第02章-C++(非類部分)對(duì)C的擴(kuò)充

2.1I/O操作2.2強(qiáng)類型機(jī)制2.3引用2.4內(nèi)聯(lián)函數(shù)2.5指針2.6操作字符串?dāng)?shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫2.7塊內(nèi)的說明2.8new和delete運(yùn)算符2.9作用域訪問運(yùn)算符::2.10const的擴(kuò)充作用2.11函數(shù)重載2.12參數(shù)個(gè)數(shù)不定的函數(shù)通常C++編譯系統(tǒng)（例如IDE）可以根據(jù)文件的擴(kuò)展名來區(qū)分C和C++：是.C的認(rèn)為是C程序，.CPP的是C++程序。C++是C的超集，掌握C是掌握C++的先決條件。C++中超出C的部分主要是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，也是產(chǎn)生C++的根由。但是C++非類部分對(duì)C的語法也作了擴(kuò)充和很少的“更新”，例如C語言允許一個(gè)全局變量多次定義，C++中則會(huì)引起錯(cuò)誤。2.1I/O操作 C++完全支持C的I/O函數(shù)集，但C++的I/O類庫和I/O操作內(nèi)容也很多，需要分階段逐步去掌握。這里先舉兩個(gè)簡單的實(shí)例：C++中的out<<相當(dāng)于C中的輸出函數(shù)printf()；C++中的cin>>

相當(dāng)于C中的輸入函數(shù)scanf()。//C++中使用cin和cout舉例main(void){charstr[80];cout<<"enterastring:";cin>>str;//readastring}C++是強(qiáng)類型的，在C中不強(qiáng)制使用原型化函數(shù)，在C++中這一要求是必須的、強(qiáng)制的，所有函數(shù)必須使用原型。C++可以在函數(shù)原型中采用默認(rèn)值，例如：fn(intx,floaty=1.0,intz=3)；默認(rèn)的值必須從右到左敷值起，下面的例子是非法的：fn(intx,floaty=1.0,intz)；當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，默認(rèn)的值也要從右到左計(jì)算起。如果函數(shù)原型為：fn(intx,floaty=1.0,intz=3)，則調(diào)用fn(1,2)相當(dāng)于調(diào)用fn(1,2.0,3)。2.2強(qiáng)類型機(jī)制 引用作為對(duì)象的別名而使用，對(duì)引用的改動(dòng)實(shí)際是對(duì)對(duì)象的改動(dòng)。當(dāng)建立引用時(shí)，程序用另一個(gè)變量或?qū)ο竺殖跏蓟? 引用的聲明形式為

<類型標(biāo)識(shí)符>&引用名=對(duì)象名 或<類型標(biāo)識(shí)符>&引用名=對(duì)象名

其中： (1)引用名必須遵循變量的命名規(guī)則。(2)前面的數(shù)據(jù)類型就是它所引用對(duì)象的數(shù)據(jù)類型。引用不是值，不占存儲(chǔ)空間，聲明引用時(shí)，對(duì)象的存儲(chǔ)狀態(tài)是不會(huì)改變的。2.3引用//例2-1EX2_1.cpp演示“引用”的用法#include"iostream.h"voidswap(int&a,int&b); //a、b定義為引用參數(shù)main(void){intx1=10,x2=20;cout<<x1<<""<<x2<<"\n"; //顯示1020

swap(x1,x2); //交換所引用的變量的值cout<<x1<<""<<x2<<endl; //顯示2010return0;}voidswap(int&a,int&b){intt;t=a;a=b;b=t;}程序執(zhí)行后的屏幕顯示：10202010//例2-2EX2_2.cpp演示“引用”的擴(kuò)充用法#include"iostream.h"main(void){intx1,x2;int&iRef=x1; //定義一個(gè)“引用”:使iRef成為x1的別名x1=10;cout<<x1<<""<<iRef;//顯示1010x2=121;

iRef=x2; //等效于x1=x2（不是x2的地址）cout<<"\n"<<x1<<endl;//顯示121return0;}

內(nèi)聯(lián)函數(shù)是在編譯時(shí)將函數(shù)體嵌入在每一個(gè)調(diào)用語句處，節(jié)省了參數(shù)傳遞、系統(tǒng)棧的保護(hù)與恢復(fù)等的開銷。 內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定義形式為：

<inline><類型標(biāo)識(shí)符><內(nèi)聯(lián)函數(shù)名>(形參表){ 函數(shù)體}2.4內(nèi)聯(lián)函數(shù)//例2-3EX2_3.cpp內(nèi)聯(lián)函數(shù)#include<iostream.h>#include<iomanip.h>inlineintmax(inta,intb) //定義內(nèi)聯(lián)函數(shù){

if(a>b)returna;elsereturnb;}voidmain(){inta,b,c,d;a=210;b=150;c=20;d=max(a,b);

//編譯時(shí)被替換為max函數(shù)體語句d=max(d,c);

//編譯時(shí)被替換為max函數(shù)體語句cout<<"Thebiggestof"<<""<<a<<""<<b<<""<<c<<"is"<<d;}內(nèi)聯(lián)函數(shù)在C++中幾乎取代了C的#define宏，因?yàn)樗`活。并且沒有什么副作用。宏的副作用舉例： #definesqr(x)x*x //定義計(jì)算x平方的宏 inty=sqr(2+3) //計(jì)算5的平方:5*5=25

計(jì)算結(jié)果：y=2+3*2+3=11≠25。上述錯(cuò)誤產(chǎn)生后較難跟蹤，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以避免這種隱患。

