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第一篇 C++基础1

第1章 C++概述1

1.1 了解计算机1

1.1.1 计算机硬件1

1.1.2 计算机软件2

1.2 程序设计语言3

1.2.1 机器语言3

1.2.2 汇编语言4

1.2.3 高级语言4

1.2.4 数据结构和算法5

1.2.5 面向过程的程序设计（POP）6

1.2.6 面向对象的程序设计（OOP）6

1.3 C++概述7

1.3.1 C++语言发展历程7

1.3.2 C++语言特点&.7

1.3.3 C++程序开发基本过程8

1.4 C++开发环境的搭建8

1.4.1 Visual C++6开发环境简介9

1.4.2 开发步骤9

1.5 第一个C++程序11

1.6 C语言与C++语言的区别12

1.6.1 程序设计思想的区别12

1.6.2 语法规范的区别12

1.7 小结13

1.8 习题13

第2章 开始C++之旅14

2.1 C++程序的结构14

2.1.1 C++的注释风格15

2.1.2 编译预处理与新旧标准15

2.1.3 主函数15

2.1.4 名称空间16

2.1.5 C++语素18

2.1.6 缩进与对齐19

2.2 变量与基本类型21

2.2.1 变量21

2.2.2 整型22

2.2.3 浮点型23

2.2.4 基本字符型23

2.2.5 宽字符型24

2.2.6 布尔型24

2.3 常量25

2.3.1 整型常量和浮点型常量25

2.3.2 字符型常量26

2.3.3 字符串常量28

2.3.4 符号常量28

2.3.5 枚举常量29

2.4 运算符与表达式30

2.4.1 算术运算30

2.4.2 逻辑运算32

2.4.3 短路表达式32

2.4.4 关系运算33

2.4.5 大有文章：变量是否为“0”33

2.4.6 条件运算34

2.4.7 位运算34

2.4.8 赋值运算37

2.4.9 ++和--38

2.4.10 逗号表达式39

2.4.11 sizeof运算符与sizeof表达式40

2.4.12 运算符的优先级和结合性40

2.5 类型转换42

2.5.1 赋值转换42

2.5.2 表达式中的转换44

2.5.3 强制类型转换45

2.5.4 函数调用和传递参数时的类型转换46

2.6 流程控制语句46

2.6.1 if...else...选择结构46

2.6.2 switch结构49

2.6.3 if...else...结构和switch结构的比较52

2.6.4 for循环结构52

2.6.5 for循环结构嵌套53

2.6.6 while循环结构54

2.6.7 do...while循环结构55

2.6.8 循环语句的效率56

2.6.9 流程转向控制语句之break56

2.6.10 流程转向控制语句之continue57

2.6.11 流程转向控制语句之goto58

2.6.12 程序终止函数exit()58

2.7 小结59

2.8 习题59

第二篇 C++过程开发61

第3章 数组和C风格字符串61

3.1 什么是数组61

3.2 一维数组62

3.2.1 一维数组的声明62

3.2.2 初始化一维数组63

3.2.3 一维数组应用举例64

3.2.4 数组操作注意事项64

3.3 C风格字符串65

3.3.1 C风格字符串的声明65

3.3.2 字符数组的cin和cout66

3.3.3 get()函数和getline()函数67

3.3.4 cin与get()/getline()函数的搭配问题68

3.3.5 访问C风格字符串中的某个元素68

3.3.6 C风格字符串处理函数69

3.4 二维数组及多维数组70

3.4.1 声明一个二维数组71

3.4.2 初始化二数组71

3.4.3 二维数组应用举例72

3.4.4 二维数组在内存中是如何排列元素的73

3.4.5 三维数组在内存中是如何排列元素的73

3.5 小结73

3.6 习题74

第4章 指针和引用75

4.1 指针的定义与使用75

4.1.1 为什么使用指针75

4.1.2 声明一个指针变量76

4.1.3 初始化指针变量78

4.1.4 指向指针的指针79

4.1.5 指针赋值79

4.2 指针的运算80

4.2.1 指针与整数的加减80

4.2.2 同类型指针间的比较81

4.2.3 同类型指针相减81

