21天學通C++

第一篇

第一章　開始　2
1.1　引言　2
1.2　C++歷史簡介　2
1.2.1　本書要解決的問題　2
1.2.2　過程編程、結(jié)構(gòu)化編程和面向?qū)ο蟮木幊獭?
1.2.3　C++和面向?qū)ο缶幊獭?
1.3　C++的發(fā)展歷程　4
1.4　學習C++應(yīng)該先學C嗎　5
1.5　C++和Java及C#　5
1.6　ANSI標準　5
1.7　準備編程　5
1.8　開發(fā)環(huán)境　6
1.9　生成程序　6
1.9.1　用編譯器生成對象文件　6
1.9.2　用鏈接器生成可執(zhí)行文件　6
1.10　程序開發(fā)周期　7
1.11　HELLO.cpp——你的第一個C++程序　8
1.12　開始學習編譯器　9
1.12.1　創(chuàng)建Hello World項目　9
1.13　編譯錯誤　9
1.14　小結(jié)　10
1.15　問與答　10
1.16　習題　10
1.16.1　測驗　11
1.16.2　練習　11

第二章　C++程序的組成部分　12
2.1　一個簡單程序　12
2.2　cout簡介　13
2.3　使用標準的Namespace　15
2.4　注釋　17
2.4.1　注釋的類型　17
2.4.2　使用注釋　17
2.4.3　對注釋的忠告　18
2.5　函數(shù)　18
2.5.1　函數(shù)的使用　19
2.6　小結(jié)　20
2.7　問與答　20
2.8　習題　21
2.8.1　測驗　21
2.8.2　練習　21

第三章　變量與常量　22
3.1　什么是變量　22
3.1.1　將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中　22
3.1.2　留出內(nèi)存　22
3.1.3　整型量的大小　23
3.1.4　有符號和無符號　24
3.1.5　基本變量類型　24
3.2　定義一個變量　25
3.2.1　大小寫敏感性　26
3.2.2　關(guān)鍵字　26
3.3　一次創(chuàng)建多個變量　27
3.4　給變量賦值　27
3.5　typedef　28
3.6　short與long的使用　29
3.6.1　無符號整型量的回繞　29
3.6.2　有符號整型量的回繞　30
3.7　字符型變量　31
3.7.1　字符和數(shù)字　31
3.7.2　特殊打印字符　32
3.8　常量　32
3.8.1　字面常量　33
3.8.2　符號常量　33
3.9　枚舉型常量　34
3.10　小結(jié)　35
3.11　問與答　36
3.12　習題　36
3.12.1　測驗　36
3.12.2　練習　37

第四章　表達式和語句　38
4.1　語句　38
4.1.1　空白　38
4.1.2　塊和復合語句　38
4.2　表達式　39
4.3　運算符　40
4.3.1　賦值運算符　40
4.3.2　數(shù)學運算符　40
4.3.3　整型量除法和取?！?1
4.4　賦值運算符與數(shù)學運算符的組合　41
4.5　自加與自減　42
4.5.1　前置和后置　42
4.6　優(yōu)先級　44
4.7　括號的嵌套　44
4.8　真值的本質(zhì)　45
4.8.1　關(guān)系運算符　45
4.9　if語句　46
4.9.1　縮進樣式　48
4.9.2　else　49
4.9.3　高級if語句　50
4.10　在嵌套的if語句中使用大括號　52
4.11　邏輯運算符　54
4.11.1　邏輯“與”　54
4.11.2　邏輯“或”　54
4.11.3　邏輯“非”　54
4.12　簡化求值　55
4.13　關(guān)系運算符的優(yōu)先級　55
4.14　有關(guān)真假關(guān)系的進一步討論　55
4.15　條件運算符(三目運算符)　56
4.16　小結(jié)　57
4.17　問與答　57
4.18　習題　58
4.18.1　測驗　58
4.18.2　練習　58

