C++程序设计

内容概要

作者简介:

F. Alexander Allain 知名云存储创业公司Dropbox软件工程师、资深C++程序员，在哈佛大学工程与应用科学学院有多年一线教学经验（重点围绕C、C++、Scheme讲授计算机科学基础课程）。另外，他还是知名编程网站Cprogramming.com的创建者与维护者，上面关于C和C++的教程帮助了全球数百万的程序员。

译者简介：

赵守彬

2011年毕业于河北理工大学网络工程专业，后从事Android平台游戏和应用开发，擅长C/C++、Java等，目前从事基于cocos2d-x的手游开发。

陈园军

毕业于南京大学计算机系，硕士学历，微博账号“NJU陈小坏”。主要从事嵌入式系统研究，有多年的C++开发经验，关注开源社区和云计算等领域，对新技术有强烈的探索欲。他常年混迹于字幕翻译论坛，常读书，闲书、技术皆可，不求甚解，只贪欢愉，最大的爱好非科幻莫属。

马兴旺

湖南大学毕业，中国计算机学会YOCSEF委员，证通电子股份有限公司高级工程师，从事支付安全工作。

书籍目录

第一部分　进入C++的世界

第1章　简介和环境搭建　　3

1.1 　什么是编程语言　　3

1.2 　C和C++之间的不同之处　　3

1.3 　学习C++之前，是否需要先了解C　　3

1.4 　成为程序员，是否需要懂数学　　4

1.5 　术语　　4

1.5.1 　编程　　4

1.5.2 　可执行文件　　4

1.6 　编辑和编译源文件　　4

1.7 　关于示例源代码　　5

1.8 　Windows　　5

1.8.1 　第1步：下载Code::Blocks　　5

1.8.2 　第2步：安装Code::Blocks　　5

1.8.3 　第3步：运行Code::Blocks　　6

1.8.4 　错误调试　　9

1.8.5 　使用Code::Blocks的原因　　11

1.9 　Macintosh　　11

1.9.1 　Xcode　　12

1.9.2 　安装Xcode 5　　12

1.9.3 　运行Xcode　　12

1.9.4 　用Xcode创建第一个C++

程序　　12

1.9.5 　安装Xcode 6 beta　　16

1.9.6 　运行Xcode　　16

1.9.7 　用Xcode创建第一个C++

程序　　17

1.9.8 　错误调试　　20

1.10 　Linux　　21

1.10.1 　步骤1：安装g++　　21

1.10.2 　步骤2：运行g++　　22

1.10.3 　步骤3：运行你的程序　　22

1.10.4 　步骤4：安装文本编辑器　　23

1.10.5 　配置nano　　23

1.10.6 　使用nano　　23

第2章　C++基础　　27

2.1 　C++简介　　27

2.1.1 　最简单的C++程序　　27

2.1.2 　程序无法运行的原因　　29

2.1.3 　C++程序的基本结构　　30

2.2 　为程序添加注释　　30

2.3 　像程序员一样思考，创建可复用的

代码　　31

2.4 　痛并快乐着的练习　　32

2.5 　问答题　　32

2.6 　实践题　　33

第3章　用户交互和变量　　34

3.1 　变量　　34

3.1.1 　C++中的变量声明　　34

3.1.2 　使用变量　　34

3.1.3 　程序闪退的处理方法　　35

3.1.4 　修改、使用和比较变量　　36

3.1.5 　加减1的简写　　36

3.2 　变量的使用和滥用　　38

