学习目标：

了解C++的发展历程
了解C++的新特性
掌握C++的新数据类型、新的术语与技术手段
掌握基本的C++编程方法

C++程序

C++程序的编译与执行
C++源代码为.cpp文件，其编辑、编译及运行过程和C语言基本一样，分为编辑、编译、链接和执行4个步骤。

C++程序的格式与构成

//changedata.cpp    
#include <iostream>        //包含输入/输出头文件
using namespace std;    //使用标准命名空间
void ChangeData(int* a, int* b);    //函数原型声明
int main()    
{    
    int x,y;    
    cout<<"Please input two numbers:\n";    //提示输入两个数
    cin>>x;       //从键盘输入两个数到x和y
    cin>>y;    
    cout<<"x="<<x<<",y="<<y<<endl;    //输出x和y的值并换行
    ChangeData(&x,&y);      //调用子函数来交换x和y的值
    cout<<"The result of changing are: \n";    
    cout<<"x="<<x<<",y="<<y<<endl;     //输出交换后的x和y的值并换行
    return 0;    
}
void ChangeData(int* a, int* b)        //定义函数ChangeData的原型
{    
    int temp;    
    temp=*a;    
    *a=*b;    
    *b=temp;    
}

使用数组——>抽象、封装——->使用结构体———>操作、私有————>使用类

struct Student{            //声明一个表示学生的结构体类型
    long lNum;            //学号
    char sName[12];            //姓名
    float fGrade;            //成绩
};
class OurClass{            //声明一个班级类
private:
    char cName[20];            //定义班级名称
    Student stu[N];            //定义N个学生
public:
    void Input();            //输入学生信息
    void Print();            //输出学生信息
    void Sort();            //按学生成绩进行排序
};

C++的一些新特性

1、注释

① 注释符“//”只注释“//”后面的内容，且只注释当前行的内容，不可跨行进行。若要注释多行，可在每行开头添加“//”。例如：//changedata.cpp//get the sum of x and y
② “/”和“/”可以注释多行内容，即可以跨行注释，但必须成对出现。

2.新的数据类型

C++在C语言的数据类型基础上又增加了一种新的数据类型，即布尔型（bool），为逻辑型变量，取值范围为true/false，存储大小为1字节。
例如：
bool b;
b=true; //区别于
b=“true”if(b) //等价于
if(b==true)
cout<<”OK”;
注意：bool型变量取值不是字符串“true”和“false”。

3.灵活的变量说明

C语言中，局部变量必须集中在可执行语句前声明，而C++可以灵活地声明在程序中的任意位置，允许变量声明与可执行语句在程序中交替出现，但都需要“先定义后使用”。
例如：
int i;
i=100;
int j=90;
j++;
int k=i+j;

4.作用域运算符

在C++或C语言编辑环境中，如果有两个同名变量，即全局变量和局部变量，则局部变量在其作用域内具有优先权。
[例2-4] 作用域运算符实例1。
int T=10;
int main(){
int T;
…
T=5; //此处修改的是局部变量T的值，而不是全局变量T …
return 0;
}

在局部变量作用域内修改全局变量的值，则使用作用域运算符“::”

int T=10;
int main(){
    int T;  
    …
    T=5;        //修改局部变量T的值
    ::T=10;        //修改全局变量T的值
    …
    return 0;
}
在C++中，“::”的作用有以下三种：
1、全局作用域运算符（::名称）； 
2、类作用域运算符（类::类成员名）；
3、命名空间作用域运算符（命名空间::名称）。
关于后两种的使用方法将在后续章节讲解。

5.命名空间

命名空间就是一种将程序库名称封装起来的方法。命名空间是C++为解决变量、函数名和类名等标识符的命名冲突服务的，它将变量等标识符定义在一个不同名的命名空间中。
定义格式如下：
namespace 命名空间标识符
{
成员的声明;
}

#include <iostream>
using namespace std; //使用C++标准命名空间
namespace A {
    char user_name[]="namespace A";
    void showname(){
        cout<<user_name<<endl;
    }
}
namespace B{
    char user_name[]="namespace B";
    void showname(){
        cout<<user_name<<endl;
    }
}

int main(){
    A::showname();    
//用命名空间限制符访问showname()
    B::showname();    
//用命名空间限制符访问showname()
//用命名空间限制符访问变量user_name
    strcpy(A::user_name,"good");    
    A::showname();
    return 0;
}
使用using namespace指令时就可以不用加命名空间名称。这个指令会告诉编译器，
后续的代码将使用指定的命名空间中的名称。例如，在例2-6中就可以进行如下应用

