C++教程1.docx

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C++教程1

前言

我写了一些程序，然后对每一个程序做了简短的讲述。

本来是想把面向对象的理论与C++语言分开来讲的，但是考虑到C++本身就是面向对象理论的很好的应用，所以我尽量把它们结合在一起讲，并且通过实际程序的分析，在程序中向你介绍C++语言，在程序中和你一起习惯于用面向对象的方法来思考和解决问题。

然而是不是以前学过的面向过程的方法不重要了呢？

我认为不是的。

其实，在我们用C++编程的时候，比如说，一个类的成员函数的具体实现，也就是当我们把问题缩小到最基本的环节的时候，用的还是面向过程的方法；所以我认为，面向对象与面向过程并不是两个截然不同的思想，只不过两者考虑问题的角度、范围不同。

怎样读我写的内容呢？

我想提几点建议：

1-仔细地阅读一遍所有的程序；我选择这些程序，就是因为它们从不同的角度体现的C++的内容。

2-如果看不明白程序，可能是程序中涉及了C++的新内容，你可以先看一下程序后面的讲解，或者说是注释。

注释部分是我对该程序的解释，在其中我比较详细地讨论了一些我认为重要的知识点；措辞方面若有不当之处，一定要告诉我，谢谢。

3-不能只看，要去思考，要动手去写，多上机调试。

我给你的之所以是这份打印出来的内容，而不是磁盘上的文件，就是要你自己去实践的。

而且你要试着自己写一些程序，我想一定会有帮助的。

还有一点一定要和你说的，就是学习C++语言是一个基础，不要认为这是根本，根本是我们要用它来解决实际的问题。

但是这个基础又是相当重要的。

在VC++环境中，我们还是要自己添加许多程序代码的。

VC++给我们以更多的自由发挥空间。

VC++的语言内容和C++语言本身是紧密相关的。

所以我们应该也非常必要学习C++语言，重要的是学习这种语言的思想；然后再来看VC++中的程序会明白的。

为了便于说明，我把程序标上行号，请对照阅读。

我常常会把好几个知识点（那些琐碎的东西）放在一个程序中，这可能会带来一些问题，但我尽量说得仔细一些，避免理解上的错误。

最后祝你阅读顺利！

目录

第一篇C++基础…………………………………………………01

C++语言最小框架……………………………………………01

标准输出流……………………………………………………02

变量、标准输入流……………………………………………04

简单运算………………………………………………………06

基本语句………………………………………………………08

数组、字符串与指针…………………………………………09

结构体…………………………………………………………11

无名联合………………………………………………………14

函数原型说明、重载与缺省参数……………………………15

内联函数………………………………………………………17

全局变量与局部变量…………………………………………18

引用……………………………………………………………18

第二篇C++的类…………………………………………………21

类的定义………………………………………………………21

基于类的链表…………………………………………………24

构造函数、析构函数的运行…………………………………26

运算符重载……………………………………………………28

静态存储类型…………………………………………………31

静态成员函数…………………………………………………34

第三篇C++核心…………………………………………………36

简单继承………………………………………………………38

构造函数赋值…………………………………………………41

继承链…………………………………………………………42

多重继承………………………………………………………44

友元类…………………………………………………………51

友元类、友元函数……………………………………………54

类指针…………………………………………………………57

基类、派生类指针……………………………………………58

虚函数…………………………………………………………59

函数模板………………………………………………………62

类模板…………………………………………………………64

后记…………………………………………………………………66

参考文献……………………………………………………………67

第一篇C++基础

内容提要

这一篇讲的是C++的非面向对象方面的内容，是进行程序设计的基本知识。

它讲述了C++中C语言的成分，以及C++对C语言的扩展，当然这些内容也就是程序设计的基本概念了。

//ex010001.cpp

//C++语言的最小框架。

00main（）

01{

02}

这是最简单的C++程序，它什么也不做，只是一个基本的框架。

main是程序的入口点。

它和C语言没什么不同。

因为C++是C语言的一个扩展，有一种说法就是C++是“带类的C语言”。

但是一定不要简单地认为C++就是C的超集，当我们使用C++的时候，我们的思想和用C语言编程的时候是有很大的不同的。

因为C++是真正的面向对象的语言：

Object-OrientedLanguage，我们要慢慢地习惯于用面向对象的思考方法去解决问题。

下面举的一些例子，许多完全可以用C语言来实现它，但是如果这样做的话，是一种倒退。

如果你对C语言不是很熟悉，不要紧。

学习C++的过程也就是巩固和掌握C语言的过程。

C与C++都是语言，况且后者是在前者的基础上发展起来的，因此，我认为，两者有相通之处。

尤其是这一篇，涉及了许多C语言方面的内容。

但是更主要的是：

你将对C++语言有一个初步的了解。

C++沿用了C语言的习惯，程序的基本结构有很大的相似。

它一般包含以下两个主要成分：

[包含文件]