第五章　函數(shù)　60
5.1　什么是函數(shù)　60
5.2　函數(shù)的返回值、參數(shù)和變元　61
5.3　聲明和定義函數(shù)　61
5.3.1　函數(shù)的聲明　61
5.3.2　函數(shù)原型　61
5.3.3　定義函數(shù)　62
5.4　函數(shù)的執(zhí)行　63
5.5　局部變量　63
5.5.1　作用范圍　65
5.6　全局變量　65
5.7　使用全局變量的注意事項　66
5.8　有關(guān)局部變量的更多知識　66
5.9　函數(shù)語句　67
5.10　有關(guān)函數(shù)變元的更多知識　67
5.10.1　使用函數(shù)作為函數(shù)的參數(shù)　68
5.11　參數(shù)作為局部變量　68
5.12　有關(guān)返回值的更多知識　69
5.13　默認參數(shù)　71
5.14　函數(shù)重載　72
5.15　有關(guān)函數(shù)的一些專門話題　75
5.15.1　內(nèi)嵌函數(shù)　75
5.15.2　遞歸　76
5.16　函數(shù)是如何工作的　80
5.16.1　抽象層次　80
5.16.2　劃分RAM　80
5.16.3　堆棧與函數(shù)　81
5.17　小結(jié)　82
5.18　問與答　82
5.19　習題　83
5.19.1　測驗　83
5.19.2　練習　83

第六章　面向?qū)ο缶幊獭?5
6.1　C++是面向?qū)ο蟮膯帷?5
6.2　創(chuàng)建新類型　85
6.2.1　為什么要創(chuàng)建新類型　86
6.3　類和成員　86
6.3.1　聲明一個類　86
6.3.2　有關(guān)命名習慣的一點說明　87
6.3.3　定義一個對象　87
6.3.4　類與對象　87
6.4　訪問類成員　87
6.4.1　給對象賦值而不是給類賦值　88
6.4.2　如果你不聲明它，你的類就沒有它　88
6.5　私有和公有　88
6.5.1　使成員數(shù)據(jù)私有　90
6.5.2　私有性與安全性　91
6.6　實現(xiàn)類的方法　92
6.7　構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)　94
6.7.1　默認的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)　95
6.7.2　使用默認構(gòu)造函數(shù)　95
6.8　成員函數(shù)const　97
6.9　界面與實現(xiàn)　98
6.10　在何處放置類聲明和方法定義　100
6.11　內(nèi)嵌實現(xiàn)　100
6.12　用其他類作為成員數(shù)據(jù)的類　102
6.13　結(jié)構(gòu)體　105
6.13.1　為什么兩個關(guān)鍵字做同一件事　106
6.14　小結(jié)　106
6.15　問與答　106
6.16　習題　107
6.16.1　測驗　107
6.16.2　練習　107

第七章　程序流程　109
7.1　循環(huán)　109
7.1.1　循環(huán)語句的起源——goto語句　109
7.1.2　為什么現(xiàn)在不再使用goto語句　110
7.2　while循環(huán)　110
7.2.1　復雜的while語句　111
7.2.2　continue和break　112
7.2.3　while(true)循環(huán)　114
7.3　do...while循環(huán)　115
7.4　do...while　116
7.5　for循環(huán)　118
7.5.1　高級for循環(huán)　119
7.5.2　多重初始化和自增運算　120
7.5.3　在for循環(huán)中使用空語句　120
7.5.4　空 for循環(huán)　122
7.5.5　嵌套循環(huán)　123
7.5.6　for循環(huán)的作用域　124
7.6　循環(huán)總結(jié)　125
7.7　switch語句　126
7.7.1　使用帶有菜單的switch語句　129
7.8　小結(jié)　131
7.9　問與答　131
7.10　習題　132
7.10.1　測驗　132
7.10.2　練習　132