3.2.1 　C++中声明变量的常见错误　　38

3.2.2 　区分大小写　　39

3.2.3 　变量命名　　39

3.3 　字符串存储　　40

3.4 　基本类型的存储解析　　42

3.5 　问答题　　43

3.6 　实践题　　44

第4章　if语句　　45

4.1 　if的基础语法　　45

4.2 　表达式　　46

4.2.1 　truth　　47

4.2.2 　布尔型　　48

4.3 　else语句　　48

4.4 　else-if　　49

4.5 　字符串比较　　49

4.6 　逻辑运算符在条件语句上的有趣应用　　50

4.6.1 　逻辑非　　50

4.6.2 　逻辑与　　51

4.6.3 　逻辑或　　51

4.6.4 　综合表达式　　52

4.6.5 　逻辑表达式示例　　53

4.7 　问答题　　54

4.8 　实践题　　54

第5章　循环　　55

5.1 　while循环　　55

5.2 　for循环　　57

5.2.1 　变量初始化　　57

5.2.2 　循环条件　　57

5.2.3 　变量更新　　57

5.3 　do-while循环　　58

5.4 　控制循环　　59

5.5 　嵌套循环　　61

5.6 　选择合适的循环　　62

5.6.1 　for循环　　62

5.6.2 　while循环　　62

5.6.3 　do-while循环　　63

5.7 　问答题　　64

5.8 　实践题　　64

第6章　函数　　66

6.1 　函数语法　　66

6.2 　局部变量和全局变量　　68

6.2.1 　局部变量　　68

6.2.2 　全局变量　　69

6.2.3 　有关全局变量的警告　　70

6.3 　使函数对调用有效　　71

6.3.1 　函数定义和声明　　71

6.3.2 　函数原型的应用示例　　72

6.4 　把程序拆分成函数　　73

6.4.1 　当需要重复代码时　　73

6.4.2 　使代码更加易读　　73

6.5 　命名和重载函数　　73

6.6 　函数概述　　74

6.7 　问答题　　74

6.8 　实践题　　75

第7章　如何解决问题　　76

7.1 　只需判断数被除时有无余数　　78

7.2 　效率和安全的简单说明　　79

7.3 　不知道算法的情况下的解决方案　　80

7.4 　实践题　　82

第8章　switch-case和枚举　　83

8.1 　比较switch-case和if-else　　85

8.2 　使用枚举创建简单类型　　86

8.3 　问答题　　87

8.4 　实践题　　88

第9章　随机　　89

9.1 　获得随机数　　90

9.2 　bug和随机数　　92

9.3 　问答题　　92

9.4 　实践题　　93

第二部分　数据处理

第10章　数组　　96

10.1 　数组的基础语法　　96

10.2 　数组使用示例　　97

10.2.1 　使用数组存储排序　　97

10.2.2 　用多维数组表示网格　　98

10.3 　使用数组　　98

10.3.1 　数组和for循环　　98

10.3.2 　将数组传递给函数　　99

10.3.3 　注销数组的末尾　　101

10.4 　数组排序　　101

10.5 　问答题　　105

10.6 　实践题　　106

第11章　结构体　　107

11.1 　关联多个值　　107

11.1.1 　语法　　107

11.1.2 　传递结构体变量　　109

11.2 　问答题　　111

