C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計

本書在內(nèi)容處理上，既注意反映電氣控制領(lǐng)域的最新技術(shù)，又注意專科學(xué)生的知識和能力結(jié)構(gòu)，吸收和借鑒了各地高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)改革的成功經(jīng)驗，同時參照了勞動部對技能等級考試的考核要求。

本書以綜合項目－分解任務(wù)－具體步驟的模式組織內(nèi)容，以加強基礎(chǔ)知識、重視實踐技能、培養(yǎng)動手能力為指導(dǎo)思想，強調(diào)理論聯(lián)系實際，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決實際問題的能力，以及工程設(shè)計能力和創(chuàng)新意識，體現(xiàn)理實一體化教材的特色。

隨著面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法的不斷普及和應(yīng)用，學(xué)習(xí)和掌握C++語言已經(jīng)成為許多計算機專業(yè)工作者和廣大計算機應(yīng)用人員的迫切需要。學(xué)好C++，可以很容易地觸類旁通其他語言，如Java和C#等。C++架起了通向強大、易用、真正的軟件開發(fā)應(yīng)用的橋梁。

C++語言是在C語言基礎(chǔ)上擴充了面向?qū)ο髾C制而形成的一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言，它除繼承了C語言的全部優(yōu)點和功能外，還支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。C++現(xiàn)在已成為介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的首選語言。學(xué)習(xí)C++不僅可以深刻理解并領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點和風(fēng)格，掌握其方法和要領(lǐng)，而且可以使讀者掌握一種十分流行和實用的程序設(shè)計語言。

本書結(jié)構(gòu)是：首先介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計理論的基本概念，讓讀者從理論上理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的不同。然后介紹C++對C語言的擴充，最后介紹了C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本方法。本書直接介紹面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計并貫穿始終，力求讓讀者盡快地建立起面向?qū)ο缶幊痰乃枷搿Ｊ棺x者不僅學(xué)會一門程序設(shè)計語言，還能初步掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法。

本教材共分8章，第1章概述了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念。第2章介紹了C++對C語言在非面向?qū)ο蠓矫娴臄U充。第3章詳述了類與對象定義及應(yīng)用，以及使用過程中應(yīng)注意的問題。第4章介紹了C++類的繼承性。第5章介紹了C++類的多態(tài)性。第6章介紹了運算符重載。第7章介紹模板及C++異常處理機制，第8章介紹了C++流類庫及輸入和輸出。

在本書的編寫中，編者結(jié)合自己的教學(xué)和編程實踐經(jīng)驗，通過生動、通俗易懂的語言并結(jié)合編程實例來講解各個知識點，便于讀者理解和掌握。本書中的所有例子都在Visual C++ 6.0環(huán)境中運行通過。

本書由李素若、杜華兵擔(dān)任主編，任正云、琚輝、陳萬華、張牧擔(dān)任副主編，全書第1、2、4、8章由李素若編寫，第3章由任正云、琚輝共同編寫，第5章由張牧編寫，第6章由杜華兵編寫，第7章由陳萬華編寫，全書由李素若統(tǒng)稿。參加本書編寫大綱討論的教師還有嚴(yán)永松、游明坤、胡秀、賀體剛等。

由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免有疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正，以使本書質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。