第一篇內(nèi)容回顧　134

第二篇

第八章　指針　140
8.1　什么是指針　140
8.1.1　在指針中存儲地址　141
8.1.2　指針名　142
8.1.3　間接引用運算符　142
8.1.4　指針、地址和變量　143
8.1.5　使用指針操作數(shù)據(jù)　144
8.1.6　檢查地址　145
8.2　為什么要使用指針　146
8.3　棧和自由存儲區(qū)(堆)　147
8.3.1　new　147
8.3.2　delete　148
8.4　內(nèi)存泄漏　149
8.5　在自由存儲區(qū)內(nèi)創(chuàng)建對象　150
8.6　刪除對象　150
8.7　訪問數(shù)據(jù)成員　151
8.8　自由存儲區(qū)中的成員數(shù)據(jù)　152
8.9　this 指針　155
8.10　迷途指針、失控指針或懸浮指針　156
8.11　const指針　158
8.11.1　const 指針和const成員函數(shù)　158
8.11.2　const this指針　160
8.12　指針算法高級主題　160
8.13　小結(jié)　162
8.14　問與答　162
8.15　習題　163
8.15.1　測驗　163
8.15.2　練習　163

第九章　引用　165
9.1　什么是引用　165
9.2　對引用使用取址運算符　166
9.2.1　引用不能被重新賦值　167
9.3　什么可以被引用　168
9.4　空指針和空引用　170
9.5　通過引用傳遞函數(shù)參數(shù)　170
9.5.1　用指針使swap()工作　171
9.5.2　使用引用實現(xiàn)swap()　172
9.6　理解函數(shù)頭文件和原型　1749.7　返回多個值　174
9.7.1　通過引用返回值　175
9.8　使用引用傳遞來提高效率　177
9.8.1　傳遞const指針　179
9.8.2　使用引用代替指針　181
9.9　何時使用引用以及何時使用指針　183
9.10　混合使用引用和指針　183
9.11　不要返回對不在作用域中的對象的引用　184
9.12　返回對一個在堆中的對象的引用　185
9.13　指針的傳遞　187
9.14　小結(jié)　188
9.15　問與答　188
9.16　習題　188
9.16.1　測驗　188
9.16.2　練習　188

第十章　高級函數(shù)　190
10.1　重載成員函數(shù)　190
10.2　使用默認值　192
10.3　默認值和重載函數(shù)的選擇　194
10.4　默認構(gòu)造函數(shù)　194
10.5　重載構(gòu)造函數(shù)　194
10.6　初始化對象　196
10.7　復制構(gòu)造函數(shù)　196
10.8　運算符重載　200
10.8.1　寫一個自加函數(shù)　200
10.8.2　重載前置運算符　201
10.8.3　重載運算符函數(shù)的返回類型　203
10.8.4　返回無名臨時對象　204
10.8.5　使用this指針　205
10.8.6　重載后置運算符　206
10.8.7　前置和后置之間的區(qū)別　207
10.8.8　加法運算符　208
10.8.9　重載operator+　210
10.8.10　運算符重載中存在的問題　211
10.8.11　運算符重載的局限性　211
10.8.12　重載什么　211
10.8.13　賦值運算符　212
10.9　處理數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換　214
10.9.1　轉(zhuǎn)換運算符　216
10.10　小結(jié)　217
10.11　問與答　217
10.12　習題　218
10.12.1　測驗　218
10.12.2　練習　218

第十一章　面向?qū)ο蟮姆治黾霸O(shè)計　220
11.1　構(gòu)造模型　220
11.2　軟件設(shè)計：建模語言　220
11.3　軟件設(shè)計：過程　221
11.4　Extreme編程　222
11.5　概覽　223
11.6　需求分析　223
11.6.1　使用情況　223
11.6.2　應(yīng)用分析　230
11.6.3　系統(tǒng)分析　230
11.6.4　計劃文檔　231
11.6.5　可視化　231
11.6.6　人工制品　231
11.7　設(shè)計　232
11.7.1　什么是類　232
11.7.2　變換　233
11.7.3　靜態(tài)模型　234
11.7.4　動態(tài)模型　240
11.8　小結(jié)　242
11.9　問與答　242
11.10　習題　243
11.10.1　測驗　243
11.10.2　練習　243

