C++程序设计

C++语言是目前使用最为广泛的一种高效程序设计语言，是从C语言发展演变而来的，是C语言的超集，它既可以进行过程化程序设计，也可以用于面向对象的程序设计。实现了类的封装、数据隐藏、继承及多态性，使得其代码容易维护且高度可重用。

本书作为一本C++语言的入门教材，不仅详细地介绍了C++语言本身，而且深入地讲述了面向对象程序设计的方法。本书的主要特点是语言流畅，简洁易懂，例题丰富，实用性强。这使得读者不仅可以学会一门程序设计语言，还能初步掌握面向对象的程序设计方法。其中丰富的例题使得初学者可以在学习的同时就开始积累编程经验，以尽快达到学以致用的目的。

本书内容包括：

第1章C++简单程序设计，主要介绍C++的发展历史，面向对象程序设计的概念，C++的词法与规则，C++程序的结构与实现，数据类型，常量和变量，运算符与表达式，流控制，数据的输入输出，C++语句，顺序、分支和循环程序设计。

第2章函数，主要介绍函数的定义与声明，函数调用，内联函数和函数的作用域等内容。

第3章类和对象，主要介绍类和对象，对象的初始化，构造函数与析构函数，堆与拷贝构造函数，局部类和嵌套类，引用，常类型等内容。

第4章数组与指针，主要介绍数组与指针的概念，指针运算，指针与数组，指针与函数，指针与字符串，动态内存分配和this指针等。

第5章继承和派生，主要介绍基类和派生类，单继承、多继承和虚基类。

第6章静态成员与友元，主要介绍静态数据成员和静态成员函数，友元函数和友元类。

第7章运算符重载，主要介绍单目和双目运算符重载，包括赋值运算符重载、下标运算符重载、比较运算符重载、运算符new与delete重载、逗号运算符重载、类型转换运算符重载、->运算符的重载、函数调用运算符重载和重载I/O运算符。

第8章模板，主要介绍模板的概念，函数模板和类模板。

第9章多态性与虚函数，主要介绍普通成员函数重载，构造函数重载，派生类指针，虚函数，纯虚函数和抽象类等。

第10章流类库与输入输出，主要介绍I/O标准流类，键盘输入和屏幕输出，磁盘文件的输入和输出，字符串流等内容。

第11章异常处理，主要介绍异常的概念，基本原理，异常处理机制，异常处理方法和多路捕获。

第12章Visual C++环境下Windows程序开发概述，主要介绍Visual C++环境，Windows和MFC编程基础以及如何使用Visual C++开发Windows程序。

本书中所有例题都在Visual C++6.0环境下运行通过，在其他版本的编译系统下一般也都可以运行。本书作为高等院校的C++程序设计本科教材，建议教授课时为48课时，上机实践课时为24课时，课程设计课时为16课时。各院校可根据教学实际情况适当增删。