11.3 　实践题　　112

第12章　指针简介　　113

12.1 　忘记之前对指针的认知　　113

12.2 　指针的概念以及关注指针的原因　　113

12.3 　内存的概念　　114

12.3.1 　变量与地址　　115

12.3.2 　内存布局　　116

12.4 　指针的其他优点（和缺点）　　117

12.5 　问答题　　118

12.6 　实践题　　119

第13章　使用指针　　120

13.1 　指针的语法　　120

13.2 　指针的指向：变量的地址　　121

13.3 　未初始化指针与空指针　　125

13.4 　指针和函数　　125

13.5 　引用　　128

13.6 　问答题　　129

13.7 　实践题　　130

第14章　动态内存分配　　131

14.1 　获得更多的新内存　　131

14.1.1 　运行内存不足　　132

14.1.2 　引用和动态分配　　132

14.2 　指针和数组　　132

14.3 　多维数组　　134

14.4 　指针运算　　135

14.4.1 　理解二维数组　　136

14.4.2 　指向指针的指针　　137

14.4.3 　指向指针的指针与二维

数组　　138

14.5 　盘点指针　　139

14.6 　问答题　　140

14.7 　实践题　　141

第15章　数据结构简介与链表　　142

15.1 　指针和结构体　　144

15.2 　创建一个链表　　145

15.2.1 　第一轮　　146

15.2.2 　第二轮　　147

15.3 　遍历链表　　148

15.4 　盘点链表　　150

15.5 　问答题　　152

15.6 　实践题　　153

第16章　递归　　155

16.1 　如何看待递归　　155

16.2 　递归和数据结构　　157

16.3 　循环和递归　　159

16.4 　栈　　161

16.4.1 　栈的力量　　163

16.4.2 　递归的缺点　　164

16.4.3 　调试栈溢出　　164

16.4.4 　性能　　166

16.5 　盘点递归　　166

16.6 　问答题　　167

16.7 　实践题　　167

第17章　二叉树　　169

17.1 　在现实世界中使用二叉树　　184

17.2 　问答题　　186

17.3 　实践题　　187

第18章　标准模板库　　188

18.1 　vector，大小可变的数组　　189

18.1.1 　vector的方法调用　　190

18.1.2 　vector的其他功能　　190

18.2 　map　　191

18.3 　迭代器　　192

18.4 　盘点STL　　195

18.5 　进一步学习STL　　196

18.6 　问答题　　196

18.7 　实践题　　197

第19章　更多关于字符串的内容　　198

19.1 　读入字符串　　198

19.2 　字符串长度和访问单个元素　　200

19.3 　字符串搜索与子字符串　　200

19.4 　通过引用传递　　202

19.4.1 　const传播　　203

19.4.2 　const和STL　　204

19.5 　问答题　　206

19.6 　实践题　　206

第20章　使用Code::Blocks进行调试　　208

20.1 　踏上调试之旅　　209

20.2 　设置断点　　211

20.2.1 　调试崩溃问题　　216

20.2.2 　强行进入一个“悬停”