第十二章　繼承　244
12.1　什么是繼承　244
12.1.1　繼承和派生　244
12.1.2　動物世界　245
12.1.3　派生的語法　24512.2　私有型與保護型　247
12.3　構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)　248
12.3.1　向基構(gòu)造函數(shù)傳遞參數(shù)　250
12.4　覆蓋函數(shù)　254
12.4.1　隱藏基類方法　255
12.4.2　調(diào)用基方法　257
12.5　虛函數(shù)　258
12.5.1　虛函數(shù)是怎樣工作的　261
12.5.2　不能從基類中訪問派生類中的函數(shù)　262
12.5.3　切片(slicing)　262
12.5.4　虛析構(gòu)函數(shù)　264
12.5.5　虛復制構(gòu)造函數(shù)　265
12.5.6　虛函數(shù)的代價　267
12.6　小結(jié)　267
12.7　問與答　268
12.8　習題　268
12.8.1　測驗　268
12.8.2　練習　269

第十三章　數(shù)組和鏈表　270
13.1　什么是數(shù)組　270
13.2　數(shù)組元素　270
13.3　超過數(shù)組末尾寫入數(shù)據(jù)　271
13.4　籬笆標志錯誤　274
13.5　初始化數(shù)組　274
13.6　聲明數(shù)組　275
13.7　對象的數(shù)組　276
13.8　多維數(shù)組　277
13.9　初始化多維數(shù)組　278
13.10　有關(guān)內(nèi)存的一些話題　279
13.11　指針數(shù)組　279
13.12　在自由存儲區(qū)聲明數(shù)組　281
13.13　指向數(shù)組的指針和指針數(shù)組　281
13.14　指針與數(shù)組名　281
13.15　刪除自由存儲區(qū)中的數(shù)組　283
13.16　char數(shù)組　283
13.17　strcpy()和strncpy()　285
13.18　字符串類　286
13.19　鏈表和其他結(jié)構(gòu)　291
13.20　鏈表案例研究　292
13.20.1　責任授權(quán)　292
13.21　組件部分　292
13.22　你學到了什么　299
13.23　數(shù)組類　299
13.24　小結(jié)　300
13.25　問與答　300
13.26　習題　300
13.26.1　測驗　301
13.26.2　練習　301

第十四章　多態(tài)性　302
14.1　單一繼承的問題　302
14.1.1　升遷　304
14.1.2　下降　304
14.1.3　添加到兩個鏈表　306
14.2　多重繼承　306
14.2.1　多重繼承對象的構(gòu)成　309
14.2.2　多重繼承對象中的構(gòu)造函數(shù)　309
14.2.3　歧義解析　312
14.2.4　從共享基類中繼承　312
14.2.5　虛繼承　315
14.2.6　多重繼承中存在的問題　318
14.2.7　混合繼承和功能類　319
14.3　抽象數(shù)據(jù)類型　319
14.3.1　純虛函數(shù)　322
14.3.2　實現(xiàn)純虛函數(shù)　323
14.3.3　復雜的抽象層次　326
14.3.4　哪些類型是抽象的　329
14.4　小結(jié)　329
14.5　問與答　329
14.6　習題　330
14.6.1　測驗　330
14.6.2　練習　330

第二篇內(nèi)容回顧　331

第三篇

第十五章　特殊類和函數(shù)　340
15.1　靜態(tài)成員數(shù)據(jù)　340
15.2　靜態(tài)成員函數(shù)　344
15.3　函數(shù)指針　346
15.3.1　為什么使用函數(shù)指針　349
15.3.2　函數(shù)指針數(shù)組　351
15.3.3　把函數(shù)指針傳遞給其他函數(shù)　353
15.3.4　在函數(shù)指針中使用typedef　356
15.4　成員函數(shù)指針　358
15.4.1　成員函數(shù)指針數(shù)組　360
15.5　小結(jié)　361
15.6　問與答　362
15.7　習題　362
15.7.1　測驗　362
15.7.2　練習　362