本书也可作为大中专院校的程序设计课程教材和各类培训机构培训教材，还可供从事计算机应用的工程和技术人员参考。

本书编写过程中，编者参阅了许多C++的参考书和有关资料，并阅读了一些翻译的书籍，现谨向这些书的作者和译者表示衷心的感谢。

本书由蔡立军统稿。湖南大学计算机与通信学院银红霞编写1~5章，杜四春编写6~12章。

由于编者水平有限，书中不妥或错误之处在所难免，恳请专家和广大读者批评指正。

编者

2004年10月于岳麓山

前言
第1章 C++简单程序设计 1
1.1 C++语言概述 1
1.1.1 从C到C++ 1
1.1.2 C++面向对象的特性 1
1.1.3 C++的词法与规则 2
1.1.4 C++程序结构的组成 4
1.1.5 C++程序的开发步骤 4
1.2 基本数据类型和表达式 5
1.2.1 数据类型概述 5
1.2.2 常量 6
1.2.3 变量 10
1.3 运算符与表达式 11
1.3.1 运算符 12
1.3.2 表达式 15
1.3.3 数据类型转换 16
1.4 程序的基本控制结构 17
1.4.1 顺序结构 17
1.4.2 选择结构 19
1.4.3 循环结构 25
1.4.4 转移语句 29
习题 31
第2章 函数 33
2.1 函数的定义与函数的声明 33
2.1.1 函数的定义 33
2.1.2 函数的声明 35
2.2 函数的调用 37
2.2.1 函数调用的格式 37
2.2.2 函数调用的过程 38
2.2.3 函数调用时的参数传递 38
2.2.4 带默认形参值的函数 40
2.2.5 函数的递归调用 43
2.2.6 函数的嵌套调用 48
2.3 内联函数 48
2.4 存储类型说明与作用域 51
2.4.1 存储类型说明 51
2.4.2 作用域的分类 53
2.4.3 域运算符 58
习题 59
第3章 类和对象 60
3.1 类和类的定义 60
3.1.1 类的定义 60
3.1.2 类的成员函数 63
3.1.3 类和结构 64
3.2 对象和对象的定义 66
3.2.1 对象的说明 66
3.2.2 对象的生存期 68
3.2.3 类作用域 69
3.3 构造函数与析构函数 70
3.3.1 构造函数 70
3.3.2 析构函数 73
3.3.3 缺省构造函数和缺省析构函数 75
3.3.4 带参数的构造函数 75
3.4 拷贝构造函数 76
3.5 局部类和嵌套类 81
3.6 引用 83
3.6.1 引用的概念 83
3.6.2 引用作为函数参数 84
3.6.3 对象引用作函数参数 86
3.6.4 引用返回值 86
3.7 常类型 88
3.7.1 const和volatile 88
3.7.2 常引用 88
3.7.3 常对象 89
3.7.4 常对象成员 90
习题 94
第4章 数组与指针 97
4.1 数组 97
4.1.1 数组的定义及初始化 97
4.1.2 二维数组 101
4.1.3 对象数组 104
4.1.4 字符串处理 105
4.2 指针 107
4.2.1 指针的定义和使用 107
4.2.2 指针运算 118
4.3 指针与字符串 122
4.3.1 通过指针访问字符 123
4.3.2 字符数组与字符指针的异同 123
4.3.3 字符指针作为函数参数 124
4.4 指针与数组 124
4.4.1 一维数组的指针表示法 124
4.4.2 二维数组的指针表示法 130
4.4.3 指针数组 131
4.5 指针与函数 135
4.5.1 函数指针 135
4.5.2 指针作为函数参数 136
4.5.3 指针型函数 143
4.5.4 main函数中的指针参数 145
4.6 void指针与const指针 147
4.6.1 void指针 147
4.6.2 const指针 149
4.7 类成员指针 149
4.7.1 类数据成员指针 149
4.7.2 类成员函数指针 150
4.8 this指针 151
4.9 动态内存分配 153
4.9.1 new 153
4.9.2 delete 155
习题 159
第5章 继承和派生 160
5.1 基类和派生类 160
5.1.1 派生类的定义格式 160
5.1.2 派生类的三种继承方式 162
5.1.3 访问控制 165
5.1.4 基类和派生类的关系 171
5.2 单继承 171
5.2.1 成员访问权控制 171
5.2.2 派生与构造函数、析构函数 173
5.2.3 继承中构造函数的调用顺序 178
5.2.4 组合 180
5.2.5 子类型和类型适应 181
5.3 多继承 181
5.3.1 多继承的概念 181
5.3.2 多继承的构造函数 183
5.3.3 二义性和支配原则 187
5.3.4 赋值兼容规则 191
5.4 虚基类 192
5.4.1 虚基类的引入 192
5.4.2 虚基类的构造函数 197
习题 199