#include <iostream>
using namespace std;    
namespace  A {
    char user_name[]="namespace A";
    void showname(){
        cout<<user_name<<endl;
    }
}
namespace B{
    char user_name[]="namespace B";
    void showname(){
        cout<<user_name<<endl;
    }
}
using namespace A;
int main(){
    showname();            
//访问A中的showname()
    B::showname();            
//访问B中的showname()
//用命名空间限制符访问变量user_name
    strcpy(user_name,"good");    
//访问A中的user_name
    showname();            
//访问A中的showname()
    return 0;
}

namespace  A {
    int a;
    namespace B{
         int a;
    }
}
int main(){
    …
    A::a=1;        
    //为命名空间A中的a赋值1
    …
    A::B::a=2;        
    //为命名空间A中的命名空间B的a赋值2
    …
    return 0;
}

6.新的输入/出

C语言中的输入/输出函数scanf()/printf() 经常因为数据类型和所使用的控制符问题而产生错误，且编译器却检查不出问题。
例如：
int i;
float f;
scanf(“%f %d”, &i,&f);
printf(“%f %d”,i,f);
此时，scanf()和printf()所使用的格式控制符与输入/输出的变量类型不一致，但该错误编译器并没有查出。
因此，C++中使用了更加便捷、安全的I/O（输入/输出）操作。
上面的代码可以改为：
int i;
float f;
cin>>i>>f;
cout<使用I/O操作cin/cout需要包含头文件iostream.h。(后期版本里，C++标准程序库的所有标识符都被定义在一个名为std的namespace中)

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int x;
    float f;
    char str[20];
    cin>>x>>f;
    cin>>str;
    cout<<"x="<<x<<endl;        
    cout<<"y="<<y<<endl;
    cout<<str;
    return 0;
}

7.头文件

C++中，头文件可告诉编译器库中哪些是可用的，头文件是存放接口规范的唯一地方，是库的开发者与用户之间的合约。

在C++中文件分为.h头文件和.cpp文件。
1、把“只声明”的代码放入.h头文件中。
2、把“实现”部分代码放入.cpp文件中。
//MyTest.h //头文件            
class A{//类A的声明部分
   int x;
   …
   void test();
   …
};
int fun(); //全局函数fun()的声明部分

//MyTest.cpp            
//类A的实现部分 
void A::test(){
   …
}
int fun(){//全局函数fun()的实现部分
    …
    return 0;
}
int main(){//主函数
    A a;
    …
    return 0;
}

8.引用

1）引用的概念

引用被认为是某个变量或对象的别名
格式为：类型名& 引用名 = 被引用的对象名称;
例如：
int x;
int& y = x;
引用就像给原来的对象起了一个“绰号”，访问引用时，实际访问的就是被引用的那个存储单元。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int i=0;
    int& j=i;
    cout<<"&i="<<&i<<",&j="<<&j<<endl;
    cout<<"i="<<i<<",j="<<j<<endl;
    i++;
    cout<<"i="<<i<<",j="<<j<<endl;
    j++;
    cout<<"i="<<i<<",j="<<j<<endl;
    return 0;
}
运行结果：
&i=004FFB78,&j=004FFB78
i=0,j=0
i=1,j=1
i=2,j=2

引用（&）使用规则如下。
① 当引用被创建时，它必须被初始化（指针则可以在任何时候被初始化）。
② 一旦一个引用被初始化为指向一个对象时，它就不能被改变为对另一个对象的引用（指针则可以在任何时候指向另一个对象）。
③ 没有NULL引用。它必须确保引用是和一个合法的存储单元关联的。当定义一个引用时，必须被初始化指向一个存在的对象，也可以这样写：
int n;
int& m=n;
//int &j; //错误，没有初始化
为引用再提供一个引用也是合法的
例如：
int x=5;
int& y=x;
int& z=y;
【注意】
使用引用时应注意如下问题:
① 不能建立引用数组，例如：
int iData[5];
//int& icData[5]=iData; //错误
② 不能建立引用的引用，例如：
int i;
//int&& j=i; //错误

2）引用与指针

引用与指针有着本质的区别，指针通过变量的地址可间接访问变量，而引用通过变量的别名可直接访问变量。

3）引用与函数 — 引用作为函数参数、引用作为函数返回值

采用引用的主要用途之一就是做函数的参数使用

当函数的返回值为引用方式时，需要特别注意的是，不要返回一个不存在的或已经销毁的变量的引用

int& tcite2()
{
  int m = 2;
  //return m;      //错误，调用完函数tcite2()后，临时对象m将被释放，返回值为一个空引用
  static int x = 5;
  return x;
}
int* tpointer(int *p)
{
  (*p)++;
  return p;
}
int& tcite(int &c)
{
  c++;
  return c;
}
int main()
{
  int i;
  tpointer(&i);
  tcite(i);
  return 0;
}

算法

第二章：基础知识