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尚万
5 years ago
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1 第一课 C 与 C++ 互联网新技术在线教育领航者 1

2 内容概述第一部分 : C++ 综述 1. C++ 历史背景 2. Why C++ 3. 推荐书籍第二部分 : C VS C++ 1. C 语法回顾 2. 例 :C 实现动态数组 3. C++ 的 vector 第三部分 :C++ 对 C 的扩展 ( 上 ) 1. 命名空间 2. 输入输出 3. 基本类型转换 4. 声明列表初始化 5. 指针和引用 6. const 限定符 7. struct 和 class 8. string 和 vector 9. 练习 : 进制转换互联网新技术在线教育领航者 2

3 C++ 历史背景 1982 年, 美国 AT&T 公司贝尔实验室的 Bjarne Stroustrup( 本贾尼 ) 博士在 C 语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念, 发明了种新的程序语言, 被命名为 C++ C++ 发展的几个阶段 : 第一阶段 ( 从 80 年代到 1995 年 ): 这一阶段 C++ 语言基本上是传统类型上的面向对象语言, 凭借着接近 C 语言的效率, 在开发语言中占据了很大份额 ; 第二阶段 ( 从 1995 年到 2000 年 ): 这一阶段由于标准模板库 (STL) 等程序库的出现, 泛型程序设计在 C++ 中占据了越来越多的比重性当然, 同时由于 Java 等语言的出现和硬件价格的大规模下降,C++ 受到了一定的冲击 ; 第三阶段从 2000 年至今, 由于以 Loki MPL 等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出现,C++ 出现了发展历史上又一个新的高峰, 这些新技术的出现以及和原有技术的融合, 使 C++ 已经成为当今主流程序设计语言中最复杂的一员互联网新技术在线教育领航者 3

4 C 与 C++ 的区别 C 语言 :C 语言诞生得非常早 (70 年代 ),C 语言的目标就是比汇编方便易用, 同时不要损失汇编的表达能力所以 C 语言可以看成是高级的汇编语言 C 的特点, 简单容易编译, 灵活贴近底层所以一直到现在, 一些需要直接和硬件打交道的软件都还是用 C 语言写的, 比如 ( 但不限于 )Linux Kernel 和一些嵌入式领域 C++ 语言 :C++ 早期是基于 C 的 C++ 的目标是提高编程人员的生产效率而提高编程人员生产率的方法有如下几种 : 提高抽象层次, 支持模块化编程, 模块内紧耦合, 模块间松耦合, 自动化的代码生成等等, 在 C++ 中可以比 C 更直接更自然地做到这些面向对象只是 C++ 的一部分, 现代的 C++ 的目标是支持多种编程范型, 同时并不会离硬件太远所以 C++ 是非常适合写一些基础架构级软件的, 比如编译器,GUI 库等等互联网新技术在线教育领航者 4

5 C++ 内容 C++ 兼容 C ++ 的内容 : C++ 对 C 语法的扩展面向对象模板和 STL 应用领域 ( 效率建模和高度抽象 ) 系统层软件服务器程序云计算分布式游戏互联网新技术在线教育领航者 5

6 C++ 书籍 C++ Primer 第 5 版 Effective C++ 互联网新技术在线教育领航者 6

7 C 语法回顾基本类型 :int char float double 输入输出 :scanf printf 基本语句 :for,while,switch case,if else 数组 :int arr[ ] 字符串 :char str[ ] 指针 :int *p 内存分配 :malloc 和 free 函数 :function 结构体 :struct 文件操作 :FILE 互联网新技术在线教育领航者 7

8 C 实现动态数组存储学生信息, 要求顺序存储可逐个添加信息, 减少内存浪费互联网新技术在线教育领航者 8

9 C++ 的 vector 使用 C++ 中的标准库类型 vector 可以很轻松地完成任务 ( 不需要自己管理内存的分配 ) ( 对不同的类型, 都可处理 ) 使用 C++ 中的标准库类型 string 替代 C 中的字符数组, 编程更自如互联网新技术在线教育领航者 9

10 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 作用域 ) 作用域 : 变量都有其作用域全局变量 :( 全局 ) 局部变量 :( 函数内部或 { } 内 ) 相同作用域中, 同名变量只可定义一次不同作用域中, 同名变量可重复定义, 只有新定义的起作用实际上, 不同作用域的同名变量所占有的内存空间是不同的互联网新技术在线教育领航者 10

11 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 引入原因 ) 引入原因 : 在大中型项目开发过程中, 经常会用到多家公司提供的类库, 或者协作开发的多个小组之间, 可能会使用同名的函数或者全局变量, 从而造成冲突命名空间, 是为了解决这种命名冲突而引入的一种机制 C 语言中没有该机制 C++ 语言中引入了该机制互联网新技术在线教育领航者 11

12 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 基本语法 ) 基本语法 : namespace 空间名字 { 变量 ; 函数 ; } ( 注意, 此处没有分号 ) 基本用法 : 空间名字 :: 变量名 / 函数名命名空间分割了全局命名空间 (::) 每个命名空间都是一个作用域互联网新技术在线教育领航者 12

13 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 使用方法 ) 使用用法 1. 空间名字 :: 变量名 / 函数名 2. using 空间名字 :: 变量名 / 函数名 ; 3. using namespace 空间名字 ; 第 2 种用法每次只能引入一个成员 ; 第 3 种用法会打开该空间中所有的成员 ( 变量 / 函数等 ), 谨慎使用互联网新技术在线教育领航者 13