[主控文件]

前者中有用#include包含的库文件、用户文件（就是你自己编写的）、定义文件等内容。

这样，C++就继续保持着C语言简练的优秀特性，使我们能层次分明地了解程序的结构、组成。

后者就是main（）函数的内容了。

它是程序的入口点。

如C语言一样，C++实际源代码包含在一个或多个源文件中，然后，被编译、连接起来。

在VC++集成环境中，鼓励你把定义文件、实现文件分开，这是有好处的。

但是当我们进行Windows下编程的时候，有时候我们在编译环境中看不到main这个头。

看到的是WinMain（主要是以前用C来进行Windows3.x下编程的时候），这其实就是Windows下的程序入口了。

现在我们很可能连这个也找不到，当我们用MFC进行VC++程序设计的时候，就是这种情况。

其实MFC类库已经把主函数包含进去了。

关于这些内容，暂且不做讨论。

值得一提的是：

如果在一个程序中多次包含了同一个文件，则会引起重复定义的错误。

如包含了两次mycpp.h这个定义文件。

可以这样解决：

在书写mycpp.h的时候，写成如下的形式：

#ifndefMYCPP_H

#defineMYCPP_H

……//mycpp.h里的定义内容

#endif

//ex010002.cpp

//有关C++中的标准输出流的。

01#include

02#include

03

04voidmain（void）

05{

06cout<<10101<

07cout<<0.123<

08cout<<1<<0<<1<<0<<1<

09cout<<”MyNumberis:

”<<10101<

10cout<<”MyNameisTom!

\n”;

11

12cout<<”Oct:

”<

13cout<<”Hex:

”<

14cout<<”Dec:

”<

15

16cerr<<”Thismessageisdisplayedonscreen.\n”;

17

18cout<<”MyNumberis:

”<

19cout<<”MyNumberis:

”<

20}

上面这个程序的输出是：

10101

0.123

10101

MyNumberis:

10101

MyNameisTom!

Oct:

25

Hex:

15

Dec:

21

Thismessageisdisplayedonscreen.

MyNumberis:

10101

MyNumberis:

10101

这个程序关于C++中的输出流cout的。

iostream.h是一个很重要的头文件，它提供了有关输入输出操作的基本函数和宏定义。

当我们用#include把它包含进来后，我们在程序中可以使用在iostream.h文件中的定义的类、函数等；C++编译你的程序时，将把你所用到的过程联编到你的.obj和.exe等文件中，没有用到的不会编译到你的程序中去的。

00行说明的就是这些内容。

在01行包含iomanip.h后，17、18行中的setw（）就可以使用了，它用来设置输出数据的宽度。

cout是一种类对象，后面的cin也一样。

它们有自己的实现函数。

以后我们再来研究。

现在要知道的就是cout实现的功能相当于C语言中的printf函数，它是向屏幕输出内容的。

从05-09行我们可以看出，用cout输出时，我们不必指定输出内容的类型，我们只须把内容给出就行了，由cout自动识别。

‘<<’是一个‘重定向’符。

这里我借用Dos的一个命名。

在Dos命令窗中，比如有一个可执行文件abc.exe，它向屏幕输出一百个整数；如果我们输入abc>>a.txt，那么一百个整数将输入到文件a.txt中。

上面说，cout是一个输出流，姑且可以认为它是代表显示器，那么用cout<<10101就表示把10101输出到显示器上（以后可以看到它不同的功能）。

我们看一下15行，cerr的作用也是输出内容，但是它叫做‘出错输出流’。

意思是它输出的内容表明一个错误信息，或是输出一个强制可见的信息。

其实它在输出信息的作用上和cout是一致的。

只是当我们在Dos命令窗口中进行重定向时，它输出的信息不会被重定向到指定的文件中；当我们在文件abc.exe中有cerr输出语句，那么它的内容将始终输出到屏幕上，执行abc>>a.txt，文件a.txt中不会有cerr的输出内容。

