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C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)
本書采用C++語(yǔ)言來(lái)講解面向?qū)ο缶幊,在介紹C++語(yǔ)法的基礎(chǔ)上,還引入了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)模式等內(nèi)容。全書篇章結(jié)構(gòu)精良、組織有序、概念清晰,圍繞教學(xué)需求展開(kāi)內(nèi)容,程序文檔形式一致,為學(xué)生日后在學(xué)術(shù)界和專業(yè)領(lǐng)域承擔(dān)程序設(shè)計(jì)方面的工作打好了基礎(chǔ)。
出版者的話
譯者序 前言 第1章 計(jì)算機(jī)與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言導(dǎo)論 1 1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1 1.1.1 計(jì)算機(jī)硬件 1 1.1.2 計(jì)算機(jī)軟件 4 1.2 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 4 1.2.1 機(jī)器語(yǔ)言 4 1.2.2 符號(hào)語(yǔ)言 5 1.2.3 高級(jí)語(yǔ)言 5 1.3 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言范式 5 1.3.1 面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言范式 6 1.3.2 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言范式 7 1.3.3 函數(shù)式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言范式 7 1.3.4 邏輯式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言范式 8 1.3.5 C++語(yǔ)言中包含的范式 8 1.4 程序設(shè)計(jì) 8 1.4.1 理解問(wèn)題 9 1.4.2 開(kāi)發(fā)解決方案 9 1.5 程序開(kāi)發(fā) 11 1.5.1 編寫和編輯程序 11 1.5.2 編譯程序 12 1.5.3 鏈接程序 12 1.5.4 執(zhí)行程序 12 1.6 測(cè)試 12 1.6.1 設(shè)計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù) 12 1.6.2 程序錯(cuò)誤 13 本章小結(jié) 13 思考題 14 第2章 C++程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 16 2.1 C++程序 16 2.1.1 第一個(gè)程序 16 2.1.2 第二個(gè)程序 20 2.2 變量、值和常量 22 2.2.1 變量 22 2.2.2 值 22 2.2.3 常量 26 2.3 C++程序的組成部分 26 2.3.1 標(biāo)記符 27 2.3.2 注釋 29 2.4 數(shù)據(jù)類型 30 2.4.1 整數(shù)類型 30 2.4.2 字符類型 36 2.4.3 布爾類型 38 2.4.4 浮點(diǎn)類型 39 2.4.5 void類型 40 2.4.6 字符串類 41 本章小結(jié) 42 思考題 42 編程題 47 第3章 表達(dá)式和語(yǔ)句 48 3.1 表達(dá)式 48 3.1.1 基本表達(dá)式 49 3.1.2 一元表達(dá)式 51 3.1.3 乘法類表達(dá)式 52 3.1.4 加法類表達(dá)式 54 3.1.5 賦值表達(dá)式 55 3.1.6 左值和右值的概念 57 3.2 類型轉(zhuǎn)換 57 3.2.1 隱式類型轉(zhuǎn)換 58 3.2.2 顯式類型轉(zhuǎn)換(強(qiáng)制轉(zhuǎn)換) 61 3.3 表達(dá)式的求值順序 62 3.3.1 優(yōu)先級(jí) 62 3.3.2 結(jié)合性 65 3.4 上溢和下溢 66 3.4.1 整數(shù)的上溢和下溢 66 3.4.2 浮點(diǎn)數(shù)的上溢和下溢 68 3.5 格式化數(shù)據(jù) 69 3.5.1 用于輸出的操作符 69 3.5.2 用于輸入的操作符 74 3.6 語(yǔ)句 75 3.6.1 聲明語(yǔ)句 76 3.6.2 表達(dá)式語(yǔ)句 77 3.6.3 空語(yǔ)句 78 3.6.4 復(fù)合語(yǔ)句 78 3.6.5 返回語(yǔ)句 79 3.7 程序設(shè)計(jì) 80 3.7.1 提取浮點(diǎn)數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分 80 3.7.2 提取整數(shù)的個(gè)位數(shù) 82 3.7.3 把時(shí)間分解為時(shí)分秒 83 3.7.4 計(jì)算平均值和偏差 