14 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 使用例子 ) 在实际使用中 : 要避免二义性错误直接使用空间名字 :: 变量 / 函数的写法是最保险的当然, 出现这样的错误, 编译器会提醒你互联网新技术在线教育领航者 14

15 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 嵌套不连续 ) 命名空间支持嵌套命名空间可以是不连续的, 同名空间自动合并不要把 #include 放在命名空间内部互联网新技术在线教育领航者 15

16 C++ 对 C 的扩展 ( 命名空间 : 实际应用 ) 起别名 ( 方便书写 ) namespace TV=myTelev.; 平时常用的命名空间成员的 using 声明写在一个头文件中, 方便使用 ( 如 :using std::cout;) 互联网新技术在线教育领航者 16

17 C++ 对 C 的扩展 ( 输入输出 ) C++( 头文件 #include <iostream>) C( 头文件 #include <stdio.h>) cin 标准输入键盘 scanf cout 标准输出屏幕 printf cerr 标准错误输出屏幕 fprintf(stderr, ) cin 和 cout 是 C++ 的标准输入流和标准输出流在头文件 <iostream> 中定义需要使用命名空间 std std::cin std::cout std::endl ( 推荐用法 ) 或者 using std::cin; using std::cout; using std::endl; 或者 using namespace std; ( 为了演示方便, 使用该方法 ) 互联网新技术在线教育领航者 17

18 C++ 对 C 的扩展 ( 输入输出 : 格式化 ) 互联网新技术在线教育领航者 18

19 C++ 对 C 的扩展 ( 输入输出 : 字符串 ) 互联网新技术在线教育领航者 19

20 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 基本内置类型 ) 类型含义一般尺寸整形 int 整形 4 字节 char 字符 1 字节 bool 布尔类型 1 字节浮点型 float 单精度浮点数 6 位有效数字 double 双精度浮点数 10 位有效数字 bool 类型是 C++ 新增的 bool 类型的取值是 true( 真 ),false( 假 ) 常用的数据类型 : unsigned int short, unsigned short long, unsigned long long long, unsigned long long 互联网新技术在线教育领航者 20

21 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 基本类型转换 ) 互联网新技术在线教育领航者 21

22 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 :unsigned 注意 ) 互联网新技术在线教育领航者 22

23 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 声明列表初始化 ) 互联网新技术在线教育领航者 23

24 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 指针和引用 ) 指针实际上是地址, 指针变量用来存放指针 ( 地址 ) 指针变量也是一种变量, 同样要占用一定的存储空间指针的存储空间存放的是一个地址引用是给变量或对象起一个别名定义时必须初始化, 一旦绑定, 终身不变引用并不占用存储空间互联网新技术在线教育领航者 24

25 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 引用 ) 引用是给变量或对象起一个别名定义时必须初始化, 初始化是为了将该引用与它引用的变量或对象绑定, 一旦绑定, 该引用无法再重新绑定别的变量或对象引用并不占用存储空间互联网新技术在线教育领航者 25

26 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 引用 ) 数组的引用 : 引用的本质 : 从下面的代码, 可以猜测, 引用好像就是个指针通过汇编代码的分析, 可以推测引用实际上是通过指针来实现的引用是指针的一种包装 : 类似 int * const p 这样的格式的一种包装互联网新技术在线教育领航者 26

27 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 :const 限定符 1) C++ 增强了对类型的限制 const 限定符在 C++ 编程中会经常用到 const int i = 10; // 编译时初始化 const int i = get_size(); // 运行时初始化 int j = 20; const int i = j; // 用来初始化的值是否常量无关紧要默认情况下 :const 对象仅在文件内有效假如要在多个文件中生效, 则 const 变量不管是声明还是定义, 都加上 extern 关键字互联网新技术在线教育领航者 27

28 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 :const 限定符 2) 互联网新技术在线教育领航者 28

29 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 :struct 和 class) 结构体是一种自定义数据类型标准 C 中的结构体是不允许包含成员函数 C 语言结构体中可通过函数指针的方式加函数 C++ 中的结构体对此进行了扩展互联网新技术在线教育领航者 29

30 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 : 字符串 ) 互联网新技术在线教育领航者 30

31 C++ 对 C 的扩展 ( 数据类型 :vector) 标准库类型 vector 表示对象的集合, 其中所有的对象的类型必须相同因为 vector 容纳着其他对象, 所以被称为容器 vector 是一个类模板互联网新技术在线教育领航者 31

32 C++ 对 C 的扩展 (auto 类型说明符 ) auto: 让编译器替我们分析表达式的类型互联网新技术在线教育领航者 32

33 C++ 对 C 的扩展 ( 练习 : 进制转换, 填空 ) 进制转换 : 输入 : 整数 ( 如 :256) 输出 :10 进制的字符串 ( 256 ) 16 进制的字符串 ( FF ) 思路 : 通过取余操作逐个得到 num 的个位十位百位存入数组然后反向取出互联网新技术在线教育领航者 33

34 C++ 对 C 的扩展 ( 练习 : 进制转换 ) 进制转换 : 输入 : 整数 ( 如 :256) 输出 :10 进制的字符串 ( 256 ) 16 进制的字符串 ( FF ) 互联网新技术在线教育领航者 34

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