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第1章 模型与模块1

1.1 什么是程序、软件1

1.1.1 程序、软件的概念1

1.1.2 软件的分类2

1.2 计算机语言的发展2

1.3 C语言和C＋＋语言4

1.3.1 C/C＋＋语言的起源和发展4

1.3.2 C/C＋＋语言的特点5

1.3.3 学C还是学C＋＋6

1.4 解决简单问题的一般步骤6

1.5 第一个程序——初识main模块6

1.6 面向过程的编程——模块设计8

1.6.1 编程思想8

1.6.2 模块设计——大象的经历8

1.6.3 初识自定义模块9

1.7 模块的有机组织——模型设计9

1.7.1 模块的载体——文件9

1.7.2 单文件设计模型10

1.7.3 多文件设计模型10

1.7.4 单文件设计模型和多文件设计模型的比较11

1.7.5 模块、模型设计案例11

1.8 程序的编辑、编译、连接、运行13

1.8.1 建立项目14

1.8.2 编辑文档14

1.8.3 编译、连接、运行16

1.9 代码的执行顺序17

1.10 数学函数和程序函数比较18

本章总结18

第2章 调试技术20

2.1 程序中的3种错误20

2.1.1 编译错误20

2.1.2 连接错误22

2.1.3 运行错误22

2.2 程序编写策略与技巧24

2.3 建立结构清晰的程序目录结构25

2.4 程序核心代码的拷贝和重新调入26

2.5 模块（函数）的封闭性26

2.6 常见系统数学函数27

本章总结28

第3章 基本数据类型29

3.1 数据类型简介29

3.1.1 数据类型概念29

3.1.2 数据类型划分30

3.1.3 数据类型分析30

3.2 基本数据类型31

3.2.1 整数类型31

3.2.2 小数类型31

3.2.3 字符类型32

3.2.4 逻辑类型33

3.2.5 数据类型取别名33

3.3 基本类型定义的常量33

3.3.1 常量概念33

3.3.2 常量的直接表达33

3.3.3 常量的符号表达34

3.4 基本类型定义的变量35

3.4.1 变量的概念与赋值35

3.4.2 变量的特点36

3.4.3 变量的命名规则36

3.5 基本类型定义变量的内存快照37

3.5.1 内存快照37

3.5.2 数据间混合运算38

3.6 初步认识全局变量和局部变量40

3.7 运算符和表达式41

3.7.1 运算符的种类41

3.7.2 运算顺序42

3.7.3 各种表达式43

3.8 模块（函数）间如何联系45

3.8.1 函数使用三步曲45

3.8.2 问题域与函数定义格式45

3.8.3 4种不同的函数格式45

3.8.4 认识形参与实参46

3.8.5 两个函数（模块）之间的联系48

3.9 高聚合低耦合的模块设计思想与现实之间的平衡48

3.10 常见的系统字符函数49

本章总结49

第4章 高级数据类型51

4.1 指针类型51

4.1.1 指针的定义51

4.1.2 如何得到变量的指针（地址）52

4.1.3 指针变量定义52

4.1.4 指针变量的优点53

4.1.5 指针的移动54

4.2 指针做函数参数54

4.2.1 一个无法解决的问题54

4.2.2 指针做函数参数55

4.2.3 指针做函数参数的使用步骤57

4.2.4 函数注释规范再认识57

4.2.5 指针做函数参数与return的异同57

4.3 引用类型59

4.4 引用和指针的区别61

4.5 空类型和空类型指针变量61

4.5.1 空类型61

4.5.2 空类型指针62

4.5.3 再认识main模块62

4.6 可用的指针63

4.6.1 不经意的遗憾63

4.6.2 编译器分配空间64

4.6.3 主动申请空间64

4.6.4 空指针（闲指针）65

4.7 指针类型的相互转化66

4.8 深入认识全局变量和局部变量67

4.8.1 作用域与生存期67

4.8.2 static关键字68

4.9 程序和数据的内存分布69

本章总结70

第5章 结构编程之顺序与选择71

5.1 概述71

5.2 程序的数据流程72

5.3 数据的输入75

5.3.1 交互输入75

5.3.2 赋值输入76

5.3.3 克隆输入78

5.4 数据的输出79

5.4.1 交互输出79

5.4.2 赋值输出82

5.4.3 克隆输出82

5.5 选择语句的结构和使用技巧83

5.5.1 单选语句83

5.5.2 二选一语句83

5.5.3 多选一语句86

5.5.4 switch多选一语句90

5.5.5 选择语句中表达式与0的比较92

5.6 函数的生存期与作用域92

5.6.1 普通函数92

5.6.2 静态函数（内部函数）93

5.7 多归属模块的相互调用93

5.8 统一规划自定义函数库94

5.9 项目内文件的精确分类95

本章总结95

第6章 结构编程之循环96

6.1 循环的基本概念97

6.1.1 循环的特征97

6.1.2 循环三要素97

