C++程序设计教程与实验指导

本书可作为高等院校C++程序设计或面向对象程序设计教材，从实际编程需要出发，通过大量的实例介绍C++语言以及面向对象程序设计方法。本书由两部分组成，第一部分是教程，主要包括C++基础知识，函数，类与对象，继承与派生，多态性，模板，输入输出流等。第二部分是实验指导与综合练习，“实验指导”包括8个精心设计的实验，分别与教材的各章内容相配合，“综合练习”收集了大量的综合练习题，题型包括考试常见的格式，如选择题、填空题、写程序运行结果题等。

  C++是近年来广泛使用的计算机程序设计语言之一。C++语言由C语言发展而来，它保留了C语言的特点，同时又完全支持面向对象的程序设计。

  本书从程序设计的需要介绍C++语言的基本知识和面向对象的编程技术。重点介绍实际程序设计需要的知识，以及对于理解C++语言非常重要的内容，而不是面面俱到，纠缠语法细节。比如要记住运算符的优先级是非常不容易的，其实这些内容并不是很重要，只要适当使用括号就可以解决问题，并且使用括号还可以提高程序的可读性。在介绍C++语言的具体内容时，尽量使用较简单的例子，通过实例掌握语法知识。本书的所有例题都在Visual C++ 6.0环境下调试通过。

  本书重点介绍C++中那些C语言所不具备的功能，因此本书的读者应该具有C语言的基础知识，如数据类型、运算符、控制语句、函数、数组和指针等。

本书的第一部分是教程，共8章，主要内容如下：

第1章“C++与面向对象程序概述”，主要介绍C++与面向对象程序设计的特点，以及Visual C++ 6.0开发环境简介。

第2章“C++基础”，重点介绍那些学过C语言的读者所需要的C++基础知识，如常量、引用、内存动态分配等。

第3章“函数”，主要介绍函数的递归调用、内联函数、函数重载、带默认参数值的函数，以及变量的存储类别等。

第4章“类与对象”，类是实现C++面向对象程序设计的基础，本章介绍类的有关知识，包括类与对象的概念、构造函数与析构函数、类的组合、友元、类的静态成员、常对象与常成员，以及对象数组与对象指针等内容。

第5章“继承与派生”，继承是面向对象程序设计的重要特性之一，通过继承与派生实现代码的重用。主要介绍继承与派生的有关内容，包括继承方式、派生类的构造与析构过程、多重继承与虚基类等。

第6章“多态性”，多态性是面向对象程序设计的另一个重要特征，多态是指类中（或一组类）将具有相似功能的函数使用同一个函数名称，实现用同样的调用方式来调用这些同名函数，而系统会根据当时的具体情况调用适当的函数。本章主要介绍运算符重载、虚函数，以及抽象类等内容。

第7章“模板”，C++提供的模板机制可以用一个模板实现对不同数据类型对象的处理。主要介绍函数模板和类模板。

第8章“输入/输出流”，C++通过输入/输出流实现输入和输出，主要介绍I/O流类库的层次结构、格式化输入输出、I/O流类库的文件输入/输出功能等。

  本书的第二部分是实验指导和综合练习。“实验指导”中的8个实验分别与教材各章内容相匹配，并加强了对程序调试技术的介绍，帮助学生尽快熟练掌握调试方法，提高程序调试技术。“综合练习”收集了大量的综合练习题，题型包括考试常见的格式，如选择题、填空题、判断题、写出程序运行结果题、程序填空题等，为学生复习提供指导。

  本书由杨国兴任主编，张东玲、彭涛任副主编，参加本书编写工作的还有宋晏、谢永红、严婷、王京京、朱红、庄凤娟、杨国文、王国芳、庄莉等。

  由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请专家与读者批评指正。作者的电子邮箱是：gxyang@sina.com。