84 本章小結(jié) 86 思考題 86 編程題 90 第4章 選擇結(jié)構(gòu) 92 4.1 簡(jiǎn)單選擇結(jié)構(gòu) 92 4.1.1 關(guān)系和等性表達(dá)式 92 4.1.2 單分支選擇結(jié)構(gòu):if語(yǔ)句 93 4.1.3 雙分支選擇結(jié)構(gòu):if-else語(yǔ)句 97 4.1.4 多分支選擇結(jié)構(gòu) 101 4.2 復(fù)雜條件決策 103 4.2.1 邏輯表達(dá)式 104 4.2.2 邏輯表達(dá)式的應(yīng)用 105 4.3 基于特定值的選擇結(jié)構(gòu) 111 4.3.1 switch語(yǔ)句 111 4.4 條件表達(dá)式 117 4.4.1 條件表達(dá)式的結(jié)構(gòu) 117 4.4.2 比較 118 4.5 程序設(shè)計(jì) 119 4.5.1 學(xué)生成績(jī) 119 4.5.2 計(jì)算給定收入的稅款 122 4.5.3 日期編號(hào) 124 本章小結(jié) 126 思考題 126 編程題 128 第5章 循環(huán)結(jié)構(gòu) 130 5.1 概述 130 5.1.1 前綴表達(dá)式和后綴表達(dá)式 130 5.1.2 循環(huán)語(yǔ)句 132 5.2 while語(yǔ)句 132 5.2.1 計(jì)數(shù)器控制while語(yǔ)句 133 5.2.2 事件控制while語(yǔ)句 138 5.2.3 while語(yǔ)句分析 144 5.3 for語(yǔ)句 144 5.3.1 循環(huán)頭 145 5.3.2 循環(huán)體 145 5.4 do-while語(yǔ)句 148 5.4.1 事件控制的循環(huán)結(jié)構(gòu) 149 5.4.2 do-while循環(huán)結(jié)構(gòu)的分析 151 5.5 有關(guān)循環(huán)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息 152 5.5.1 三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的比較 152 5.5.2 嵌套循環(huán) 152 5.6 其他相關(guān)語(yǔ)句 155 5.6.1 return語(yǔ)句 155 5.6.2 break語(yǔ)句 157 5.6.3 continue語(yǔ)句 157 5.6.4 goto語(yǔ)句 158 5.7 程序設(shè)計(jì) 158 5.7.1 累加和與累乘積 158 5.7.2 階乘 160 5.7.3 乘冪 162 5.7.4 最小值和最大值 164 5.7.5 any或者all查詢 166 本章小結(jié) 168 思考題 169 編程題 171 第6章 函數(shù) 173 6.1 概述 173 6.1.1 函數(shù)的優(yōu)點(diǎn) 174 6.1.2 函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用 174 6.1.3 庫(kù)函數(shù)和用戶自定義函數(shù) 176 6.2 庫(kù)函數(shù) 177 6.2.1 數(shù)學(xué)函數(shù) 177 6.2.2 字符函數(shù) 181 6.2.3 處理時(shí)間 183 6.2.4 隨機(jī)數(shù)生成 184 6.3 用戶自定義函數(shù) 186 6.3.1 函數(shù)的四種類型 186 6.3.2 使用聲明 192 6.4 數(shù)據(jù)交換 194 6.4.1 傳遞數(shù)據(jù) 195 6.4.2 返回值 199 6.4.3 綜合示例 200 6.5 有關(guān)參數(shù)的進(jìn)一步討論 203 6.5.1 默認(rèn)參數(shù) 203 6.5.2 函數(shù)重載 204 6.6 作用域和生命周期 206 6.6.1 作用域 206 6.6.2 生命周期 211 6.7 程序設(shè)計(jì) 213 6.7.1 固定投資的未來(lái)價(jià)值 214 6.7.2 周期性投資的未來(lái)價(jià)值 217 本章小結(jié) 221 思考題 221 編程題 224 第7章 用戶自定義類型:類 227 7.1 概述 227 7.1.1 現(xiàn)實(shí)生活中的類型和實(shí)例 227 7.1.2 程序中的類和對(duì)象 228 7.1.3 比較 228 7.2 類 229 7.2.1 一個(gè)示例 229 7.2.2 類定義 231 7.2.3 成員函數(shù)定義 233 7.2.4 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 234 7.2.5 應(yīng)用程序 235 7.2.6 結(jié)構(gòu) 235 7.3 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 236 7.3.1 構(gòu)造函數(shù) 236 7.3.2 析構(gòu)函數(shù) 238 7.3.3 創(chuàng)建和銷毀對(duì)象 239 7.3.4 必需的成員函數(shù) 239 7.4 實(shí)例成員 245 7.4.1 實(shí)例數(shù)據(jù)成員 245 7.4.2 實(shí)例成員函數(shù) 245 7.4.3 類不變式 249 7.5 靜態(tài)成員 252 7.5.