c講義完整版ppt課件(已修改)

　

【正文】 C++語言編程 寧 博 程序設計方法的發展歷程 ? 面向過程的程序設計方法 ? 程序的目的：用于數學計算 ? 主要工作：設計求解問題的過程 ? 缺點：對于龐大、復雜的程序難以開發和維護 程序設計方法的發展歷程 ? 面向過程的結構化程序設計方法 ? 設計思路 ?自頂向下、逐步求精。采用模塊分解與功能抽象，自頂向下、分而治之 ? 程序結構 ?按功能劃分為若干個基本模塊 ?各模塊間的關系盡可能簡單，功能上相對獨立；每一模塊內部均是由順序、選擇和循環三種基本結構組成 ?其模塊化實現的具體方法是使用子程序 程序設計方法的發展歷程 ? 面向過程的結構化程序設計方法 ? 優點 有效地將一個較復雜的程序系統設計任務分解成許多易于控制和處理的子任務，便于開發和維護。 程序設計方法的發展歷程 ? 面向過程的結構化程序設計方法 ? 缺點：可重用性差、數據安全性差、難以開發圖形界面的應用 ?把數據和處理數據的過程相互獨立 ?當數據結構改變時，所有相關的處理過程都要進行相應的修改 ?圖形用戶界面的應用，很難用過程來描述和實現，開發和維護都很困難 面向對象的設計思想 ? 面向對象的程序設計方法 ? 將數據及對數據的操作方法封裝在一起，作為一個相互依存、不可分離的整體 ——對象。 ? 對同類型對象抽象出其共性，形成類。 ? 類通過一個簡單的外部接口，與外界發生關系 ? 基本設計思想 ? 封裝 ? 軟件復用 面向對象的設計思想 ? 面向對象的程序設計方法 ? 優點 ?程序模塊間的關系更為簡單，程序模塊的獨立性、數據的安全性就有了良好的保障。 ?通過繼承與多態性，可以大大提高程序的可重用性，使得軟件的開發和維護都更為方便 面向對象的基本概念 對象 ? 一般意義上的對象 ? 是現實世界中一個實際存在的事物。 ? 可以是有形的（比如一輛汽車），也可以是無形的（比如一項計劃）。 ? 是構成世界的一個獨立單位，具有： ?靜態特征：可以用某種數據來描述 ?動態特征：對象所表現的行為或具有的功能 面向對象的基本概念 對象 ? 面向對象方法中的對象 ? 是系統用來描述客觀事物的一個實體，它是用來構成系統的一個基本單位。對象由一組屬性和一組行為構成。 ? 屬性：用來描述對象靜態特征的數據項。 ? 行為：用來描述對象動態特征的操作。 面向對象的基本概念 類 ? 分類 ——人類通常的思維方法 ? 分類所依據的原則 ——抽象 ? 忽略事物的非本質特征，只注意那些與當前目標有關的本質特征，從而找出事物的共性，把具有共同性質的事物劃分為一類，得出一個抽象的概念。 ? 例如，石頭、樹木、汽車、房屋等都是人們在長期的生產和生活實踐中抽象出的概念。 面向對象的基本概念 類 ? 面向對象方法中的 類 ? 具有相同屬性和行為的一組對象的集合 ? 為屬于該類的全部對象提供了抽象的描述，包括屬性和行為兩個主要部分。 ? 類與對象的關系： 猶如模具與鑄件之間的關系，一個屬于某類的對象稱為該類的一個實例。 面向對象的基本概念 封裝 ? 把對象的屬性和行為結合成一個獨立的系統單位 ? 盡可能隱蔽對象的內部細節。對外形成一個邊界（或者說一道屏障），只保留有限的對外接口使之與外部發生聯系。 面向對象的基本概念 繼承 ? 繼承對于軟件復用有著重要意義，是面向對象技術能夠提高軟件開發效率的重要原因之一。 ? 定義：特殊類的對象擁有其一般類的全部屬性與行為，稱作特殊類對一般類的繼承。 ? 例如：將 Person作為一個一般類， Student便是一個特殊類。 面向對象的基本概念 多態性 ? 多態性是指在一般類中定義的屬性或行為，被特殊類繼承之后，可以具有不同的數據類型或表現出不同的行為。這使得同一個屬性或行為在一般類及其各個特殊類中具有不同的語義。 ? 例如： 數的加法 實數的加法 復數的加法 C++語言概述 ? C++語言的產生 ? C++的特點 ? 一個簡單的 C++程序實例 C++語言的產生 ? C++是從 C語言發展演變而來的，首先是一個更好的 C。 ? 引入了類的機制，最初的 C++被稱為 帶類的 C。 ? 1983年正式取名為 C++。 C++語言的標準化工作從 1989年開始，于 1994年制定了 ANSI C++標準草案。以后又經過不斷完善，成為目前的 C++。 C++的特點 ? 全面兼容 C ? 它保持了 C的簡潔、高效和接近匯編語言等特點 ? 對 C的類型系統進行了擴充 ? C++也支持面向過程的程序設計，不是一個純正的面向對象的語言 ? 支持面向對象的方法 ? 類、對象、繼承、抽象、封裝、 … . 一個簡單的 C++程序實例 include void main(void) { coutHello!\n。 coutWele to c++!\n。 } 一個簡單的 C++程序實例 運行結果： Hello! Wele to c++！ 注釋 ? C中的注釋：塊注釋 /* */ ? /* This is a ment */ ? 不允許嵌套 ? C++中的注釋 ? C++繼承了 C的塊注釋方式 ? 增加了一種行注釋方式 ? C++把任何一行中從 “ //‖開始直到該行結束的所有內容皆視為注釋 注釋 一個簡單的例子 include include void main() { // Checking if a keyword is ESC int i, key。 while( 1 ) { key = getch()。 // Get a key from console if (key == ‘\x1B’ { printf(“\nEscape! ”)。 return。 } else printf(“\nKeycode is %2XH”, key)。 } } 作用域 ? 模塊：在 C語言中模塊的概念是指在花括號{}之間的一組語句 ? 作用域的種類 ? 局部模塊作用語：變量定義在模塊范圍內 ? 文件作用域：變量定義在全局范圍內，只限于當前文件的存取； ? 全局作用域：變量定義在全局范圍內，對全程序有效。實現方式： include和 extern ? 類作用域：變量定義在類中，在類范圍內有效 作用域 : : 運算符 : 指明作用域。 例 int x。 void f() { int x=1。 ::x=2。 return。 } 作用域 一個簡單的例子 include int global = 10。 void main() { int global = 5。 printf(―The value of global is : %d\n‖, global)。 return。 } 作用域 作用域分辨操作符 ? 全局變量訪問 ? ::global include int global = 10。 void main() { int global = 5。 printf(―The value of inner global is : %d\n‖, global)。 printf(―The value of outer global is : %d\n‖, ::global)。 return。 } 指針 ? 指針是 C語言的一個非常重要的特征 ? 實際上是內存地址，非常靈活且非常高效 ? 但又潛伏著非常大的危險性 ? 具有數據類型，可以進行指針運算 ? 無值型指針， void *，是一種非常有用且十分靈活的指針類型 常量指針 ? 定義格式 const type * ptr_name。 ? 其含義是指向常量的指針 ? 不允許通過指針來修改其指向的對象的值 ? 可以修改指針的值 ? 例子 const int * ptr。 const int i=10。 ptr = amp。 i。 // 修改指針的值 *ptr = i+10。 // 錯誤操作，試圖修改指針指向的內容 常量指針 ? 例子 const char * ptr。 const char str[10]=―hehehe‖。 ptr = str。 // 指針賦值 ptr[3] = ? ‘。 // 錯誤操作，試圖修改指針指向的內容 常量指針 const int * ptr。 int i=10。 ptr = amp。i。 // 指針賦值 , 等價于 (const int *)amp。i *ptr = 15。 // 錯誤操作，試圖修改指針指向的內容 i++。 cout ―i = ‖ *ptr endl。 輸出結果為： 11 常量指針 ? 不允許將 const類型的變量地址賦值給一般的變量指針 int * ptr。 const int i = 10。 ptr = amp。i。 // 編譯錯誤 ptr = (int *)amp。i。 // 正確 *ptr = *ptr + 1。 cout ―i = ‖ *ptr endl。 輸出結果為： 11 指針常量 ? 定義格式 type * const ptr_name。 ? 其含義是指針變量的值不可改變 ? 不允許修改指針變量的地址值 ? 可以修改指針指向的變量值，如果指向的對象不是一個常量的話 ? 例子 ? int * const ptr1。 ? void * const ptr2。 指針常量 ? int num=10。 ? int * const const_ptr = amp。num。 ? const int * ptr_to_const = amp。num。 ? int const * ptr = amp。num。 ? const_ptr =(int * const) amp。 num。 // 編譯錯誤 ? //試圖修改一個指針常量的地址值 ? *ptr = num。 // 編譯錯誤 ? //試圖修改常量指針指向的對象值 void類型 ； void fun(void) { return 。} ； double fun(void) { } void型。這種指針可被賦以其它任何類型的指針。 double a=。 double *pd=amp。a。 void *p。 p=pd。 練習 用指針寫一個 swap函數，交換兩個整數 a和b的值。打印交換前后 a,b的值。 引用 ? 先看一個簡單的例子 int i, amp。j=i。 i=1。 cout―i=‖ iendl。 // output: i=1 j++。 cout―i=‖ iendl。 // output: i=2 i++。 cout―j=‖ jendl。 // output: j=3 引用 ? 引用的定義格式 ? type amp。 ref_name = var_name。 ? 引用定義說明 ? 引用必須在定義時進行初始化 ? 被引用的變量必須在引用定義之前定義 ? 引用一經定義，便無法重新引用其它變量 引用 ? 對引用概念的理解 ? int i=10, amp。j=i。 ? 在物理存儲中，變量 i有存儲單元，但引用 j沒有存儲單元，其具體表現是變量 i和引用 j的物理地址是相同的 ? 內存單元 0XEFFF21 有兩個名字，可以將引用 j理解為變量 i的別名 ? 在同一個模塊中的引用沒有太大意義，但在函數調用時可以實現傳名調用 10 變量 i 引用 j 0XEFFF21 練習 用引用寫一個 swap函數，交換兩個整數 a和b的值。打印交換前后 a,b的值。 C++的內存格局 ? 全局數據區（ data area） ? 代碼區（ code area） ? 棧區（ stack area）