C/c++程序设计--谭浩强（1）

第 1 章 C++ 的初步知识 第 2 章 数据类型与表达式 第 2 篇 面向过程的程序设计 第 3 章 程序设计初步 第 4 章 函数与预处理 第 5 章 数组 第 6 章 指针 第 7 章 自定义数据类型 ### C/C++程序设计知识点概览 #### 一、C++的初步知识 **1.1 从C到C++** - **背景介绍**: 在计算机诞生初期，编程主要依赖于机器语言或汇编语言，直到1954年，FORTRAN语言作为第一种计算机高级语言出现，开启了高级语言的新纪元。随后，BASIC语言和C语言相继问世，其中C语言由D.M.Ritchie在1972年创建，因其强大的功能和灵活性，被广泛应用于系统软件和应用软件的开发。 - **C语言的特点**: - 非初学者导向：C语言并非专为初学者设计，而是面向计算机专业人员，强调程序的高效性和灵活性。 - 广泛的应用范围：大量系统软件和应用软件采用C语言编写，如操作系统、嵌入式系统等。 - **从C到C++的发展**: - **背景**: 随着软件规模的扩大，C语言逐渐暴露出一些局限性，如缺乏封装、继承和多态等面向对象特性。 - **起源**: C++起源于20世纪80年代初，由Bjarne Stroustrup博士在贝尔实验室基于C语言开发而来。 - **兼容性与扩展**: - C++保留了C语言的所有优点，并且完全兼容C语言。 - C++引入了面向对象编程的概念，如类、对象、继承、封装和多态等。 **1.2 最简单的C++程序** - **程序结构**: 简单的C++程序通常包括头文件包含、命名空间声明、主函数定义等部分。 - **示例代码**: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello, World!" << endl; return 0; } ``` - **关键概念**: - `#include <iostream>`: 包含标准输入输出库。 - `using namespace std;`: 使用标准命名空间。 - `int main()`: 主函数，程序执行的起点。 - `cout` 和 `endl`: 用于输出文本到控制台。 **1.3 C++程序的构成和书写形式** - **程序结构**: - 头文件包含了预定义的函数声明和类型定义。 - 主函数`main()`是程序的入口点。 - 变量声明、函数定义等组成程序主体。 - **书写规范**: - 代码缩进和空格使用一致的格式。 - 注释清晰，解释代码的功能和目的。 - 命名规则遵循一定的标准，如变量名、函数名等。 **1.4 C++程序的编写和实现** - **编写流程**: - 编写源代码：使用文本编辑器或IDE。 - 编译：将源代码转换为可执行文件。 - 运行：执行可执行文件并查看结果。 - 调试：检查错误并修复问题。 - **编译器的选择**: - GCC/G++: 开源编译器，广泛用于Linux/Unix环境。 - Visual C++: 微软提供的编译器，适用于Windows平台。 - Clang: LLVM项目的一部分，跨平台编译器。 **1.5 关于C++上机实践** - **环境搭建**: - 安装编译器：根据操作系统选择合适的编译器安装包。 - 配置IDE: 如Visual Studio、Code::Blocks等。 - 测试环境：通过编写简单程序测试环境是否正确配置。 - **实践项目**: - 编写简单的控制台程序，如计算器、猜数字游戏等。 - 设计面向对象程序，练习类和对象的使用。 - 探索标准库中的高级特性，如STL容器、算法等。 #### 二、数据类型与表达式 - **数据类型**: - 整型(int, short, long, long long): 存储整数值。 - 浮点型(float, double): 存储实数值。 - 字符型(char): 存储单个字符。 - 布尔型(bool): 存储逻辑值true/false。 - 枚举类型(enum): 定义一组命名的常量集合。 - **表达式**: - 算术表达式: 包括加、减、乘、除、模运算。 - 关系表达式: 比较两个值之间的关系，如==、!=、>、<等。 - 逻辑表达式: 使用逻辑运算符&&、||、!进行布尔运算。 #### 三、面向过程的程序设计 **3.1 程序设计初步** - **基本概念**: - 算法: 解决特定问题的一组明确指令。 - 控制结构: 分支、循环等，用于控制程序流程。 - **设计原则**: - 模块化设计: 将复杂问题分解为若干个小模块。 - 数据抽象: 将数据与其操作分离。 - 逐步细化: 从整体到局部，逐步细化程序结构。 **3.2 函数与预处理** - **函数定义与调用**: - 定义格式: 返回类型 函数名(参数列表) { ... }。 - 调用方法: 函数名(实际参数列表)。 - 参数传递方式: 值传递、引用传递。 - **预处理指令**: - `#include`：包含其他文件。 - `#define`：宏定义。 - `#ifdef`、`#ifndef`、`#else`、`#endif`：条件编译。 **3.3 数组** - **数组定义**: - 语法格式: 类型标识符 数组名[元素数量]。 - 初始化: 可以在定义时初始化数组元素。 - **数组操作**: - 访问元素: 通过下标访问数组中的元素。 - 遍历数组: 使用循环遍历数组中的每个元素。 **3.4 指针** - **指针概念**: - 指针是一种特殊类型的变量，存储另一个变量的地址。 - 通过解引用操作符(*)获取指针所指向的值。 - **指针操作**: - 指针定义: 类型标识符 *指针名。 - 地址获取: 使用&获取变量的地址。 - 指针赋值: 将一个指针指向另一个变量的地址。 **3.5 自定义数据类型** - **结构体(struct)**: - 定义格式: struct 结构体名称 { 成员列表 };。 - 成员可以是不同数据类型的组合。 - 可以定义结构体变量，使用成员运算符(.)访问成员。 - **联合(union)**: - 共享同一段内存的不同类型的数据。 - 所有成员共用相同的内存空间。 - **枚举类型(enum)**: - 定义一组命名的整数常量。 - 可以提高代码的可读性和可维护性。 通过以上内容的学习，可以对C++的基本概念和技术有一个较为全面的认识。这些知识点不仅适用于初学者，也是进一步深入学习的基础。