6.2 while循环97

6.3 规律的发现99

6.4 do while循环102

6.5 for循环103

6.6 循环的非正常中断break和continue105

6.6.1 中断整个循环break语句105

6.6.2 中断本次循环continue语句110

6.6.3 执行块中变量的生存期与作用域111

6.7 递推和递归112

6.7.1 一个有趣的数列112

6.7.2 递推解决斐波那契数列112

6.7.3 递归解决斐波那契数列113

6.8 循环中大批数据的文本文件保存技术115

6.8.1 文本文件的基本含义115

6.8.2 文本文件的简单读写步骤115

6.8.3 股票文本文件读写案例116

6.9 预处理117

6.9.1 预处理的概念117

6.9.2 预处理的类型117

6.9.3 带参数的宏定义118

6.9.4 条件编译118

6.10 随机数120

6.10.1 随机数的概念及用法120

6.10.2 仪器可靠性分析案例123

6.11 如何开展多人合作编程125

6.11.1 多人合作编程的指导思想125

6.11.2 多人合作编程简易系统案例125

6.11.3 多人合作编程可能出现的问题127

本章总结128

第7章 数组129

7.1 为什么会出现数组类型130

7.2 数组的基本概念131

7.2.1 什么是数组131

7.2.2 数组的分类131

7.3 一维数组的结构133

7.3.1 一维数组的定义133

7.3.2 一维数组信息完整表达134

7.3.3 一维数组元素的定位135

7.3.4 一维数组元素的输入135

7.3.5 一维数组元素的输出136

7.3.6 一维数组的排序136

7.4 一维数组名作函数参数的实质137

7.4.1 传递数组的困惑137

7.4.2 数组作参数传递的实质139

7.4.3 建立并完善成绩管理系统的ScoreManager管理器141

7.5 数组名作函数参数的危险146

7.5.1 危险存在及避免危险146

7.5.2 指向常变量的指针变量147

7.6 一维数组与统计147

7.6.1 一维数组的最大值、最小值、平均值148

7.6.2 一维数组的方差149

7.7 一维数组与简单数据文件150

7.7.1 简单音频文件的处理案例150

7.7.2 简单成绩文件的读写案例151

7.7.3 成绩统计综合应用案例153

7.8 二维数组的结构154

7.8.1 二维数组的静态定义、空间分配、本质154

7.8.2 二维数组的动态定义、空间分配、本质158

7.8.3 二维数组名作函数参数160

7.8.4 二维数组静态产生和动态产生的区别162

7.9 二维数组与矩阵163

7.9.1 矩阵概念与基本运算163

7.9.2 矩阵计算土地体积案例164

7.10 二维数组在模块设计中的不便及对策166

7.11 二维数组地址转换的再思考167

7.12 三维数组169

7.12.1 三维数组结构、定义、操作思路169

7.12.2 统计不同城市气温案例170

7.12.3 图像色彩简易处理案例173

本章总结176

第8章 字符串177

8.1 字符串的基本概念177

8.1.1 字符串的本质177

8.1.2 字符串的核心指标178

8.1.3 字符串的分类178

8.2 字符串的数组表示方法179

8.3 字符串的指针表示方法180

8.4 字符串的输入、输出181

8.4.1 字符串的交互方式输入、输出181

8.4.2 字符串的赋值方式输入、输出183

8.4.3 指向常量字符串的指针变量不能输入183

8.4.4 字符串非标准方式输入、输出183

8.5 字符串作函数参数185

8.6 字符串列表作函数参数186

8.6.1 静态二维数组表示字符串列表187

8.6.2 字符指针数组表示字符串列表187

8.6.3 完善成绩管理系统的ScoreManager管理器191

8.6.4 英汉简易词典的制作案例192

8.7 返回指针的函数193

8.8 契约编程196

8.9 标准库里提供的字符串处理函数197

8.9.1 标准库中字符串的处理函数197

8.9.2 再论字符串拷贝198

本章总结200

第9章 结构体201

9.1 结构体类型出现的原因202

9.2 结构体类型的定义202

9.3 结构体变量的定义和操作203

9.3.1 结构体变量定义方法203

9.3.2 结构体变量字段标记方法203

9.3.3 结构体变量字段数据的输入和输出203

9.3.4 结构体变量整体赋值204

9.3.5 结构体变量的空间大小204

9.4 结构体数据作函数参数204

9.4.1 结构体变量传递204

9.4.2 结构体变量地址（指针）传递205

9.4.3 指向运算符206

9.5 结构体数组的定义和操作210

9.5.1 结构体数组定义方法210

9.5.2 结构体数组元素标记方法210

9.5.3 结构体数组元素的数据输入、输出211

9.6 结构体数组作函数参数211

