易学C++ (2008 年度畅销榜NO.6272 )

本书是为C++程序设计学习者量身订做的辅导书。全书分为3篇。第一篇介绍了面向过程的程序设计，主要有基本语句、语法基础、函数机制和数据类型等内容。第二篇介绍了一些实用编程技巧，内容包括阅读代码、调试程序和简单的编程思想。第三篇介绍了面向对象的程序设计，主要有类和对象、对象生灭、友元、继承等内容。书中常以形象的比喻来解释程序设计中的概念，通俗易懂，令读者印象深刻，更快地进入C++程序设计的大门。本书的内容涵盖了绝大部分常用的C++知识，可以作为大学计算机专业或非计算机专业的程序设计入门教材，也可供计算机爱好者自学使用。

目 录
第一篇 过程化的程序设计

第1章 良好的学习开端 1
1.1 软件与程序 1
1.2 程序设计要做什么 1
1.3 选好一种语言 2
1.4 C++能够做些什么 2
1.5 C语言、C++和Visual C++的关系 2
1.6 学习程序设计的方法和必要准备 3
1.7 总结 3
第2章 Hello，World 4
2.1 如何创建一个示例程序 4
2.2 创建自己的Hello，World 6
2.3 C++语言的输出与输入 8
2.4 方法指导 10
2.5 习题 10
第3章 各种各样的“箱子”—变量 12
3.1 会变的“箱子”—定义变量 12
3.1.1 C++数据类型 12
3.1.2 变量名 13
3.1.3 变量的初始化 13
3.2 常用的基本数据类型 14
3.2.1 整型（Integer） 14
3.2.2 实型（Real） 14
3.2.3 字符型（Character） 14
3.2.4 布尔型（Boolean） 15
3.3 不会变的“箱子”—定义常量 15
3.4 C++算术表达式 15
3.4.1 赋值 16
3.4.2 除、整除和取余 16
3.5 “箱子”的转换—数据类型转换 17
3.5.1 隐式转换 17
3.5.2 显式转换 17
3.6 方法指导 18
3.7 习题 18
第4章 要走哪条路—条件语句 20
4.1 如果…… 20
4.1.1 条件—关系运算 20
4.1.2 条件—逻辑运算 22
4.1.3 &&和||的妙用 24
4.2 否则…… 24
4.2.1 如果与否则 25
4.2.2 如果里的如果—if的嵌套 25
4.2.3 找朋友 27
4.3 爱判断的问号 28
4.4 切换的开关 28
4.4.1 多路开关—switch 29
4.4.2 巧用switch 30
4.5 方法指导 32
4.6 习题 32
第5章 有个圈儿的程序—循环语句 36
5.1 程序赛车 36
5.1.1 循环语句for 36
5.1.2 加加和减减 37
5.1.3 巧用for 39
5.2 退出比赛和进维修站 40
5.2.1 退出比赛—break 40
5.2.2 进维修站—continue 41
5.3 圈圈里的圈圈 41
5.3.1 C++循环的嵌套 41
5.3.2 怎么让输出的东西更好看 43
5.4 While循环 44
5.4.1 当型循环 44
5.4.2 导火索—do 45
5.5 方法指导 47
5.6 习题 47
第6章 好用的“工具”—函数 51
6.1 简单的“工具”—函数 51
6.1.1 “工具”的说明书 51
6.1.2 如何使用系统造好的
“工具” 53
6.2 打造自己的“工具” 54
6.2.1 C++函数的声明 54
6.2.2 函数的定义 55
6.2.3 函数是如何运行的 56
6.2.4 返回语句—return 56
6.2.5 关于主函数 56
6.2.6 同名同姓—参数定义 57
6.2.7 函数存在的意义 58
6.3 多功能“开瓶器”—函数重载 59
6.4 自动的“工具” 61
6.4.1 默认参数 61
6.4.2 定义默认参数的顺序 61
6.4.3 默认参数和重载函数的混淆 62
6.5 给变量和参数起个“绰号”
—引用 62
6.5.1 引用的声明 62
6.5.2 用引用传递参数 63
6.6 *函数里的函数—递归 64
6.7 方法指导 65
6.8 习题 66
第7章 好大的“仓库”—数组 69
7.1 让计算机处理更多数据
—使用数组 69
7.1.1 C++中数组的声明 69
7.1.2 数组的操作 69
7.1.3 数组的初始化 71
7.1.4 省略数组大小 71
7.2 仓库是怎样造成的 71
7.2.1 内存和地址 72
7.2.2 C++数组在内存中的存储情况 72
7.2.3 字符的存储情况 73
7.2.4 字符数组在内存中的存储情况 74
7.3 向函数传递数组 75
7.4 C++二维数组 77
7.4.1 线与面—一维数组和二维
数组 77
7.4.2 二维数组的声明和初始化 78
7.4.3 省略第一维的大小 79
7.4.4 二维数组在内存中的存储情况 79
7.4.5 向函数传递二维数组 79
7.4.6 二维数组转化成一维数组 80
7.5 方法指导 80
7.6 习题 81
第8章 内存里的快捷方式—指针 84
8.1 什么是指针 84
8.2 C++中指针变量的声明和使用 84
8.2.1 指针的类型 84
8.2.2 指针变量的声明 85
8.2.3 获取地址和指针变量初始化 85
8.2.4 特殊的值—NULL 85
8.2.5 指针的使用—间接引用 85
8.3 指针的操作 86
8.3.1 指针的加减运算 87
8.3.2 指针的关系运算 88
8.4 指针与保护 88
8.4.1 对内存只读的指针 88
8.4.2 指针型常量 88
8.5 指针与数组 89
8.5.1 数组名的实质 89
8.5.2 指针数组 90
8.6 指针与函数 90
8.6.1 指针作为参数 90
8.6.2 指针作为返回值 91
8.7 更灵活的存储—堆内存空间 92
8.7.1 如何获得堆内存空间 92
8.7.2 有借有还，再借不难
—堆内存的回收 93
8.8 方法指导 94
8.9 习题 94
第9章 自己设计的箱子—枚举和
结构 98
9.1 我的类型我做主—枚举类型 98
9.2 设计一个收纳箱—定义
结构类型 100
9.3 C++结构与函数 103
9.3.1 结构作为参数 103
9.3.2 结构作为返回值 104
9.4 C++结构数组与结构指针 105
9.4.1 结构数组 105
9.4.2 结构指针 105
9.5 自行车的链条—链表 106
9.6 C++链表的实现 107
9.6.1 链表的创建和遍历 108
9.6.2 链表的查询 110
9.6.3 插入结点 111
9.6.4 删除结点 112
9.6.5 清除链表 114
9.7 方法指导 115
9.8 习题 115


