C++編程入門與實踐手冊

匯報人：XXC++編程入門與實踐手冊2024-01-29目錄C編程基礎(chǔ)函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)C標(biāo)準(zhǔn)庫與常用算法實踐項目：簡單計算器設(shè)計實踐項目：學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計01C編程基礎(chǔ)ChapterC是一種高效且通用的編程語言，支持過程化編程、面向?qū)ο缶幊毯头盒途幊?。C是C語言的擴展，保留了C語言的大部分特性，并增加了面向?qū)ο缶幊痰闹С?。C語言具有可移植性，可以在多種平臺上運行，包括Windows、Linux和MacOS等。C語言概述變量是用于存儲數(shù)據(jù)的標(biāo)識符，可以存儲不同類型的數(shù)據(jù)，如整數(shù)、浮點數(shù)、字符等。C提供了多種基本數(shù)據(jù)類型，如int、float、char等，以及復(fù)合數(shù)據(jù)類型，如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體和類等。變量的命名應(yīng)遵循一定的規(guī)則，如以字母或下劃線開頭，不能使用關(guān)鍵字等。變量與數(shù)據(jù)類型運算符是用于執(zhí)行各種操作的符號，如算術(shù)運算符、關(guān)系運算符和邏輯運算符等。表達(dá)式是由運算符和操作數(shù)組成的式子，用于計算并返回結(jié)果。C提供了豐富的運算符，包括賦值運算符、比較運算符、位運算符等，支持各種復(fù)雜的表達(dá)式計算。運算符與表達(dá)式控制結(jié)構(gòu)用于控制程序的執(zhí)行流程，包括順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷結(jié)果執(zhí)行不同的代碼塊，如if語句和switch語句。順序結(jié)構(gòu)按照代碼的先后順序逐行執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)用于重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件為止，如for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)?？刂平Y(jié)構(gòu)02函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)Chapter03函數(shù)原型在函數(shù)調(diào)用之前，需要提供函數(shù)原型（函數(shù)聲明），以告知編譯器函數(shù)的名稱、參數(shù)類型和返回類型。01函數(shù)定義在C中，函數(shù)定義包括函數(shù)頭（函數(shù)名、參數(shù)列表和返回類型）和函數(shù)體（實現(xiàn)函數(shù)功能的代碼塊）。02函數(shù)調(diào)用通過函數(shù)名和參數(shù)列表來調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)的代碼，并返回結(jié)果。函數(shù)定義與調(diào)用C支持多種參數(shù)傳遞方式，包括值傳遞、引用傳遞和指針傳遞。不同的傳遞方式會影響函數(shù)對參數(shù)的處理方式和效率。在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱為局部變量，它們只在函數(shù)執(zhí)行期間存在，并在函數(shù)返回時被銷毀。局部變量與函數(shù)參數(shù)不同，它們不會影響到函數(shù)外部的變量。參數(shù)傳遞局部變量參數(shù)傳遞與局部變量遞歸概念遞歸是一種特殊的編程技巧，它通過函數(shù)調(diào)用自身來解決問題。遞歸函數(shù)需要有一個明確的終止條件，以防止無限循環(huán)。遞歸實現(xiàn)在C中，可以通過函數(shù)調(diào)用自身來實現(xiàn)遞歸。遞歸函數(shù)通常包括基本情況（終止條件）和遞歸情況（縮小問題規(guī)模）。遞歸優(yōu)化雖然遞歸可以簡化代碼，但在某些情況下可能導(dǎo)致性能問題。因此，在實際編程中，需要權(quán)衡遞歸的優(yōu)缺點，并根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化。遞歸函數(shù)一個完整的C程序通常包括頭文件、全局變量、函數(shù)定義和主函數(shù)等部分。良好的程序結(jié)構(gòu)有助于提高代碼的可讀性和可維護性。程序結(jié)構(gòu)將程序劃分為多個獨立的模塊，每個模塊實現(xiàn)特定的功能。模塊化設(shè)計可以降低程序的復(fù)雜性，提高代碼的可重用性和可測試性。模塊化設(shè)計C支持面向?qū)ο缶幊?，通過類和對象的概念來組織代碼。OOP可以提高代碼的可擴展性和可維護性，并降低程序的開發(fā)難度。面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計03面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)Chapter類的定義類是對象的抽象，它描述了屬于該類的對象所共有的屬性和方法。對象的創(chuàng)建對象是類的實例，通過類可以創(chuàng)建多個具有相同屬性和方法的對象。封裝性類將對象的屬性和方法封裝在一起，隱藏內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)，只對外提供必要的接口。類與對象030201