第6章 静态成员与友元 201
6.1 静态成员 201
6.1.1 静态数据成员 201
6.1.2 静态成员函数 203
6.2 友元函数 205
6.2.1 友元函数的说明 206
6.2.2 友元函数的使用 208
6.3 友元类 209
习题 210
第7章 运算符重载 214
7.1 运算符重载概述 214
7.2 运算符重载的实现 215
7.3 一元运算符重载 219
7.4 二元运算符重载 221
7.5 特殊运算符重载 224
7.5.1 赋值运算符重载 224
7.5.2 下标运算符重载 227
7.5.3 比较运算符重载 228
7.5.4 new与delete运算符重载 228
7.5.5 逗号运算符重载 230
7.5.6 类型转换运算符重载 231
7.5.7 ->运算符重载 232
7.5.8 函数调用运算符重载 232
7.5.9 I/O运算符重载 233
习题 234
第8章 模板 237
8.1 模板的概念 237
8.2 函数模板 237
8.2.1 函数模板说明 237
8.2.2 使用函数模板 238
8.2.3 重载模板函数 239
8.3 类模板 239
8.3.1 类模板说明 240
8.3.2 使用类模板 242
8.3.3 类模板的友元 246
8.3.4 标准类模板类库 248
习题 249
第9章 多态性与虚函数 251
9.1 多态性 251
9.1.1 普通成员函数重载 251
9.1.2 构造函数重载 255
9.1.3 派生类指针 258
9.2 虚函数 262
9.2.1 静态联编与动态联编 262
9.2.2 虚函数的概念 263
9.2.3 动态联编与虚函数 271
9.2.4 虚函数的限制 273
9.2.5 虚函数与重载函数的比较 274
9.3 纯虚函数和抽象类 274
9.3.1 纯虚函数 274
9.3.2 抽象类 276
9.3.3 虚析构函数 280
习题 281
第10章 流类库与输入输出 284
10.1 I/O标准流类 284
10.1.1 预定义流 284
10.1.2 C++中的流类库 286
10.2 格式化I/O 286
10.2.1 ios类中的枚举常量 286
10.2.2 使用ios成员函数 287
10.2.3 使用I/O操作符 290
10.2.4 检测流操作的错误 292
10.3 文件流 292
10.3.1 文件的概念 292
10.3.2 文件的打开与关闭 294
10.3.3 文件的读写 297
10.4 字符串流 303
10.4.1 字符串流概述 303
10.4.2 istrstream类的构造函数 304
10.4.3 ostrstream类的构造函数 305
习题 306
第11章 异常处理 309
11.1 异常处理概述 309
11.2 异常处理的基本思想 309
11.3 异常处理的实现 310
11.3.1 异常处理的语法 310
11.3.2 异常处理机制 313
11.4 标准C++库中的异常类 318
11.5 多路捕获 318
11.6 含有异常的程序设计 321
11.6.1 何时避免异常 321
11.6.2 异常的典型使用 322
习题 323
第12章 Visual C++环境下Windows程序开发概述 326
12.1 Visual C++可视化集成开发环境 326
12.1.1 Visual C++简介 326
12.1.2 项目开发过程 327
12.1.3 集成开发环境Developer Studio 328
12.1.4 常用功能键及其意义 329
12.2 创建、组织文件、工程和工作区 330
12.2.1 新建工程 331
12.2.2 新建工作区 331
12.2.3 增加已有文件到工程中 332
12.2.4 打开工作区 332
12.2.5 设置当前工程 332
12.3 Windows编程基础 332
12.3.1 Windows API 332
12.3.2 Windows基础 332
12.3.3 Windows消息映射和处理 334
12.4 Win32开发 335
12.4.1 抢先式多任务和多线程 336
12.4.2 连续的地址空间和先进的内存管理 336
12.4.3 内存映射文件 337
12.4.4 Win32s：Windows 3.x对Win32 API的支持 338
12.4.5 Win32编程基础 338
12.5 MFC编程 339
12.5.1 MFC类库概念和组成 339
12.5.2 MFC应用程序框架 343
12.5.3 MFC的优点 344
12.5.4 MFC对消息的管理 344
参考文献 348

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. 数据结构（C++描述） [李根强 主 编]
30. C++面向对象程序设计（第二版） [曹静 主编]