第二篇 实战程序设计

第10章 高效阅读程序代码 119
10.1 整体把握法 119
10.1.1 阅读C++代码的顺序 119
10.1.2 整体把握语意 120
10.2 经验法 121
10.3 模拟法 122
10.4 方法指导 123
10.5 习题 124
第11章 调试程序代码技巧 127
11.1 再谈变量 127
11.1.1 标志符 127
11.1.2 C++全局变量和局部变量 127
11.1.3 静态局部变量 129
11.1.4 变量的作用域 130
11.1.5 变量的可见性 132
11.2 C++头文件的奥秘 133
11.2.1 如何创建一个头文件 133
11.2.2 C++程序中头文件的作用 134
11.2.3 头文件和源文件 135
11.2.4 细说#include 136
11.2.5 #include中尖括号和双引号
的区别 136
11.3 更快更好地完成程序调试 137
11.3.1 如何检查语法错误 138
11.3.2 常见语法错误及解决方法 140
11.4 最麻烦的问题—运行时错误 141
11.4.1 见识运行时错误 141
11.4.2 查找错误点 142
11.5 调试工具—Debug 144
11.5.1 设置和移除断点 145
11.5.2 Go语句 145
11.5.3 Debug窗口 146
11.5.4 Watch窗口 147
11.5.5 用Debug找到错误 147
11.6 方法指导 147
11.7 习题 148
第12章 编写程序技巧 150
12.1 程序设计的基本步骤 150
12.2 三类C++编程问题 150
12.2.1 算法实现 150
12.2.2 匹配实现 151
12.2.3 功能实现 153
12.3 函数的递归 155
12.3.1 什么是栈 155
12.3.2 函数的调用机制 155
12.3.3 小试牛刀—用递归模拟栈 157
12.3.4 *递归的精髓 158
12.4 方法指导 160
12.5 习题 160