4.3 动态内存分配81

4.3.1 使用new动态分配内存82

4.3.2 使用delete释放动态申请的内存82

4.3.3 使用new申请动态数组82

4.3.4 不要使用或释放已经释放的内存块83

4.3.5 使用malloc和free动态申请内存84

4.3.6 动态内存申请并不一定能成功85

4.4 指针和const86

4.4.1 禁止改写指针（常量指针或常指针）86

4.4.2 禁止改写间接引用86

4.4.3 既禁止改写指针，又禁止改写间接引用87

4.5 指针与数组87

4.5.1 数组名指针87

4.5.2 数组元素的指针形式88

4.5.3 指向数组的指针（数组指针）89

4.5.4 指针数组91

4.5.5 指针与多维数组93

4.5.6 指针与字符数组93

4.6 引用94

4.6.1 引用的声明94

4.6.2 引用的特点94

4.6.3 引用的使用限制95

4.6.4 其他要说明的问题95

4.7 小结96

4.8 习题96

第5章 结构、共用体和链表98

5.1 结构98

5.1.1 如何定义一个结构98

5.1.2 结构变量的声明和使用99

5.1.3 结构变量的初始化100

5.1.4 结构变量间是否可以相互赋值101

5.1.5 结构体变量的sizeof102

5.1.6 结构体的复杂形式103

5.2 共用体105

5.2.1 共用体的定义105

5.2.2 共用体和结构的区别105

5.2.3 共用体变量的声明和初始化106

5.2.4 共用体使用举例107

5.2.5 共用体的sizeof108

5.3 结构数组和共用体数组109

5.3.1 结构数组的声明和初始化109

5.3.2 共用体数组的声明和初始化110

5.4 指向结构的指针111

5.4.1 声明一个结构指针111

5.4.2 结构指针的初始化111

5.4.3 使用指针访问结构成员113

5.5 链表114

5.5.1 链表的结构114

5.5.2 创建链表114

5.5.3 链表与数组的区别115

5.5.4 链表的遍历和查找116

5.5.5 链表的插入和删除117

5.5.6 删除整个链表120

5.6 小结121

5.7 习题121

第6章 用函数合理组织程序124

6.1 模块化带来的好处124

6.1.1 函数的调用过程124

6.1.2 抽象和封装125

6.1.3 实现一个函数126

6.2 函数定义126

6.2.1 函数头127

6.2.2 函数体127

6.2.3 函数定义补充说明128

6.2.4 函数的返回值129

6.3 函数声明130

6.3.1 为什么要进行函数声明130

6.3.2 如何声明一个函数131

6.3.3 分割程序文件132

6.4 函数调用133

6.4.1 形参和实参134

6.4.2 参数类型转换135

6.4.3 值传递135

6.4.4 指针传递136

6.4.5 引用传递137

6.4.6 对3种传递的补充138

6.4.7 缺省参数调用140

6.4.8 内联函数irline142

6.5 递归143

6.6 函数的重载145

6.6.1 什么是函数重载145

6.6.2 何时使用函数重载145

6.6.3 如何实现函数重载146

6.6.4 陷阱：隐式转换导致重载函数出现二义性147

6.7 C++如何使用内存148

6.7.1 自动存储（栈存储）148

6.7.2 静态存储（编译器预分配）150

6.8 作用域与可见域155

6.8.1 作用域155

6.8.2 可见域155

6.8.3 函数的作用域和可见域158

6.9 小结158

6.10 习题159

第7章 关于函数的高级专题160

7.1 内存使用错误剖析160

7.1.1 内存泄露160

7.1.2 野指针161

7.1.3 试图修改常量162

7.1.4 用错sizeof163

7.1.5 内存越界访问163

7.1.6 变量的初始化163

7.2 重申：函数参数传递和返回机制164

7.2.1 参数传递时的“副本”164

7.2.2 函数返回时的“副本”165

7.3 函数与指针167

7.3.1 指向函数的指针167

7.3.2 typedef关键字168

7.3.3 通过函数指针将函数作为另一个函数的参数170

7.3.4 函数指针数组171

7.3.5 返回函数指针的函数172

7.3.6 带参主函数173