9.6.1 传递结构体数组的两个核心指标211

9.6.2 完善成绩管理系统的ScoreManager管理器212

9.7 结构体变量的赋值与拷贝（克隆）思考213

9.8 返回结构体指针215

9.9 结构体类型数据作链表基元218

9.10 函数编写优化222

9.10.1 函数重载222

9.10.2 运算符重载224

9.10.3 函数模板225

9.10.4 函数参数指定默认值227

9.10.5 谨慎使用优化227

9.11 共用体类型227

9.12 枚举类型229

本章总结230

第10章 文件操作231

10.1 文件与流的基本概念231

10.2 文件指针与流对象方案233

10.2.1 文件指针方案233

10.2.2 流对象方案234

10.3 标准文件的读写235

10.3.1 文件指针方案235

10.3.2 流对象方案236

10.4 文本文件的读写237

10.4.1 文件指针方案238

10.4.2 使用文件指针完善成绩管理系统的ScoreManager管理器247

10.4.3 流对象方案248

10.4.4 使用流对象完善成绩管理系统的ScoreManager管理器250

10.5 二进制文件的读写251

10.5.1 二进制文件读写的必要性251

10.5.2 文件指针方案251

10.5.3 使用文件指针完善成绩管理系统的ScoreManager管理器253

10.5.4 流对象方案254

10.5.5 使用流对象完善成绩管理系统的ScoreManager管理器254

10.6 函数的实质——函数指针255

10.6.1 函数指针的定义255

10.6.2 函数指针作参数和返回值256

10.6.3 函数指针的应用价值258

10.7 静态库和动态库函数260

10.7.1 库的基本概念与分类260

10.7.2 自定义静态库的建立与使用方法262

10.7.3 自定义动态库的建立和引入方式263

10.8 函数资源265

本章总结267

第11章 类和对象268

11.1 面向过程和面向对象的编程思想268

11.1.1 两种编程思想268

11.1.2 两种编程思想所依赖的世界观269

11.1.3 两种编程思想相互融合270

11.2 面向对象程序设计中三种重要角色270

11.3 类的三大特征271

11.4 建立类273

11.5 建立对象与内存表达275

11.6 对象的初始化和撤销275

11.6.1 默认的构造函数和重写默认的构造函数276

11.6.2 重载的带参构造函数及默认值设置276

11.6.3 特殊数据成员的初始化问题及初始化参数表278

11.6.4 简单类的建立与使用案例280

11.6.5 析构函数284

11.6.6 拷贝构造函数285

11.6.7 常数据成员、常成员函数、常对象287

11.6.8 静态数据成员与静态成员函数289

11.6.9 this指针与普通成员函数、常成员函数、静态成员函数关系291

11.6.10 对象作参数和返回对象292

11.7 对象操作方式优化——运算符重载293

11.7.1 重载运算符的方式293

11.7.2 重载运算符的限制295

11.7.3 几种常用运算符的重载295

11.7.4 new与delete运算符的再认识299

11.7.5 类型的强制转换303

11.7.6 智能指针305

11.7.7 友元306

11.8 对象之间的关系308

11.8.1 关系的种类308

11.8.2 关系的改变和表达310

11.9 面向对象分析设计中的关联311

11.9.1 关联完善登录系统311

11.9.2 关联完善成绩管理系统313

本章总结316

第12章 继承317

12.1 动态生成对象317

12.2 派生方式318

12.3 派生类定义和实现318

12.3.1 派生类定义和实现318

12.3.2 派生类定义对象与内存表达321

12.3.3 子类对象初始化、赋值的再认识322

12.3.4 聚合代替泛化（派生）325

12.4 类的优化——类模板326

12.5 标准类模板STL328

12.5.1 STL简介328

12.5.2 容器模板328

12.5.3 迭代器模板329

12.5.4 通用算法模板331

12.5.5 函数对象与通用算法332

12.5.6 命名空间335

12.6 面向对象分析设计中的迭代336

12.6.1 不断迭代、不断精化的思想336

12.6.2 界面、业务、数据分层研究336

12.6.3 迭代完善登录系统337

12.6.4 迭代完善成绩管理系统341

本章总结344

第13章 多态转型345

13.1 父类指针指向子类对象的尴尬345

13.2 向上转型347

13.3 多态技术347

13.4 向下转型351

13.5 面向对象分析设计中的抽象352

13.5.1 抽象完善登录系统352

13.5.2 抽象完善成绩管理系统357

13.5.3 学生管理系统（登录和分数管理融合）359

本章总结360

参考文献361