第三篇 面向对象的程序设计

第13章 初识对象 163
13.1 对象的定义 163
13.2 一个字符串也是对象 163
13.2.1 奇妙的点 164
13.2.2 对字符串的操作 164
13.3 面向对象特点一：封装性 166
13.4 从数组到向量 166
13.4.1 向量的性能 166
13.4.2 万用的模板 166
13.4.3 对向量的操作 167
13.5 方法指导 168
13.6 习题 168
第14章 再识对象 169
14.1 类是一种数据类型 169
14.1.1 类与结构 169
14.1.2 类的声明与定义 169
14.2 公有和私有 170
14.3 成员函数 171
14.3.1 成员函数的声明 171
14.3.2 常成员函数 171
14.3.3 成员函数的重载 172
14.3.4 成员函数的定义 172
14.4 对象、引用和指针 174
14.4.1 对象的引用 174
14.4.2 对象指针 174
14.5 方法指导 175
14.6 习题 175
第15章 造物者与毁灭者—对象
生灭 178
15.1 麻烦的初始化 178
15.2 造物者—构造函数 178
15.2.1 构造函数的声明与定义 179
15.2.2 带参数的构造函数 180
15.3 先有结点，还是先链表 183
15.4 “克隆”技术—拷贝构造
函数 186
15.4.1 拷贝构造函数 187
15.4.2 默认拷贝构造函数 192
15.4.3 拷贝构造函数存在的意义 192
15.5 毁灭者—析构函数 197
15.6 方法指导 203
15.7 习题 203
第16章 共有财产•好朋友?操作符 206
16.1 有多少个结点 206
16.1.1 静态成员数据 206
16.1.2 静态成员数据的初始化 207
16.1.3 静态成员函数 207
16.2 类的好朋友—友元 211
16.2.1 友元类 211
16.2.2 友元函数 216
16.2.3 使用友元的利与弊 218
16.3 多功能的操作符—操作符的
重载 219
16.3.1 操作符作为成员函数 219
16.3.2 操作符作为友元函数 223
16.3.3 又见加加和减减 225
16.4 方法指导 227
16.5 习题 227
第17章 父与子—继承 228
17.1 剑士?弓箭手?法师的困惑 228
17.2 面向对象特点二：继承性 229
17.3 继承的实现 229
17.3.1 私有和保护 229
17.3.2 一个简单的例子 230
17.3.3 继承的方式 233
17.4 子类对象的生灭 239
17.4.1 子类对象的构造 239
17.4.2 子类对象的析构 241
17.5 继承与对象指针 242
17.5.1 父类指针与子类对象 242
17.5.2 猜猜它是谁—覆盖 244
17.6 面向对象特点三：多态性 245
17.7 多态与虚函数 245
17.7.1 多态的实现 246
17.7.2 无法实现多态的虚函数 249
17.8 虚函数与虚析构函数 250
17.9 抽象类与纯虚函数 252
17.10 多重继承 255
17.11 方法指导 256
17.12 习题 256
第18章 再谈输入与输出 273
18.1 cout和cin真正含义 273
18.2 输入输出的重定向 273
18.2.1 输入重定向 273
18.2.2 输出重定向 274
18.2.3 无法被重定向的cerr 275
18.3 文件的输入与输出 276
18.4 更巧妙地输入和输出 277
18.4.1 能整行输入的getline 277
18.4.2 能读取判断末尾的eof 278
18.4.3 能计数的gcount 279
18.4.4 能设置域宽的width 279
18.5 插入操作符的重载 280
18.5.1 插入操作符 280
18.5.2 插入操作符的常用重载
方式 281
18.6 方法指导 283
18.7 习题 283
第19章 万用的模板 285
19.1 函数模板 285
19.1.1 声明与定义函数模板 285
19.1.2 函数模板与重载 286
19.2 类模板 287
19.2.1 类模板的声明和定义 288
19.2.2 链表类模板实例 288
19.3 方法技巧 293
19.4 习题 293
第20章 异常的处理 297
20.1 亡羊也要补牢—程序出错处理 297
20.2 处理异常 298
20.2.1 尽力尝试—try语句 299
20.2.2 抓住异常—catch语句 299
20.3 抛出异常—throw语句 301
20.4 方法指导 302
20.5 习题 302
附录A 常用保留字列表 305
附录B 常见编译错误和解决方法 307
附录C 参考答案 310
第2章 310
第3章 310
第4章 311
第5章 315
第6章 319
第7章 322
第8章 326
第9章 328
第10章 331
第11章 332
第12章 333
第13章 336
第14章 337
第15章 338
第16章 341
第17章 349
第18章 351
第19章 353
第20章 355
附录D 参考文献 356