編 者

2013年2月

前言

第1章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述 1
1.1 什么是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 1
1.1.1 新的程序設(shè)計范型 1
1.1.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概念 2
1.1.3 面向?qū)ο笤O(shè)計的基本特征 4
1.2 為什么要使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計 8
1.2.1 傳統(tǒng)程序設(shè)計方法的局限性 8
1.2.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的主要優(yōu)點 9
1.3 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言 10
1.3.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的發(fā)展概況 10
1.3.2 幾種典型的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言 12
習(xí)題一 13
第2章 C++概述 14
2.1 C++起源和特點 14
2.1.1 C++的起源 14
2.1.2 C++的特點 15
2.2 C++源程序的構(gòu)成 15
2.2.1 一個簡單的C++示例程序 15
2.2.2 C++程序的結(jié)構(gòu)特點 16
2.3 C++對C的擴充 17
2.3.1 注釋與續(xù)行 17
2.3.2 C++的輸入輸出流 18
2.3.3 用const定義常變量 21
2.3.4 函數(shù)原型聲明 23
2.3.5 函數(shù)重載 24
2.3.6 帶有缺省參數(shù)的函數(shù) 26
2.3.7 變量的引用 27
2.3.8 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 34
2.3.9 作用域標(biāo)識符:: 36
2.3.10 靈活的局部變量定義 37
2.3.11 結(jié)構(gòu)名、聯(lián)合名和枚舉名可作為
類型名 37
2.3.12 強制類型轉(zhuǎn)換 38
2.3.13 字符串變量 38
2.3.14 new和delete 41
2.4 C++編寫和實現(xiàn) 42
2.5 關(guān)于C++上機實踐 44
習(xí)題二 44
第3章 類和對象 48
3.1 類與對象的基本概念 48
3.1.1 從結(jié)構(gòu)到類 48
3.1.2 類的定義 50
3.1.3 成員函數(shù)的定義 52
3.1.4 對象的定義及使用 54
3.1.5 類的作用域和類成員的訪問屬性 57
3.2 構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù) 59
3.2.1 對象的初始化和構(gòu)造函數(shù) 59
3.2.2 用參數(shù)初始化列表對數(shù)據(jù)成員初
始化 63
3.2.3 構(gòu)造函數(shù)的重載 65
3.2.4 帶默認(rèn)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) 66
3.2.5 析構(gòu)函數(shù) 68
3.3 對象數(shù)組和對象指針 71
3.3.1 對象數(shù)組 71
3.3.2 對象指針 74
3.3.3 this指針 79
3.4 向函數(shù)傳遞對象 81
3.4.1 使用對象作為函數(shù)參數(shù) 81
3.4.2 使用對象指針作為函數(shù)參數(shù) 82
3.4.3 使用對象引用作為函數(shù)參數(shù) 83
3.5 對象的賦值和復(fù)制 84
3.5.1 對象賦值 84
3.5.2 對象復(fù)制 85
3.6 靜態(tài)成員 91
3.6.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 91
3.6.2 靜態(tài)成員函數(shù) 94
3.7 友元 97
3.7.1 友元函數(shù) 97
3.7.2 友元類 101
3.8 類的組合 102
3.9 常類型 107
3.9.1 常引用 107
3.9.2 常對象 108
3.9.3 常對象成員 109
習(xí)題三 111
第4章 派生和繼承 115
4.1 繼承與派生的概念 115
4.1.1 什么是繼承和派生 115
4.1.2 派生類的聲明 117
4.1.3 派生類的構(gòu)成 118
4.1.4 基類成員在派生類中的訪問屬性 119
4.1.5 派生類對基類成員的訪問規(guī)則 120
4.2 派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 128
4.2.1 派生類構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的
執(zhí)行順序 128
4.2.2 派生類構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的
定義規(guī)則 129
4.3 調(diào)整基類成員在派生類中的訪問屬性
的其他方法 134
4.3.1 同名成員 134
4.3.2 訪問聲明 135
4.4 多重繼承 138
4.4.1 多重繼承派生類的聲明 138
4.4.2 多重繼承派生類的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)
函數(shù) 140
4.4.3 多重繼承派生類二義性問題 142
4.5 虛基類 144
4.5.1 虛基類的概念 144
4.5.2 虛基類的初始化 146
4.5.3 虛基類應(yīng)用舉例 148
4.6 基類與派生類對象之間的賦值兼容關(guān)系 150
4.7 繼承與組合 152
習(xí)題四 155
第5章 多態(tài)性和虛函數(shù) 163
5.1 多態(tài)性概述 163
5.1.1 多態(tài)的分類 163
5.1.2 多態(tài)的實現(xiàn) 164
5.2 虛函數(shù) 165
5.2.1 為什么引入虛函數(shù) 165
5.2.2 虛函數(shù)的定義和使用 166
5.2.3 虛函數(shù)與重載函數(shù)的關(guān)系 168
5.2.4 多繼承與虛函數(shù) 169
5.2.5 虛析構(gòu)函數(shù) 172
5.3 純虛函數(shù)和抽象類 174
5.3.1 純虛函數(shù) 174
5.3.2 抽象類 176
5.4 程序舉例 177
習(xí)題五 184
第6章 運算符重載 192
6.1 運算符重載概述 192
6.1.1 運算符重載函數(shù)的定義 192
6.1.2 運算符重載的規(guī)則 194
6.2 運算符重載函數(shù)的兩種形式 195
6.2.1 友元運算符重載函數(shù) 195
6.2.2 成員運算符重載函數(shù) 201
6.2.3 友元運算符重載函數(shù)與成員運算
符重載函數(shù)的比較 205
6.3 幾種常用運算符重載 208
6.3.1 前綴運算符和后綴運算符的重載 208
6.3.2 賦值運算符的重載 210
6.3.3 下標(biāo)運算符的重載 212
6.3.4 函數(shù)調(diào)用運算符的重載 214
6.4 類型轉(zhuǎn)換 215
6.4.1 系統(tǒng)預(yù)定義類型間的轉(zhuǎn)換 215
6.4.2 類類型與系統(tǒng)預(yù)定義類型間的轉(zhuǎn)換 216
習(xí)題六 221
第7章 模板與異常 228
7.1 模板的概念 228
7.2 函數(shù)模板與模板函數(shù) 229
7.2.1 函數(shù)模板的說明 230
7.2.2 函數(shù)模板的使用 230
7.2.3 用戶定義的參數(shù)類型 232
7.2.4 函數(shù)模板異常處理 233
7.3 類模板與模板類 235
7.3.1 類模板說明 235
7.3.2 使用類模板 237
7.4 模板應(yīng)用舉例 239
7.5 異常處理 243
7.5.1 異常處理概述 244
7.5.2 異常處理的方法 244
7.5.3 應(yīng)用舉例 247
習(xí)題七 251
第8章 C++流類庫與輸入輸出 257
8.1 C++為何建立自己的輸入輸出系統(tǒng) 257
8.2 C++流類庫及其結(jié)構(gòu) 259
8.2.1 C++的流 259
8.2.2 流類庫 259
8.3 標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流 262
8.3.1 標(biāo)準(zhǔn)流類 262
8.3.2 格式控制輸入輸出 265
8.3.3 用于輸入輸出的流成員函數(shù) 273
8.4 用戶自定義類型的輸入輸出 278
8.4.1 重載輸出運算符“<<” 279
8.4.2 重載輸入運算符“>>” 280
8.5 文件的輸入輸出 281
8.5.1 文件的概念 281
8.5.2 文件流類與文件流對象 282
8.5.3 文件的打開與關(guān)閉 282
8.5.4 對文本文件的操作 284
8.5.5 對二進(jìn)制文件的操作 287
8.6 字符串流 292
8.7 命名空間和頭文件命名規(guī)則 295
8.7.1 命名空間 295
8.7.2 頭文件命名規(guī)則 300
習(xí)題八 301
附錄A C++語言運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性 307
附錄B ASCII碼表 308
參考文獻(xiàn) 309

