C++程序设计电子讲义

C++是一种强大的、通用的编程语言，被广泛用于系统软件、应用软件、游戏开发、设备驱动、嵌入式系统以及高性能计算等领域。本电子讲义将深入探讨C++程序设计的核心概念和技术，帮助读者掌握这一现代编程语言的基础与高级特性。 1. **C++概述** C++起源于C语言，由Bjarne Stroustrup于1979年在贝尔实验室创建，旨在增加面向对象编程、泛型编程和底层系统编程的支持。它是一种静态类型、编译型、通用的、大小写敏感的、不仅支持过程化编程，还支持面向对象编程的语言。 2. **C++基础语法** - 变量：定义、声明和初始化是C++程序的基本元素。 - 数据类型：包括基本类型（如int、float、char等）、指针类型和自定义类型（类）。 - 运算符：包括算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符等。 - 流程控制：if-else、switch-case、for、while和do-while循环。 3. **函数** - 函数定义与调用：C++中的函数用于封装可重用代码。 - 参数传递：按值、按引用和按常量引用。 - 函数重载：允许在同一作用域内有多个同名但参数列表不同的函数。 4. **类与对象** - 类：C++中的蓝图，定义了数据成员（属性）和成员函数（方法）。 - 对象：类的实例，具有类定义的属性和行为。 - 构造函数与析构函数：对象生命周期的初始化和清理。 - 封装：通过类隐藏实现细节，提供公共接口。 - 继承：一个类可以继承另一个类的属性和方法，实现代码复用。 - 多态：同一消息可以有不同的响应，基于虚函数和纯虚函数实现。 5. **模板** - 模板函数：实现泛型编程，允许创建能处理多种数据类型的函数。 - 模板类：定义泛型数据结构，如STL中的容器（vector、list、set等）。 6. **异常处理** - try-catch语句：捕获和处理运行时错误。 - throw关键字：抛出异常。 7. **输入/输出流（I/O流）** - std::cin和std::cout：标准输入输出流对象，用于处理键盘输入和屏幕输出。 - 文件流：操作文件输入输出，如ifstream和ofstream。 8. **预处理器** - 宏定义：创建替换文本的宏。 - 条件编译：根据条件包含或排除代码段。 9. **命名空间** - 避免命名冲突，提高代码可读性。 - std命名空间：包含C++标准库中的所有元素。 10. **C++11及其以后的更新** - 新增功能：智能指针（shared_ptr、unique_ptr等）、右值引用、lambda表达式、auto类型推断、范围for循环、初始化列表等。 本电子讲义将详细解释这些概念，通过实例演示如何在实践中应用C++，并提供习题和解答以帮助读者巩固所学知识。无论你是初学者还是经验丰富的程序员，都可以从中受益，提升你的C++编程技能。