返回對象的函數(shù)voidadd(Stud3.公有&保護(hù)&私有成員classStudent{public:floatscore;voidp(){age=20;}voidq(){add();}voidr(inta){cout<<a;}private://和protected只有繼承區(qū)別intage;voidadd(){score=0;p();age++;}};intmain()｛Studenta;a.p();a.q();a.score=80;a.age=20;//錯誤a.add();//錯誤a.r(5);a.r((int)(a.score));a.r(a.age);//錯誤return0;｝2022/11/26753.公有&保護(hù)&私有成員intmain()2022/114.成員函數(shù)&非成員函數(shù)classStudent{public:voidp(){age=20;cout<<age;}intq(){return(age)}floatscore;private:charname[9];intage;};voidp(inta){cout<<a;}intmain()｛Studenta;a.p();p(a.q());

return0;｝2022/11/26764.成員函數(shù)&非成員函數(shù)voidp(inta)2022成員函數(shù)與普通函數(shù)的區(qū)別:成員函數(shù)屬于類,成員函數(shù)定義是類設(shè)計(jì)的一部分,其作用域是類作用域.而普通函數(shù)一般為全局函數(shù)成員函數(shù)的操作主體是對象,使用時(shí)通過捆綁對象來行使其職責(zé),而普通函數(shù)被調(diào)用時(shí)沒有操作主體2022/11/2677成員函數(shù)與普通函數(shù)的區(qū)別:2022/11/25775.重載成員函數(shù)classStudent{public:floatgrade(){//…}floatgrade(floatnewgpa){//…}protected://….};classSlope{public:floatgrade(){//…}protected://….};chargrade(floatvalue){//…}

voidmain(){Students;Slopet;s.grade(3.2);floatv=s.grade();charc=grade(v);floatm=t.grade();}2022/11/26785.重載成員函數(shù)voidmain()2022/11/26.定義成員函數(shù)（1）在類的內(nèi)部定義成員函數(shù)#include<iostream>usingnamespacestd;classTdate{public:voidset(intm,intd,inty){month=m;day=d;year=y;}intisleapyear(){return(year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0);}voidprint(){cout<<month<<"/"<<day<<"/"<<year<<endl;}private: intmonth; intday; intyear;};

intmain(){Tdatea;a.set(2,4,1998);a.print();if(a.isleapyear())cout<<"isleapyear!“elsecout<<“isnotleapyear!";return0;}Set與month全名::作用域區(qū)分符、作用域運(yùn)算符、名字空間引導(dǎo)符2022/11/26796.定義成員函數(shù)intmain(){Set與month例：用::表示全局變量和函數(shù)intmonth; intday;intyear;voidset(intmonth,intday,intyear){::month=month;::day=day;::year=year;}classTdate{public:voidset(intm,intd,inty){ ::set(m,d,y);}private: intmonth; intday; intyear;};2022/11/2680例：用::表示全局變量和函數(shù)2022/11/2580類內(nèi)部提供的成員函數(shù)定義默認(rèn)為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。類中定義的成員函數(shù)一般規(guī)模較小(1-5句）不能使用結(jié)構(gòu)化語句類定義一般在頭文件中,便于多個程序使用。2022/11/26812022/11/2581//例子文件名Student.hclassStudent{public:voidp()｛

age=19;cout<<age;｝

floatscore;protected:charname;intage;};a.cpp#include“Student.h”main（）｛Studenta;a.p();｝b.cpp#include“Student.h”voidhh（）｛Studenta;a.p();｝//類定義和使用的分離2022/11/2682//例子a.cpp2022/11/2582(2)在類之后定義成員函數(shù)classTdate{public:

voidset(intm,intd,inty);intisleapyear();voidprint();private: intmonth; intday; intyear;};voidTdate::set(intm,intd,inty){month=m;day=d;year=y;}

intTdate::isleapyear(){return(year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0);}

voidTdate::print(){cout<<month<<“/”<<day<<“/”<<year<<endl:}2022/11/2683(2)在類之后定義成員函數(shù)voidTdate::set類定義和成員函數(shù)定義的分離//tdate.h(類的定義）classTdate{public:voidset(intm,intd,inty);intisleapyear();voidprint();private: intmonth; intday; intyear;}://tdate.cpp（類的實(shí)現(xiàn)）#include<iostream>usingnamespacestd;#include“tdate.h”voidTdate::set(intm,intd,inty){month=m;day=d;year=y;}intTdate::isleapyear(){return(year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0);}voidTdate::print(){cout<<month<<“/”<<day<<“/”<<year<<endl:}