程序　　219

20.2.3 　修改变量　　223

20.2.4 　总结　　223

20.3 　实践题　　223

20.3.1 　问题1：指数问题　　223

20.3.2 　问题2：相加问题　　224

20.3.3 　问题3：斐波那契程序的

bug　　225

20.3.4 　问题4：列表的错误读取

和错误输出　　225

第三部分　编写大规模程序

第21章　将程序分解　　228

21.1 　理解C++的构建过程　　228

21.1.1 　预处理　　228

21.1.2 　编译　　230

21.1.3 　链接　　230

21.1.4 　把编译和链接分开的原因　　231

21.2 　如何把程序分开到不同的文件中　　231

21.2.1 　第一步：将声明和定义分

开　　231

21.2.2 　第二步：找出哪些函数需

要共享出去　　232

21.2.3 　第三步：把共用的函数移

到新的文件中　　232

21.2.4 　看一个完整的例子　　233

21.2.5 　关于头文件其他要注意的

地方　　237

21.2.6 　在开发环境中处理多个源

文件　　237

21.3 　问答题　　240

21.4 　实践题　　240

第22章　程序设计方法介绍　　241

22.1 　冗余代码　　241

22.2 　假定数据是如何存储的　　242

22.3 　设计和注释　　244

22.4 　问答题　　245

第23章　隐藏结构化数据的表示　　246

23.1 　问答题　　250

23.2 　实践题　　250

第24章　类　　251

24.1 　隐藏数据的存储方式　　251

24.2 　声明一个类的实例　　253

24.3 　类的职责　　254

24.4 　小结　　255

24.5 　问答题　　255

24.6 　实践题　　256

第25章　类的生命周期　　257

25.1 　对象构造　　257

25.1.1 　没有新建构造函数的结果　　260

25.1.2 　初始化类的成员　　260

25.1.3 　用初始化列表初始化常量

字段　　261

25.2 　解构对象　　262

25.2.1 　delete时的解构　　264

25.2.2 　超出作用域时的解构　　264

25.2.3 　由其他析构函数导致的

解构　　265

25.3 　复制类　　266

25.3.1 　赋值操作符　　267

25.3.2 　复制构造函数　　269

25.3.3 　所有编译器生成的方法　　270

25.3.4 　彻底地阻止复制　　271

25.4 　问答题　　272

25.5 　实践题　　273

第26章　继承和多态　　274

26.1 　C++中的继承　　275

26.1.1 　继承的别的作用以及误用

的情况　　278

26.1.2 　继承、对象构建和销毁　　279

26.1.3 　多态和对象销毁　　281

26.1.4 　对象切割的问题　　283

26.1.5 　与子类共享代码　　284

26.1.6 　protected的数据　　285

26.1.7 　属于类的数据　　285

26.1.8 　如何实现多态　　286

26.2 　问答题　　288

26.3 　实践题　　290

第27章　命名空间　　291

27.1 　问答题　　294

27.2 　实践题　　295

第28章　文件I/O　　296

28.1 　文件I/O基础　　296

28.2 　文件格式　　298

28.3 　写文件　　301

28.4 　文件位置　　302

28.5 　接受命令行参数　　305

28.6 　二进制文件 I/O　　307

28.6.1 　处理二进制文件　　309

28.6.2 　转换到char*　　309

28.6.3 　二进制I/O的一个例子　　310

28.6.4 　把类存储到文件中　　311

28.6.5 　读取二进制文件　　312

28.7 　问答题　　315

28.8 　实践题　　315

第29章　C++中的模板　　318

29.1 　模板函数　　318

29.1.1 　类型推断　　320

29.1.2 　鸭子类型　　320

29.2 　模板类　　321

29.3 　使用模板的一些小技巧　　322

29.4 　模板小结　　325

29.5 　问答题　　328

29.6 　实践题　　330

第四部分　其他

第30章　使用iomanip格式化输出　　332

30.1 　处理空间问题　　332

30.1.1 　使用setw设置字段宽度　　332

30.1.2 　改变填充字符　　333

30.1.3 　永久改变设置　　333

30.2 　把你的iomanip知识汇总到一起　　334

30.2.1 　输出数字　　336

30.2.2 　使用setprecision来设置数值输出的精度　　336

30.2.3 　如何处理货币　　337

30.2.4 　按不同的进制输出　　337

第31章　异常和错误报告　　338

第32章　最后的话　　346

索引　　368

作者简介

本书不是一本百科全书式的C++教程，更不是一本写给有编程经验的人看的C++书。如果你想学C++，但没有太多编程经验，而且十分发愁去看那些厚得要命，大部分内容不知所云，更不知道何年何月才用得上的C++“砖头书”，别着急，就看这本吧！

本书篇幅适中，写得又简单通俗，涵盖了C++编程的所有重要概念。另外，我们得提一提本书作者Alexander Allain，他是月访问量超百万的著名C\C++教程站Cprogramming.com的创建者，拥有在哈佛大学讲授C++编程的一线教学经验。本书就是他结合多年教学心得和大量读者反馈，为普通C++初学者登堂入室特意编写的一本全新教程，可以帮助你迅速成长为一名优秀的、受欢迎的C++程序员。

作者真正了解每一位C++编程学习者的需求，了解初学者起步阶段的困惑和纠结。因此，本书由浅入深、循序渐进、步步为营，讲述了编程过程的每一个环节，揭示了编程之路中可能遇到的各种“坑”。以下内容是本书特有的教学思想和方法的体现。

从编程所需的工具开始讲起，耐心教你怎么使用

清晰解释变量、循环、函数等最基本的编程概念

手把手示范怎么把头脑中的想法转换成C++代码

C++的指针不好理解，但本书会给你最清晰明白的解释

字符串、文件I/O、数字、引用……纷至沓来

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