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 252 7.5.2 靜態(tài)成員函數(shù) 253 7.6 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 259 7.6.1 獨(dú)立文件 259 7.6.2 獨(dú)立編譯 260 7.6.3 防止多重包含 265 7.6.4 封裝 265 7.7 設(shè)計(jì)類 266 7.7.1 表示分?jǐn)?shù)的類 267 7.7.2 表示時(shí)間的類 272 本章小結(jié) 276 思考題 276 編程題 278 第8章 數(shù)組 281 8.1 一維數(shù)組 281 8.1.1 數(shù)組屬性 281 8.1.2 聲明、分配和初始化 282 8.1.3 訪問(wèn)數(shù)組元素 284 8.2 有關(guān)數(shù)組的進(jìn)一步討論 290 8.2.1 訪問(wèn)操作 290 8.2.2 修改操作 293 8.2.3 使用帶數(shù)組的函數(shù) 295 8.2.4 并行數(shù)組 298 8.3 多維數(shù)組 302 8.3.1 二維數(shù)組 302 8.3.2 三維數(shù)組 306 8.4 程序設(shè)計(jì) 307 8.4.1 頻率數(shù)組和直方圖 307 8.4.2 線性轉(zhuǎn)換 309 本章小結(jié) 312 思考題 313 編程題 314 第9章 引用、指針和內(nèi)存管理 316 9.1 引用 316 9.1.1 概述 316 9.1.2 檢索值 318 9.1.3 修改值 319 9.1.4 引用的應(yīng)用 320 9.2 指針 325 9.2.1 地址 325 9.2.2 指針類型和指針變量 327 9.2.3 檢索值 329 9.2.4 使用const修飾符 329 9.2.5 指向指針的指針 331 9.2.6 兩種特殊的指針 331 9.2.7 指針的應(yīng)用 332 9.3 數(shù)組和指針 336 9.3.1 一維數(shù)組和指針 336 9.3.2 二維數(shù)組和指針 342 9.4 內(nèi)存管理 344 9.4.1 代碼內(nèi)存 344 9.4.2 靜態(tài)內(nèi)存 344 9.4.3 棧內(nèi)存 345 9.4.4 堆內(nèi)存 346 9.4.5 二維數(shù)組 349 9.5 程序設(shè)計(jì) 352 9.5.1 課程類 352 9.5.2 矩陣類 357 本章小結(jié) 362 思考題 362 編程題 366 第10章 字符串 368 10.1 C字符串 368 10.1.1 C字符串庫(kù) 369 10.1.2 C字符串的操作 369 10.2 C++字符串類 381 10.2.1 總體設(shè)計(jì)思路 382 10.2.2 C++字符串庫(kù) 383 10.2.3 C++字符串定義的操作 384 10.3 程序設(shè)計(jì) 402 10.3.1 四個(gè)自定義函數(shù) 402 10.3.2 數(shù)值進(jìn)制編碼系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換 404 本章小結(jié) 409 思考題 409 編程題 410 第11章 類之間的關(guān)系 412 11.1 繼承關(guān)系 412 11.1.1 總體思路 412 11.1.2 公共繼承 413 11.1.3 有關(guān)公共繼承的進(jìn)一步討論 424 11.1.4 繼承的三種類型 430 11.2 關(guān)聯(lián)關(guān)系 431 11.2.1 聚合關(guān)系 432 11.2.2 組合關(guān)系 435 11.3 依賴關(guān)系 438 11.3.1 UML圖 439 11.3.2 一個(gè)綜合的示例 439 11.4 程序設(shè)計(jì) 443 11.4.1 詞法分析器類 443 11.4.2 注冊(cè) 446 本章小結(jié) 454 思考題 455 編程題 457 第12章 多態(tài)性和其他問(wèn)題 460 12.1 多態(tài)性 460 12.1.1 多態(tài)性的條件 461 12.1.2 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 464 12.1.3 綁定 470 12.1.4 運(yùn)行時(shí)類型信息 471 12.2 其他問(wèn)題 472 12.2.1 抽象類 472 12.2.2 多重繼承 482 本章小結(jié) 494 思考題 494 編程題 495 第13章 運(yùn)算符重載 497 13.1 對(duì)象的三種角色 497 13.1.1 宿主對(duì)象 497 13.1.2 參數(shù)對(duì)象 499 13.1.3 返回對(duì)象 500 13.2 重載原理 501 13.2.1 運(yùn)算符的三種類別 