序 计算机已经成为人们日常生活中不可或缺的工具。随着计算机技术的飞速发展，现在人们工作、学习与生活的方式和过去相比有了很大的变化。社会对计算机水平的要求也日益提高。作为一名大学生，特别是理工科的大学生，应该能熟练地掌握各种计算机方面的理论与技能，而程序设计就是其中的重要一项。 与很多传统学科相比，计算机是一门比较新兴的学科。我们对它的教学方法和教学形式还在不断探索中。况且计算机技术的更新速度很快，计划永远赶不上变化。所以教师和学生都要有“活到老，学到老”的心理准备。在教学过程中，教和学应该是相辅相成的。钱伟长校长提出要拆除四堵墙，其中之一就是要拆除教与学之间的墙。教师要主动去了解教学的理念、方法与效果，学生也可以向教师提出各种建议和意见。我们希望能有更多人参与到“教和学”的探讨中来，寻求计算机专业的教学精髓。 当我听说我们学院的潘嘉杰同志写了一本程序设计教程，我先是一阵惊喜，却也没觉得完全出乎意料。潘嘉杰是一位勤奋好学、善于探索、敢于实践的同志。他不仅在程序设计方面刻苦钻研，而且还是一位出色的程序设计普及教学志愿者，他的这本《易学C++》的初稿，曾在上海一些学校试用，并免费放在网上试读，得到了很多学习者的喜爱和广泛的关注，《上海新闻晚报》特意给予报道。之所以这样受到关注，是因为《易学C++》这本书不仅仅是程序设计的入门教程，也是一位成功掌握程序设计的程序员的经验之谈。它形象生动，通俗易懂，尤其那些贴近生活的实例并不是在其他同类书中能够找到的。相信大家选用它作为入门教程，能够在学习过程中少走很多弯路。 我们也期待，能有更多形象生动、通俗易懂的高质量计算机科学读物问世，共同为更广泛地普及计算机知识而作出应有的贡献。 上海大学 计算机工程与科学学院 党委书记 徐炜民 教授 2008年1月