7.4 函数与数组174

7.4.1 数组名作函数参数174

7.4.2 通过指针得到多于1个的回传值176

7.5 函数与结构体、共用体及类对象177

7.5.1 3种参数调用177

7.5.2 3种返回机制179

7.6 函数编写的建议179

7.6.1 合理使用const179

7.6.2 检查输入参数的有效性180

7.6.3 函数返回类型的判断180

7.7 小结180

7.8 习题181

第三篇 面向对象的C++183

第8章 面向对象编程基础183

8.1 面向对象的基本概念183

8.1.1 面向对象开发的优势184

8.1.2 什么是类186

8.1.3 类是分层的186

8.1.4 类和对象的关系187

8.2 C++类的定义188

8.2.1 类定义的基本形式188

8.2.2 类定义示例188

8.2.3 类和结构体189

8.3 C++类的实现190

8.3.1 在类定义时定义成员函数190

8.3.2 在类定义的外部定义成员函数191

8.4 C++类的使用192

8.4.1 声明一个对象192

8.4.2 对象的作用域、可见域和生存期193

8.5 对象的创建和撤销194

8.5.1 构造函数的作用194

8.5.2 构造函数可以有参数195

8.5.3 构造函数支持重载196

8.5.4 构造函数允许按参数默认方式调用197

8.5.5 初始化表达式197

8.5.6 析构函数199

8.5.7 显式调用析构函数200

8.6 复制构造函数200

8.6.1 复制构造函数调用机制201

8.6.2 默认复制构造函数带来的问题202

8.6.3 解决方案——显式定义复制构造函数204

8.6.4 关于构造函数和复制构造函数205

8.7 特殊数据成员206

8.7.1 const数据成员206

8.7.2 引用成员208

8.7.3 类对象成员210

8.7.4 static数据成员214

8.8 特殊函数成员216

8.8.1 静态成员函数216

8.8.2 const与成员函数218

8.9 对象的组织219

8.9.1 const对象219

8.9.2 指向对象的指针220

8.9.3 对象的大小221

8.9.4 this指针223

8.9.5 对象数组225

8.9.6 对象链表226

8.10 为对象动态分配内存226

8.10.1 使用new和delete为单个对象分配／释放动态内存226

8.10.2 使用new和delete[]为对象数组分配／释放动态空间227

8.10.3 malloc/free与new/delete228

8.11 小结229

8.12 习题230

第9章 关于对象的高级专题232

9.1 类的作用域232

9.2 类定义的作用域与可见域234

9.3 对象的生存期、作用域和可见域236

9.3.1 先定义，后实例化236

9.3.2 对象内存释放与堆内存237

9.4 友元237

9.4.1 认识友元函数237

9.4.2 友元的非成员函数238

9.4.3 友元的成员函数239

9.4.4 友元函数的重载241

9.4.5 友元类241

9.4.6 友元是否破坏了封装性243

9.5 运算符重载243

9.5.1 运算符重载规则243

9.5.2 运算符重载的优点244

9.5.3 以成员函数形式重载运算符244

9.5.4 以友元函数形式重载运算符248

9.5.5 友元函数形式和成员函数形式的比较250

9.5.6 对运算符重载的补充说明252

9.6 运算符重载范例252

9.6.1 赋值运算符252

9.6.2 函数调用运算符255

9.6.3 下标运算符256

9.7 类型转换257

9.7.1 由其他类型向定义类的转换258

9.7.2 由自定义类向其他类型的转换260

9.7.3 隐式转换带来的二义性261

9.8 小结262

9.9 习题262

第10章 继承265

10.1 什么是继承265

10.1.1 简单示例265

10.1.2 继承的层次性267

10.2 基类和派生类267

10.2.1 基类267

10.2.2 public派生与private派生269

10.2.3 protected成员与protected派生269

10.3 多基派生270

10.3.1 多基派生的声明和定义270

10.3.2 二义性问题271

10.3.3 消除二义性的解决方案272