你在上面的程序中看到的endl，它表示回车换行，如5-8行中所示。

而在字符串中‘\n’也代表这个意思，如9、15行所示。

11-13行指定输出数据的形式。

这是一种格式化输出。

如果觉得有问题的话，想一想printf函数（printf（“%o%x%d”,21,21,21）;效果是一样的）。

C++在输出整数时缺省是一十进制（Dec）的形式；如果在某处说明了输出形式，那么后续的输出豆浆使用这种形式。

如果把12行改为cout<<21<

C++用//来表示注释，这一行其后的内容就全部是注释部分；如第2行。

当然也可使用/*与*/来把整段内容作为注释，这是沿用C语言的习惯。

注意，用/*与*/注释是不能嵌套的，也就是不能有这样的形式：

/*

/*

……

*/

……

*/

//ex010003.cpp

//C++中变量、标准输入流的。

01#include

02voidmain（void）

03{

04charcTemp;//-128To127

05intnTemp;//-32768To32767或–65536To65535

06unsigneduTemp;//0To65535

07longlTemp;//-2147483648To2147483647

08floatfTemp;//-3.4*10exp（-38）To3.4*10exp（38）

09doubledTemp;//-1.7*10exp（-308）Tom1.7*10exp（308）

10

11cTemp=’a’;

12nTemp=123;

13uTemp=12345;

14lTemp=1234567;

15fTemp=1.23;

16dTemp=1.233

17cout<<”input:

char,int,uint,long,float,double:

”<

18cin>>cTemp;

19cin>>nTemp>>uTemp>>lTemp;

20cin>>fTemp>>dTemp;

21

22cout<<”char:

”<

23cout<<”int:

”<

24cout<<”unsigned:

”<

25cout<<”long:

”<

26cout<<”float:

”<

27cout<<”double:

”<

28}

C++中的变量说明的规则与C是相同的。

各个基本变量的值域如3-8行注释所示。

不同的编译器在规定上有一些差别，如Vc++定义int型为4Byte,而BorlandC++定义其为2Byte。

10-15行是对已经说明的变量进行赋值。

在对变量进行赋值的时候，一定要注意它的取值范围，若超出它的范围，会发生溢出错误。

对于溢出，如果把结果化成二进制的形式去理解，是比较直观的。

17-18行是C++中的输入操作，类似于C中的scanf。

它是一个输入流，与cout的作用正好相反。

‘>>’是另一中‘重定向’符，也称为抽取符。

你可以把它看作是从键盘上输入的流（与cout类似，你可以认为cerr代表显示器）。

然后赋给后面跟着的变量，如17行。

18、19行则是一次输入几个变量值得语句，这里‘>>’似乎又取到了分隔符的作用，当你从键盘上输入各个值后，会一一对应到相应的变量。

若输入的内容与变量的类型不一致，则会发生错误。

你可以试一试这个程序，观察一下运行情况。

在我们说明一个变量的时候，应尽量使用比较直观的名称，而且最好使用所谓的‘西班牙’命名法。

如程序中所示：

指在一个变量名前直观地指出它的类型。

如字符型就在它前面冠以‘c’，短整型就在它前面冠以‘n’等等。

下面列出了这些前缀及其含义：

前缀

含义

b

布尔型

c

字符型

dw

（32位）无符号长整数

F

位标志，组装成一个16位整数

H

16位句柄

L

（32位）长整数

Lp

（32位）长指针

N

（16位）短整数

P

（16位）短指针

Pt

X和y坐标，组装成一个无符号32位整数

Rgb

RGB颜色值，组装成一个32位整数

w

（16位）无符号短整数

在Windows下，系统用typedef为我们定义了许多新的数据类型的名字及结构类型的名字，便于记忆。

常用的有：

类型

含义

BOOL

16位布尔值

LONG

32位有符号整数

HANDLE

用做句柄的16位无符号整数

HWND

在窗口中用做句柄的16位无符号整数

LPSTR

32位指向char类型的指针

FARPROC

32位函数指针

另外，当我们使用浮点型数据的时候，一定要注意它的精度。

通常，你如果要打印一个float型变量a，它的值为0.3999999。

你使用cout<

所以我们应尽量避免两个浮点数之间的比较:

floata,b;

a=0.123456780;

b=0.123456784;

if（a==b）

{

//result_1

}

else

{

//result_2

}

上面的程序段，if语句中result_1的内容将被执行。

//ex010004.cpp

//关于简单运算。

01#include

02voidmain（void）

03{

04inta;

05a=3;

06

07cout<

08cout<

09cout<<++a<<’‘;