前 言 本书旨在帮助读者学习如何使用C++进行编程。在编写此书的过程中，作者始终遵循“不要一下子把什么都说出来，而是循序渐进地增长读者能力”的原则，通过把抽象的理论通俗化，使本书成为一个友好的、便于使用的指南；通俗化了的概念再实例化，更突出本书的实用性特点。作者试图通过本书向读者传达这样一个信念：任何人都可以把快乐融入到编程语言C++的学习之中。 本书内容编排上独具匠心，依照过程化的程序设计→实战程序设计→面向对象的程序设计的次序讲解，让初学者更容易上手。学习程序设计是一个循序渐进的漫长过程，在短短的时间内很难完全掌握。若在内容上求精求全，更是难上加难。对初学者来说，知道得越多往往就越是迷茫。所以本书将不常用的技术知识略去，添加了一些常用的算法介绍和可能与后继课程有关联的知识，以帮助大家更快地掌握高级语言程序设计的精髓。 本书的初稿曾在上海一些学校试用，得到了很多学习者的喜爱和广泛的关注，《上海新闻晚报》特意给予报道，下面是摘自该报纸的报道。 本书的特点 1．从初学者的角度讲解C++，降低了C++的学习门槛，是一本编程基础零起点的好教程。通过在网站上试读，已经得到广大C++编程爱好者的强烈响应和支持。 易学C++在各大编程论坛反响强烈，部分转载网站如下： http://www.programfan.com/club/post-128283-1.html http://www.programfan.com/club/post-128840-1.html http://download.csdn.net/source/227661 http://bbs.bc-cn.net/dispbbs.asp?boardID=56&ID=37649&page=1 http://www.shubulo.com/viewthread.php?tid=32915 2．书中的语言通俗易懂，常以形象的比喻和插图来解释C++的语法和各种概念，便于读者理解。书中介绍大量实用技巧也是一项特色，特别是系统地介绍程序的阅读、调试和编程技巧，是市面上同类书籍少有的。 本书针对的读者 本书的定位是C++程序设计的入门教材，读者不需要有任何编程经验。本书既介绍C++语法，又讨论使用C++进行编程涉及的概念，还提供了大量实例和详细代码分析，是引导读者开始C++编程的优秀向导。无论读者是刚开始学习编程还是已经有一些编程经验，书中精心安排的内容都将让你的C++学习变得既快速又容易。 本书约定 ● 程序实例：除少数程序出于教学需要无法通过编译外，其余程序均是完整的代码，在Visual C++ 6.0下通过编译，并能正常运行。全部代码下载地址为：www.ptpress.com.cn。 ● 小提示：提醒读者应该注意的各种细节。 ● 试试看：鼓励读者上机实践，以得到深刻的结论。这些结论将对以后的学习有所帮助。建议有上机条件的读者一定要去努力尝试，没有条件的读者则需牢记书中给出的结论。 ● 算法与思想：介绍程序设计的常用算法和思想。大多数情况下，一个程序就是把各种算法以不同的形式搭建起来。如果能够掌握这些算法，不论是对阅读别人的代码还是对自己设计程序都有很大的帮助。 ● 习题：帮助大家巩固已经学习的知识。如果读者已经完全掌握了相关章节中的知识，那么完成这些习题也不会有困难。 ● 编程环境：书中程序使用的编译器是微软公司的 Visual C++ 6.0，对于其他编译器不作讨论，以免初学者把各种概念混淆起来。 ● 友情提示：如果您是一位初学者，请务必要通读本书。您未能阅读到的一句话，可能就是一个知识的关键点。 特别鸣谢 感谢上海市市北高级中学的金缨老师、顾梦伟老师传授我许多程序设计的知识。她们在课堂上讲解的精彩实例仍时常在我脑海中浮现，为我的创作带来灵感。 感谢已故恩师—上海大学计算机学院陈毛狗老师，是他生前兢兢业业地教书育人，助我跨入了C++的大门。 感谢上海大学计算机学院赵正德老师、周叔望老师在C++语言和数据结构方面给予我诸多指导。 感谢上海大学机电自动化学院陈晨同学为本书的早日出版作出了很多努力！ 感谢我身边的亲人、老师、同学、朋友、网友对我写作的支持和鼓励！ 由于写作时间仓促，加之水平有限，书中难免有疏漏甚至错误之处，希望各位专家、老师、同学能够不吝赐教。如果您对本书有什么建议或者意见，请发送邮件到tomatostudio@126.com或zhangtao@ptprss.com.cn。 作 者 2008年3月 于上海大学新校区

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