繼承與派生繼承的概念繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€重要特征，它允許一個新類繼承已有類的屬性和方法，從而實現(xiàn)代碼重用。派生類的定義派生類是在基類的基礎(chǔ)上添加新的屬性和方法而得到的類，它繼承了基類的所有成員。訪問控制派生類可以訪問基類的公有和保護成員，但不能訪問私有成員。虛函數(shù)虛函數(shù)是實現(xiàn)多態(tài)的關(guān)鍵，通過在基類中聲明虛函數(shù)，可以在派生類中重寫該函數(shù)，實現(xiàn)不同的功能。純虛函數(shù)和抽象類純虛函數(shù)是一種特殊的虛函數(shù)，它在基類中聲明但沒有實現(xiàn)。包含純虛函數(shù)的類稱為抽象類，抽象類不能被實例化。多態(tài)的概念多態(tài)是面向?qū)ο缶幊讨械牧硪粋€重要特征，它允許使用父類類型的指針或引用調(diào)用子類對象的方法。多態(tài)性123異常是程序在運行過程中出現(xiàn)的異常情況，如內(nèi)存訪問錯誤、空指針引用等。異常的概念C提供了異常處理機制，允許程序員在程序中指定異常處理代碼，以便在異常發(fā)生時能夠及時處理。異常處理機制try-catch語句是C中處理異常的基本結(jié)構(gòu)，try塊中包含可能引發(fā)異常的代碼，catch塊用于捕獲并處理異常。try-catch語句異常處理04C標(biāo)準(zhǔn)庫與常用算法Chapter輸出流（ostream）用于向文件或控制臺寫入數(shù)據(jù)，如cout、ofstream等。格式化輸入輸出控制數(shù)據(jù)的輸入輸出格式，如設(shè)置精度、寬度等。輸入流（istream）用于從文件或控制臺讀取數(shù)據(jù)，如cin、ifstream等。輸入輸出流存儲元素的線性序列，如vector、list、deque等。序列式容器關(guān)聯(lián)式容器無序容器以鍵值對的形式存儲元素，如map、set、multimap等?；诠１韺崿F(xiàn)，提供快速查找，如unordered_map、unordered_set等。030201容器類01020304對元素進(jìn)行排序，如sort、stable_sort等。排序算法在容器中查找元素，如find、binary_search等。查找算法對容器中的元素進(jìn)行修改，如replace、transform等。修改算法進(jìn)行數(shù)值計算，如accumulate、inner_product等。數(shù)值算法算法庫迭代器與泛型編程迭代器（iterator）訪問容器中元素的通用接口，支持遍歷和操作元素。泛型編程（genericprogram…編寫可適用于多種數(shù)據(jù)類型的通用代碼，提高代碼復(fù)用性。STL算法與迭代器STL算法通常使用迭代器作為參數(shù)，實現(xiàn)對不同容器的通用操作。函數(shù)對象與lambda表達(dá)式作為算法的參數(shù)，實現(xiàn)自定義的操作邏輯。05實踐項目：簡單計算器設(shè)計Chapter實現(xiàn)加、減、乘、除四種基本運算。確定計算器的基本功能包括輸入框、運算符按鈕、等號按鈕和清除按鈕等。設(shè)計計算器的界面例如先乘除后加減，括號內(nèi)優(yōu)先計算等。確定計算器的運算規(guī)則項目需求分析與設(shè)計123使用C的圖形庫，如SFML或SDL，創(chuàng)建計算器的窗口和按鈕。設(shè)計輸入框，用于顯示用戶輸入的數(shù)字和運算符。實現(xiàn)按鈕的功能，包括數(shù)字按鈕、運算符按鈕、等號按鈕和清除按鈕。界面設(shè)計與實現(xiàn)01編寫計算器的核心算法，實現(xiàn)加、減、乘、除四種基本運算。020304實現(xiàn)用戶輸入的處理，包括數(shù)字的輸入和運算符的選擇。實現(xiàn)計算結(jié)果的顯示和錯誤處理，如除數(shù)為零的情況。對計算器進(jìn)行測試，包括正常情況下的運算測試和異常情況下的錯誤處理測試。功能實現(xiàn)與測試項目總結(jié)與反思01總結(jié)項目實現(xiàn)過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，如界面設(shè)計的合理性、代碼的可讀性和可維護性等。02分析項目存在的不足之處，如功能的完善性、性能的優(yōu)化等，并提出改進(jìn)方案。反思在項目開發(fā)過程中的團隊協(xié)作和個人成長，如溝通協(xié)作能力的提升、編程技能的增強等。0306實踐項目：學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計Chapter01020304確定系統(tǒng)目標(biāo)與功能明確學(xué)生信息管理系統(tǒng)的核心目標(biāo)和基本功能，如學(xué)生信息錄入、查詢、修改和刪除等。設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計系統(tǒng)的整體架構(gòu)，包括前后端分離、數(shù)據(jù)庫設(shè)計等。分析用戶需求調(diào)研用戶（如教師、學(xué)生管理員等）對系統(tǒng)的具體需求，了解他們在實際操作中的痛點和期望。制定開發(fā)計劃評估項目難度和工作量，制定合理的開發(fā)計劃和時間表。項目需求分析與設(shè)計通過索引、分區(qū)等技術(shù)手段，提高數(shù)據(jù)庫查詢和更新的效率。根據(jù)系統(tǒng)功能和用戶需求，設(shè)計合理的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，包括學(xué)生信息表、課程表、成績表等。根據(jù)項目需求和數(shù)據(jù)量大小，選擇合適的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如MySQL、SQLite等。在C程序中建立與數(shù)據(jù)庫的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作。設(shè)計數(shù)據(jù)表選擇數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫連接優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能數(shù)據(jù)庫設(shè)計與實現(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)功能和用戶需求，設(shè)計簡潔、易用的界面布局，包括菜單、按鈕、文本框等控件。設(shè)計界面布局實現(xiàn)界面交互美化界面風(fēng)格適配不同分辨率編寫C代碼實現(xiàn)界面控件的交互邏輯，如點擊按鈕后觸發(fā)相應(yīng)的事件處理函數(shù)。通過CSS樣式表等技術(shù)手段，美化界面風(fēng)格，提高用戶體驗。確保界面在不同分辨率的顯示器上都能正常顯示和使用。界面設(shè)計與實現(xiàn)處理異常情況在功能實現(xiàn)過程中，考慮并處理可能出現(xiàn)的異常情況，如數(shù)據(jù)輸入錯誤、數(shù)據(jù)庫連接失敗等。進(jìn)行集成測試將所有功能模塊集成在一起進(jìn)行測試，確保系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定、流暢。進(jìn)行單元測試針對每個功能模塊編寫單元測試代碼，確保功能正確無誤。實現(xiàn)基本功能按照項目需求，逐步實現(xiàn)學(xué)生信息的錄入、查詢、修改和刪除等基本功能。