10.4 虚基类272

10.4.1 共同基类带来的二义性272

10.4.2 解决共同基类带来的二义性274

10.4.3 虚基派生二义性与多基派生二义性不同275

10.5 派生类的构造函数和析构函数275

10.5.1 派生类的构造函数275

10.5.2 派生类的析构函数277

10.5.3 多基派生类的构造函数和析构函数278

10.5.4 虚基派生的构造函数和析构函数279

10.6 分清继承还是组合281

10.6.1 继承不是万能的282

10.6.2 组合282

10.7 基类与派生类对象间的相互转换283

10.7.1 类型适应283

10.7.2 多基继承时的情况285

10.7.3 公共基类286

10.7.4 虚基类的情况287

10.8 小结289

10.9 习题289

第11章 多态292

11.1 多态与虚函数292

11.1.1 静态联编292

11.1.2 动态联编293

11.1.3 为什么需要虚函数294

11.1.4 虚函数的声明和定义296

11.2 虚函数的访问297

11.2.1 对象名访问298

11.2.2 基指针访问298

11.2.3 引用访问299

11.2.4 类内访问299

11.2.5 在构造函数或析构函数中进行访问301

11.3 纯虚函数与抽象类301

11.3.1 纯虚函数的声明和定义302

11.3.2 抽象类303

11.3.3 另一种抽象类：类中只定义了protected型的构造函数306

11.3.4 延伸：构造函数能否为private型307

11.3.5 虚析构函数308

11.4 虚函数引入的二义性311

11.4.1 多基派生311

11.4.2 共同基类和虚继承314

11.5 重载、覆盖与隐藏315

11.5.1 重载315

11.5.2 覆盖316

11.5.3 隐藏317

11.6 小结318

11.7 习题318

第四篇 泛型编程321

第12章 模板321

12.1 为什么要定义模板321

12.1.1 类型参数化321

12.1.2 模板的定义323

12.2 函数模板324

12.2.1 函数模板的定义324

12.2.2 函数模板的使用324

12.2.3 隐式实例化324

12.2.4 显式实例化326

12.2.5 特化327

12.2.6 重载328

12.2.7 优先级与执行顺序328

12.3 类模板330

12.3.1 定义类模板330

12.3.2 隐式实例化332

12.3.3 显式实例化332

12.3.4 .显式特化332

12.3.5 部分特化333

12.3.6 重载和优先级334

12.4 模板的嵌套334

12.4.1 函数成员模板335

12.4.2 对象成员模板335

12.5 模板参数337

12.6 小结337

12.7 习题338

第13章 标准模板库340

13.1 理解STL340

13.1.1 容器340

13.1.2 适配器341

13.1.3 迭代器341

13.1.4 算法341

13.2 使用序列式容器341

13.2.1 序列式容器的创建和元素的访问341

13.2.2 所有容器都支持的特征343

13.2.3 序列式容器中元素的插入和删除344

13.2.4 vector容器、deque容器和list容器的比较348

13.3 使用关联式容器349

13.3.1 set容器349

13.3.2 multiset容器350

13.3.3 map容器351

13.3.4 multimap容器352

13.4 关联式容器支持的成员函数操作353

13.4.1 元素的插入353

13.4.2 元素的删除356

13.4.3 元素的查找与访问358

13.5 迭代器358

13.5.1 理解迭代器的本质359

13.5.2 迭代器的5种类型简介359

13.5.3 为什么要定义这么多迭代器360

13.5.4 容器中定义的迭代器类型与5种类型的对应361

13.5.5 流迭代器362

13.5.6 前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器363

13.5.7 混合迭代器函数364

13.5.8 迭代器失效364

13.6 泛型算法365

13.6.1 什么是函数对象365

13.6.2 算法分类366

13.7 适配器370

13.7.1 容器适配器370