第十六章　高級繼承　364
16.1　包容　364
16.1.1　訪問被包容類的成員　369
16.1.2　過濾對被包容成員的訪問　369
16.1.3　包容的代價　370
16.1.4　按值來復制　372
16.2　按繼承/包容條款實現(xiàn)與代理　375
16.2.1　授權(quán)　376
16.3　私有繼承　383
16.4　友元類　390
16.5　友元函數(shù)　397
16.6　友元函數(shù)和運算符重載　397
16.7　重載插入運算符　401
16.8　小結(jié)　405
16.9　問與答　405
16.10　習題　405
16.10.1　測驗　406
16.10.2　練習　406

第十七章　流　408
17.1　流概述　408
17.1.1　封裝　408
17.1.2　緩沖　409
17.2　流和緩沖區(qū)　410
17.3　標準I/O對象　410
17.4　重定向　411
17.5　用cin輸入　411
17.5.1　串　412
17.5.2　串存在的問題　413
17.5.3　運算符>>返回對一個istream對象的引用　415
17.6　cin的其他成員函數(shù)　415
17.6.1　單字符輸入　415
17.6.2　不使用參數(shù)的get()　415
17.6.3　使用帶字符引用參數(shù)的get()　417
17.6.4　從標準輸入讀取字符串　417
17.6.5　使用cin.ignore()　419
17.6.6　peek()和putback()　421
17.7　使用cout輸出　421
17.7.1　清除輸出　422
17.8　相關(guān)函數(shù)　422
17.9　控制符、標志和格式化指令　423
17.9.1　使用cout.width()　423
17.9.2　設(shè)置填充字符　424
17.9.3　設(shè)置標志　425
17.10　流和printf()函數(shù)　426
17.11　文件的輸入和輸出　429
17.12　ofstream　429
17.12.1　條件狀態(tài)　429
17.12.2　打開文件進行輸入和輸出　429
17.12.3　在打開時改變ofstream的默認行為　430
17.13　二進制文件和文本文件　432
17.14　命令行處理　434
17.15　小結(jié)　437
17.16　問與答　437
17.17　習題　438
17.17.1　測驗　438
17.17.2　練習　438

第十八章　名字空間　439
18.1　開始　439
18.2　按名字解析函數(shù)和類　439
18.3　創(chuàng)建名字空間　442
18.3.1　聲明和定義類型　442
18.3.2　在名字空間外定義函數(shù)　443
18.3.3　添加新成員　443
18.3.4　嵌套的名字空間　444
18.4　使用名字空間　444
18.5　關(guān)鍵字using　446
18.5.1　using命令　446
18.5.2　using聲明　447
18.6　名字空間別名　449
18.7　未命名的名字空間　449
18.8　標準名字空間std　450
18.9　小結(jié)　451
18.10　問與答　451
18.11　習題　452
18.11.1　測驗　452
18.11.2　練習　452

第十九章　模板　453
19.1　什么是模板　453
19.2　參數(shù)化類型　453
19.2.1　實例化一個模板的實例　453
19.3　模板定義　454
19.3.1　使用名字　455
19.3.2　模板的實現(xiàn)　455
19.4　模板函數(shù)　458
19.5　模板和友元　459
19.5.1　非模板友元類和函數(shù)　459
19.5.2　通用模板友元類或函數(shù)　462
19.6　使用模板項　465
19.6.1　特殊化函數(shù)　469
19.6.2　靜態(tài)成員和模板　473
19.7　標準模板庫　477
19.8　容器　477
19.9　了解順序容器　477
19.9.1　向量容器　477
19.9.2　列表容器　482
19.9.3　Deque容器　483
19.10　堆?！?83
19.11　了解隊列　484
19.12　了解關(guān)聯(lián)容器　484
19.12.1　映射容器　484
19.12.2　其他關(guān)聯(lián)容器　487
19.13　算法類　487
19.13.1　不變序列運算　488
19.13.2　改變序列算法　488
19.14　小結(jié)　489
19.15　問與答　489
19.16　習題　490
19.16.1　測驗　490
19.16.2　練習　490