1. Python程序設(shè)計案例教程（微課版） [主編　石利平　田輝平　余以勝]
2. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
3. C語言程序設(shè)計實驗指導(dǎo)與實訓(xùn)（第二版） [主編 倪燃]
4. 程序思維與C語言實現(xiàn) [張祎 王俊海 呂波]
5. Python程序設(shè)計及實踐教程 [肖朝暉]
6. C語言程序設(shè)計 [魏琴 劉祖珉 趙仕波 肖陽春]
7. C語言程序設(shè)計實驗教程 [張小剛 司春景]
8. 電氣控制與PLC程序設(shè)計（第二版） [胡冠山]
9. Java Web項目化設(shè)計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
10. C語言程序設(shè)計（第三版） [主編 丁紅 王立新 蔡開立]
11. Python數(shù)據(jù)分析 [主編　馮志輝　趙磊　李放]
12. 大學(xué)信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
13. Python程序設(shè)計與應(yīng)用（第二版） [主編 張廣淵]
14. 多維視域下的高校籃球教學(xué)創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
15. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠]
16. 實用運籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
17. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
18. C程序設(shè)計實踐教程 [劉衛(wèi)國]
19. C程序設(shè)計（慕課版） [劉衛(wèi)國]
20. 程序設(shè)計基礎(chǔ)實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
21. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
22. 勞動爭議處理實務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
25. 畫法幾何與機械制圖習(xí)題集（多學(xué)時） [主編 趙軍]
26. SwiftUI完全開發(fā) [李智威 著]
27. MySQL數(shù)據(jù)庫項目式教程 [陳亞峰]
28. 機械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版） [主編 田亞平 李愛姣]
29. 畫法幾何與機械制圖 [主編 趙軍]
30. C語言程序設(shè)計習(xí)題與實驗指導(dǎo)（第二版） [主編 甄增榮 張賓]