序
前言
第一部分  教程
 
第1章  C++与面向对象程序概述 1
1.1  程序设计语言的发展 1
1.1.1  机器语言 1
1.1.2  汇编语言 2
1.1.3  高级语言 2
1.2  面向对象程序设计的特点 3
1.2.1  面向对象程序设计的基本概念 3
1.2.2  面向对象程序设计的特点 3
1.3  C++语言的特点 4
1.4  简单的C++程序 4
1.4.1  cout 标准输出 5
1.4.2  cin 标准输入 5
1.5  Visual C++ 6.0 编程环境简介 6
1.5.1  Visual C++ 6.0界面介绍 6
1.5.2  编辑、编译和运行程序 6
1.5.3  程序调试 9
习题 10
第2章  C++基础 11
2.1  常量与变量 11
2.1.1  常量 11
2.1.2  变量 12
2.2  指针与引用 13
2.2.1  指针 13
2.2.2  引用 17
2.3  动态内存分配 19
2.4  位运算符 21
2.4.1  位运算符 21
2.4.2  位运算符应用举例 22
2.5  名字空间 23
2.5.1  名字空间的定义与使用 23
2.5.2  C++标准库 26
习题 27
第3章  函数 29
3.1  函数的递归调用 29
3.2  内联函数 32
3.3  函数重载 33
3.4  带默认参数值的函数 35
3.4.1  带默认参数值的函数 35
3.4.2  带默认参数值函数产生的二义性 36
3.5  变量的存储类别 37
3.5.1  内部变量与外部变量 37
3.5.2  变量的存储类别 39
3.6  程序实例 41
习题 43
第4章  类与对象 44
4.1  类与对象 44
4.1.1  类与对象的概念 44
4.1.2  类的声明 44
4.1.3  成员的访问控制 47
4.1.4  类的成员函数 48
4.2  构造函数与析构函数 49
4.2.1  构造函数 49
4.2.2  析构函数 52
4.2.3  拷贝构造函数 54
4.3  类的组合 56
4.4  友元 59
4.4.1  友元函数 60
4.4.2  友元类 61
4.5  静态成员 63
4.5.1  静态数据成员 63
4.5.2  静态成员函数 66
4.6  常对象与常成员函数 68
4.6.1  常对象 68
4.6.2  常成员函数 69
4.7  对象数组与对象指针 70
4.7.1  对象数组 70
4.7.2  对象指针 71
4.8  this指针 72
4.9  程序实例 76
习题 81
第5章  继承与派生 84
5.1  类的继承与派生 84
5.1.1  继承与派生的基本概念 84
5.1.2  派生类的声明 85
5.2  类的继承方式 87
5.2.1  公有继承 87
5.2.2  保护继承 88
5.2.3  私有继承 90
5.2.4  程序实例 91
5.3  派生类的构造过程和析构过程 94
5.3.1  派生类的构造过程 94
5.3.2  派生类的析构过程 96
5.3.3  程序实例 97
5.4  多继承 100
5.4.1  多继承的构造与析构 100
5.4.2  多继承的二义性 102
5.4.3  虚基类 107
5.4.4  程序实例 110
习题 113
第6章  多态性 116
6.1  运算符重载 116
6.1.1  问题的提出 116
6.1.2  运算符重载的格式与规则 118
6.2  运算符重载为类的成员函数 119
6.2.1  双目运算符重载 119
6.2.2  单目运算符重载 121
6.2.3  赋值运算符重载 123
6.3  运算符重载为类的友元函数 126
6.3.1  问题的提出 126
6.3.2  运算符重载为友元函数 126
6.4  虚函数 128
6.4.1  用虚函数实现动态多态 128
6.4.2  虚函数实现动态多态的机制 131
6.4.3  虚析构函数 132
6.4.4  纯虚函数与抽象类 134
6.5  程序实例 136
习题 143
第7章  模板 147
7.1  函数模板 147
7.2  模板函数的覆盖 150
7.3  类模板 152
7.4  程序实例 156
习题 160
第8章  输入/输出流 163
8.1  输入/输出流概述 163
8.1.1  流的概念 163
8.1.2  流类库的结构 164
8.2  插入运算符及提取运算符 167
8.3  格式化输入输出 167
8.3.1  输出宽度控制：setw和width 168
8.3.2  填充字符控制：setfill和fill 169
8.3.3  输出精度控制：setprecision和precision 169
8.3.4  其他格式状态 170
8.4  文件的输入输出 171
8.4.1  打开文件 172
8.4.2  写入文件 173
8.4.3  读取文件 174
8.4.4  文件读写位置指针 176
8.4.5  错误处理函数 177
8.4.6  关闭文件 178
8.5  输入输出文件流fstream 178
习题 179
第二部分  实验指导和综合练习
 
实验1  Visual C++ 6.0开发环境与简单的C++程序 180
实验2  C++基础 183
实验3  函数 186
实验4  类与对象 191
实验5  继承与派生 194
实验6  多态性 200
实验7  模板 207
实验8  输入/输出流 210
综合练习题 212
模拟试题 244
模拟试题参考答案 251
参考文献 253

1. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
2. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
3. C++程序设计实践教程（第三版） [主编 刘卫国 曹岳辉]
4. C++程序设计（第三版） [主编 曹岳辉 刘卫国]
5. 数据挖掘算法—基于C++及CUDA C [蒂莫西•马斯特斯（Timothy]
6. C++程序设计简明教程 [黄能耿 黄致远 胡丽丹]
7. Visual C++6.0程序项目案例教程 [朱 铭 曾强聪 编著]
8. 嵌入式应用Qt_C++传感数据采集开发实训教程 [主编 刘和文 文燕 谢忠敏]
9. C++程序设计简明教程（第二版） [主 编 王晓东 副主编 陈艳海 ]
10. C++ STL基础案例教程 [钟琪 著]
11. C++程序设计基础教程 [主编 刘志宝 朱伟华 谢利民]
12. Visual C++ & Android程序设计综合实训（第二版） [主编 梁建武]
13. Visual C++程序设计教程（第二版） [梁建武]
14. C++应用程序设计 [刘彦姝 谢景伟]
15. C++程序设计 [陈国志 丛华 单正 编著]
16. C++面向对象程序设计习题解答及上机指导 [李素若 杜华兵]
17. C++面向对象程序设计 [李素若 杜华兵]
18. C/C++程序设计学习辅导 [李婷 李云峰 编著]
19. C/C++程序设计 [李云峰 李婷 编著]
20. 数字音频规范与程序设计：基于Visual C++开发 [曹强 编著]
21. C++程序设计基础实践教程 [主编 杨长兴 李利明]
22. C语言程序设计——Visual C++ 6.0环境（第二版） [张昕]
23. C++程序设计（第二版） [主编 杨长兴 刘卫国]
24. C++程序设计实践教程（第二版） [主 编 刘卫国 杨长兴]
25. C++程序设计基础 [主编 杨长兴]
26. 数据结构（C++描述）习题解答及实习指导 [李根强 谢月娥 主编]
27. 数据结构（C语言版）学习指导与习题解答 [赵坚 姜梅 主编]
28. C++程序设计实验指导与实训 [蔡立军 杜四春 银红霞 编著]
29. C++程序设计 [杜四春 银红霞 蔡立军 编著]
30. 数据结构（C++描述） [李根强 主 编]