502 13.2.2 重載的規(guī)則 503 13.2.3 運(yùn)算符函數(shù) 504 13.3 重載為成員函數(shù) 504 13.3.1 一元運(yùn)算符 504 13.3.2 二元運(yùn)算符 507 13.3.3 其他運(yùn)算符 511 13.4 重載為非成員函數(shù) 517 13.4.1 二元算術(shù)運(yùn)算符 517 13.4.2 等性運(yùn)算符和關(guān)系運(yùn)算符 518 13.4.3 提取運(yùn)算符和插入運(yùn)算符 519 13.5 類型轉(zhuǎn)換 520 13.5.1 基本類型轉(zhuǎn)換為類類型 520 13.5.2 類類型轉(zhuǎn)換為基本類型 521 13.6 設(shè)計(jì)類 521 13.6.1 帶重載運(yùn)算符的Fraction類 521 13.6.2 Date類 530 13.6.3 多項(xiàng)式 536 本章小結(jié) 543 思考題 543 編程題 544 第14章 異常處理 546 14.1 概述 546 14.1.1 錯(cuò)誤處理的傳統(tǒng)方法 546 14.1.2 異常處理的方法 551 14.1.3 異常規(guī)范 558 14.1.4 棧展開(kāi) 559 14.2 類中的異常 560 14.2.1 構(gòu)造函數(shù)中的異常 561 14.2.2 析構(gòu)函數(shù)中的異常 567 14.3 標(biāo)準(zhǔn)異常類 567 14.3.1 邏輯錯(cuò)誤 568 14.3.2 運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤 569 14.3.3 其他五個(gè)類 570 14.3.4 使用標(biāo)準(zhǔn)異常類 571 本章小結(jié) 572 思考題 572 編程題 575 第15章 泛型編程:模板 576 15.1 函數(shù)模板 576 15.1.1 使用函數(shù)族 576 15.1.2 使用函數(shù)模板 577 15.1.3 其他函數(shù)模板版本 580 15.1.4 接口文件和應(yīng)用程序文件 583 15.2 類模板 584 15.2.1 接口和實(shí)現(xiàn) 584 15.2.2 編譯 587 15.2.3 其他問(wèn)題 591 15.2.4 繼承 592 15.2.5 回顧 592 本章小結(jié) 593 思考題 593 編程題 594 第16章 輸入/輸出流 595 16.1 概述 595 16.1.1 流 596 16.1.2 數(shù)據(jù)表示 596 16.1.3 流類 598 16.2 控制臺(tái)流 599 16.2.1 控制臺(tái)對(duì)象 599 16.2.2 流狀態(tài) 600 16.2.3 輸入/輸出 602 16.3 文件流 606 16.3.1 文件輸入/輸出 606 16.3.2 文件打開(kāi)模式 609 16.3.3 其他成員函數(shù) 614 16.3.4 順序訪問(wèn)與隨機(jī)訪問(wèn) 616 16.3.5 二進(jìn)制輸入/輸出 619 16.4 字符串流 625 16.4.1 實(shí)例化 626 16.4.2 應(yīng)用:適配器 627 16.5 格式化數(shù)據(jù) 629 16.5.1 直接使用標(biāo)志、字段和變量 629 16.5.2 預(yù)定義操作符 632 16.5.3 操作符定義 634 16.6 程序設(shè)計(jì) 638 16.6.1 合并兩個(gè)已排序文件 638 16.6.2 對(duì)稱密碼 640 本章小結(jié) 644 思考題 645 編程題 645 第17章 遞歸 647 17.1 概述 647 17.1.1 循環(huán)與遞歸 647 17.1.2 遞歸算法 649 17.1.3 尾部遞歸函數(shù)和非尾部遞歸函數(shù) 657 17.1.4 輔助函數(shù) 658 17.2 遞歸排序和查找 660 17.2.1 快速排序 660 17.2.2 二分查找法 664 17.2.3 漢諾塔 667 17.3 程序設(shè)計(jì) 670 17.3.1 字符串排列 670 17.3.2 素?cái)?shù) 672 本章小結(jié) 675 思考題 675 編程題 677 在線章節(jié) 第18章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)入門 第19章標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù) 第20章設(shè)計(jì)模式 附錄AUnicode 附錄B進(jìn)制編碼系統(tǒng) 附錄CC++表達(dá)式和運(yùn)算符 附錄D位運(yùn)算 附錄E位域 附錄F預(yù)處理 附錄G名稱空間 附錄H比率 附錄I時(shí)間 附錄JLambda表達(dá)式 附錄K正則表達(dá)式 附錄L智能指針 附錄M隨機(jī)數(shù)生成 附錄N引用 附錄O移動(dòng)與復(fù)制 附錄PC++11概述 附錄Q統(tǒng)一建模語(yǔ)言 附錄R位集
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