第二十章　異常和錯誤處理　492
20.1　程序中的各種錯誤(bugs、errors、mistakes和code rot)　492
20.1.1　異?！?92
20.2　異?！?93
20.2.1　如何使用異?！?93
20.3　使用try塊和catch塊　497
20.3.1　捕捉異常　497
20.3.2　設(shè)置多條catch語句　498
20.3.3　異常等級　500
20.4　異常中的數(shù)據(jù)和命名異常對象　502
20.5　異常和模板　508
20.6　沒有錯誤的異?！?11
20.7　關(guān)于代碼腐爛　511
20.8　錯誤和調(diào)試　511
20.8.1　斷點　512
20.8.2　觀察點　512
20.8.3　檢查內(nèi)存　512
20.8.4　匯編　512
20.9　小結(jié)　512
20.10　問與答　512
20.11　習題　513
20.11.1　測驗　513
20.11.2　練習　513

第二十一章　進一步掌握的內(nèi)容　515
21.1　預處理器和編譯器　515
21.2　查看中間結(jié)果　515
21.3　使用#define　515
21.3.1　用#define替換常量　516
21.3.2　用#define進行測試　516
21.3.3　預編譯命令#else　516
21.4　包含和包含警衛(wèi)　517
21.5　宏函數(shù)　518
21.5.1　為什么總要用括號　519
21.5.2　宏與函數(shù)和模板　520
21.6　內(nèi)聯(lián)函數(shù)　520
21.7　字符串操作　522
21.7.1　字符串化　522
21.7.2　連結(jié)字符串　522
21.8　預定義宏　523
21.9　assert()　523
21.9.1　用assert()調(diào)試　524
21.9.2　assert()與異常　524
21.9.3　副作用　525
21.9.4　類不變量　525
21.9.5　打印中間值　529
21.9.6　調(diào)試級別　530
21.10　位操作　535
21.10.1　“與”運算符　536
21.10.2　“或”運算符　536
21.10.3　“異或”運算符　536
21.10.4　求補運算符　536
21.10.5　設(shè)置位　536
21.10.6　清除位　536
21.10.7　反轉(zhuǎn)位　537
21.10.8　位字段　537
21.11　風格　539
21.11.1　縮進　540
21.11.2　大括號　540
21.11.3　長代碼行　540
21.11.4　switch語句　540
21.11.5　程序文本　540
21.11.6　標識符名稱　541
21.11.7　名字的拼寫和大寫　541
21.11.8　注釋　542
21.11.9　訪問　542
21.11.10　類定義　542
21.11.11　包含文件　542
21.11.12　assert()　543
21.11.13　const　543
21.12　下一步　543
21.12.1　從何處獲得幫助和建議　543
21.12.2　學習C#　543
21.12.3　保持聯(lián)系　543
21.13　小結(jié)　544
21.14　問與答　544
21.15　習題　545
21.15.1　測驗　545
21.15.2　練習　545

第三篇內(nèi)容回顧　546

附錄A　二進制和十六進制　557
A.1　其他進制　557
A.2　進制的轉(zhuǎn)換　558
A.2.1　二進制　559
A.2.2　為什么用二進制　559
A.2.3　位、字節(jié)和半字節(jié)　560
A.2.4　什么是kB(千字節(jié))　560
A.2.5　二進制數(shù)　560
A.3　十六進制　560

附錄B　C++關(guān)鍵字　564

附錄C　運算符的優(yōu)先級　565

附錄D　答案　566