10cout<

11}

我在这里只强调一下自加运算（自减运算同理），其它的凡是C语言支持的运算，C++是全部适用的。

而扩展部分我将在后续的章节中一一指出。

自加运算分为后缀与前缀，记住：

a++指使用了a的值以后再使a加1；++a指使用a的值以前先使a的值加1；

上面程序的结果是：

3455

至于运算的优先级，是一个细节问题，我们经常会忽略它的。

在实际运算中，还涉及到从左到右和从右到左计算的问题。

计算下面程序片断中变量a的值（初始值：

a=1，b=2）：

a=b+a+++a,++b+a;

结果：

a=5。

不能硬性的记背优先级，而是应当在具体的应用中不断地了解、掌握它。

下表列出的内容有许多是全新的，在以后才涉及。

你可以把它作为一个参考表，有问题的时候查看一下。

运算符

名称

实例

:

:

作用域分辨符

class_name:

:

class_member_name

:

:

全局作用域分辨符

:

:

variable_name

.

成员选择符

object.member_name

->

成员选择符

pointer->member_name

[]

下标

pointer[element]

（）

函数调用

expression（parameters）

（）

构造值

type（parameters）

Sizeof

对象大小

sizeofexpression

Sizeof

类型大小

sizeof（type）

++

后缀递增

Variable++

++

前缀递增

++variable

--

后缀递减

Variable--

--

前缀递减

--variable

&

引用运算符

&variable

*

地址运算符

*pointer

New

分配内存运算符

newtype

Delete

释放内存运算符

deletepointer

delete[]

释放数组运算符

delete[]pointer

~

求反运算符

~expression

!

NOT运算符

!

expression

+

一元加法

+1

-

一元减法

-1

（）

类型转换符

（type）expression

.*

成员选择符

object.*pointer

->*

成员选择符

object->*pointer

*

乘法运算符

expression*expression

/

除法运算符

expression/expression

%

取模运算符

expression%expression

+

加法运算符

expression+expression

-

减法运算符

expression-expression

//ex010005.cpp

//这里是关于基本语句：

判断、循环等。

01#include

02

03voidmain（void）

04{

05for（intnum=’0’;num<=9;num++）

06if（num%2==0）cout<

07cout<

08

09inta;

10cin>>a;

11switch（a）

12{

13case0:

14case2:

15case4:

16case6:

17case8:

cout<<”Itisanevennumber.”<

18break;

19case1:

20case3:

21case5:

22case7:

23case9:

cout<<”Itisanoddnumber.”<

24}

25

26a=1;

27while（a<1）

28{

29cout<

30a++;

31}

32cout<

33

34a=1;

35do

36{

37cout<

38a++;

39}while（a<1）

40}

C++中的if-else、switch、for、while、do-while等语句是组成该语言的基本成分。

值得一提的是,在

上面是一个简单的程序。

要注意的是，while语句与do-while语句的区别。

上面24-30行是没有输出结果的。

而32-37行执行后将输出1。

象这些语言上的细节，希望应用的时候仔细一点。

也许你以为这没什么大不了的，但是我曾经在这方面有过错误的。

看一下第3行，num变量在for语句中说明；第7行说明了一个新的变量a。

它们的有效范围是从说明开始到程序段结束。

//ex010006.cpp

//我们来讨论数组与字符串。

01#include

02#include

03voidmain（void）

04{

05intAn_Array[20];

06charA_String[20];

07

08for（inti=0;i<20;i++）

09{

10An_Array[i]=i;

11A_String[i]=’a’+i;

12}

13A_String[i]=’\0’;

14

15for（i=0;i<20;i++）

16cout<

17cout<

18

19charTemp_String[10];

20strcpy（Temp_String,A_String+10）;

21cout<

22

23cout<<”Inputastring:

”;

24cin>>A_String;

25cout<<”Thestringinputtedis:

”<

26cout<<”Uppercase:

”<

27cout<<”Lowercase:

”<

28}

说到数组、字符串，我们很自然地要谈起指针。

你知道，被执行的程序，或者确切点说，进程，它的代码，数据最终都要放到内存中才能使用的。

这里我们讨论它的数据。

内存是一个一维的线性空间，每一个单元都有唯一的编号（当然这些编号是人为的），为了取得内存中的数据，我们首先要知道这个编号，也就是所谓的地址，而指针呢？

是一个专业化的名词罢了，它实际上指的就是那个编号（地址）。

数组和字符串提供了用一个名称来代表一堆相同类型数据（后者只是字符）的方法。

在C++语言中，数组中数据的类型始终是一致的。

其实，数组（字符串说到底是一种特殊的数组）这种表示方法是基于‘偏移量’的思想的，也就是