[注意]控制結(jié)構(gòu)不能放在內(nèi)聯(lián)函數(shù)中！2.5指

針1．指針的基本操作與指針有關(guān)的基本運(yùn)算符有以下兩個(gè): (1)&變量名

&為取地址運(yùn)算符，用來獲取變量的首地址。 (2)*指針變量名

*為指向運(yùn)算符，用來獲取指針變量所指向變量的值。 &和*運(yùn)算符都是單目運(yùn)算符，其優(yōu)先級(jí)高于所有雙目運(yùn)算符，采用從右到左的結(jié)合性(P33表2-4)。2．const修飾符與指針 const與指針在一起使用，情況比較復(fù)雜，可簡單歸納為三種：指向常量的指針、常指針和指向常量的常指針。(1)指向常量的指針是一個(gè)指向常量的指針變量。例如：constchar*name="chen";

//聲明一個(gè)名為name的指針變量name[3]=‘a(chǎn)’;

//錯(cuò)誤，不容許改變已指向的常量name="zhang"; //正確，可以改變指針的指向(2)常指針把指針本身聲明為常量。例如：char*constname="chen";//聲明一個(gè)名為name的常指針name[3]='a'; //正確，所指的數(shù)據(jù)可以改變name="zhang"; //錯(cuò)誤，不容許改變指針本身(3)指向常量的常指針指針本身與它所指向的數(shù)據(jù)值均不能改變，例如:constchar*constname="chen";//聲明一個(gè)指向常量的常指針name[3]='a'; //錯(cuò)誤，不能改變指針?biāo)傅闹祅ame="zhang"; //錯(cuò)誤，不能改變指針的指向 C++提供了許多操作字符串?dāng)?shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，如比較字符串、搜索字符串中的字符、確定字符串長度等，只要我們?cè)谑褂盟鼈兦霸趹?yīng)用程序的開頭添加包含“string.h”頭文件的預(yù)處理命令#include<string.h>，在程序設(shè)計(jì)時(shí)就可直接引用。下表總結(jié)了這些函數(shù)。

2.6操作字符串?dāng)?shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)C++字符串處理庫(標(biāo)準(zhǔn)庫)中常用的字符串操作函數(shù)2.7塊內(nèi)的說明在C++中，變量幾乎可以在塊（一對(duì){}之間）任何地方加以說明，其有效范圍從說明處起一直到塊的末尾。但除for循環(huán)外，變量不能在其它控制語句中說明。下例是錯(cuò)誤的： while(inti=0){…} 在嵌套的for語句中，內(nèi)層要加{}，例如：

for(inti=0;i<=10;i++){for(intj=0;j<=100;j++){…}} 否則在編譯時(shí)出錯(cuò)。

一個(gè)大的軟件，各個(gè)部分都應(yīng)遵循同一風(fēng)格。2.8new和delete運(yùn)算符 new和delete運(yùn)算符用來代替函數(shù)malloc()和free()，動(dòng)態(tài)控制內(nèi)存的分配和釋放。delete一定要配對(duì)釋放用new分配的內(nèi)存，否則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏、程序失控。 使用new的長處： 1.malloc()時(shí)函數(shù)，必須要用強(qiáng)制類型說明；而new是操作符，能自動(dòng)返回正確的指針類型； 2.New操作自動(dòng)計(jì)算分配類型的長度，不須sizeof操作符。2.9作用域訪問運(yùn)算符

:: 運(yùn)算符::用于訪問（即分辨）全局名字（變量、對(duì)象等），下例說明全局變量nData的訪問方法：//EX2_4.cpp 演示作用域訪問符::#include<iostream.h>intnData; //全局變量voidmain(void){

intnData=1; //局部變量賦值

::nData=10; //全局變量賦值cout<<"localnData="<<nData<<endl;cout<<"globalnData="<<::nData<<endl;}2.10const的擴(kuò)充作用 const在C++中可以用于定義一個(gè)常數(shù)變量。當(dāng)一個(gè)變量定義為const時(shí)，表示其值在說明中被賦值，編譯時(shí)已固定不變。例如： constintSIZE=100; charachName[SIZE]; const變量的作用范圍與static變量相同。2.11函數(shù)重載 用相同的函數(shù)名定義不同的功用稱為函數(shù)重載。重載的函數(shù)根據(jù)參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型進(jìn)行區(qū)分，但不能根據(jù)返回類型進(jìn)行區(qū)分。例如：//EX2_5.cpp:演示函數(shù)重載#include<iostream.h>voidfn(intn){cout<<"fn(int)calledwith"<<n<<endl;}voidfn(intnA,intnB){cout<<"fn(int,int)calledwith"<<nA<<"and"<<nB<<endl;}voidfn(charchA){cout<<"fn(char)calledwith"<<chA<<endl;}voidmain(void){inti=1,j=2;charc='a';fn(i); //callfn(int)fn(i,j); //callfn(int,int)fn(c); //callfn(char)}程序運(yùn)行后屏幕顯示：fn(int)calledwith1fn(int,int)calledwith1and2fn(char)calledwitha 函數(shù)重載是C++對(duì)C語言的重要擴(kuò)展！使C++的強(qiáng)類型機(jī)制作用得到充分的施展。例如，利用C++的強(qiáng)類型機(jī)制，可以用一個(gè)函數(shù)名sqrt定義出求三個(gè)不同類型數(shù)據(jù)的平方根函數(shù)： intsqrt(inti); intsqrt(floatf); intsqrt(doubled); 如用C語言就要定義三個(gè)不同名字的函數(shù)，例如：isqrt(),fsqrt(),dsqrt()。調(diào)用時(shí)根據(jù)