13.7.2 迭代器适配器372

13.7.3 函数适配器373

13.8 小结375

13.9 上机实践习题375

第五篇 输入输出处理和编程规范377

第14章 输入输出和文件377

14.1 输入／输出概述377

14.1.1 什么是文件377

14.1.2 流378

14.1.3 缓冲区379

14.1.4 重定向379

14.1.5 3种输入／输出机制380

14.2 高层I/O381

14.2.1 标准输出函数printf()381

14.2.2 标准输入函数scanf()384

14.2.3 扫描集387

14.2.4 sprintf()函数和sscanf()函数388

14.2.5 fprintf()函数和fscanf()函数390

14.2.6 文件访问机制390

14.3 流类库394

14.3.1 流类库更安全、更高效394

14.3.2 流类库层次395

14.4 输出流398

14.4.1 操作符<<398

14.4.2 其他ostream方法399

14.4.3 格式状态字401

14.4.4 格式控制值的默认值402

14.4.5 flag()函数读取和设定格式状态字402

14.4.6 使用setf()函数和unsetf()函数设定格式关键字404

14.4.7 设置域宽406

14.4.8 填充字符408

14.4.9 浮点数输出和显示精度408

14.4.10 控制符409

14.5 输入流411

14.5.1 >>操作符411

14.5.2 输入流与格式状态字412

14.5.3 输入流与域宽414

14.5.4 使用get()函数读取单个字符415

14.5.5 使用get()和getline()函数读取C风格字符串417

14.5.6 其他istream方法418

14.6 流状态420

14.6.1 什么是流状态420

14.6.2 读取流状态420

14.6.3 管理流状态421

14.7 重载>>和<<423

14.7.1 插入符的重载423

14.7.2 抽取符的重载424

14.8 文件操作425

14.8.1 文件操作基本过程426

14.8.2 文件的打开426

14.8.3 取消文件和流的关联428

14.8.4 文件的读写429

14.8.5 文本文件的读写429

14.8.6 二进制文件的读写430

14.8.7 文件的定位和随机读取431

14.9 小结433

14.10 习题433

第15章 命名空间435

15.1 什么是命名空间435

15.1.1 命名空间范例435

15.1.2 定义命名空间436

15.2 实体的作用域与可见域437

15.2.1 实体可见域437

15.2.2 可见域的扩展438

15.2.3 using声明机制439

15.2.4 using声明带来的多重声明问题（二义性）441

15.2.5 空间内的“屏蔽”441

15.2.6 先声明，后使用442

15.3 命名空间的作用域与可见性442

15.3.1 命名空间的定义策略442

15.3.2 推荐用法445

15.3.3 命名空间嵌套446

15.3.4 using编译指令447

15.3.5 using编译指令与using声明的对比448

15.3.6 未命名的命名空间449

15.4 对命名空间的思考449

15.5 小结449

15.6 习题450

第16章 string字符串类451

16.1 为什么要使用string类451

16.2 声明一个字符串451

16.3 字符串的输入输出453

16.4 string类的功能454

16.5 小结457

16.6 习题457

第17章 异常和错误459

17.1 编码时的防错459

17.1.1 使用断言459

17.1.2 调用abort()函数或exit()函数461

17.1.3 返回错误标志462

17.2 异常机制463

17.2.1 关键字throw464

17.2.2 异常处理程序465

17.2.3 自定义异常对象468

17.2.4 有继承关系的类异常469

17.2.5 terminate()函数和set_terminate()函数470

17.2.6 unexpected()函数与set_unexpected()函数471

17.2.7 标准异常472

17.2.8 对unexpected()函数的补充474

17.3 异常发生时的内存管理475

17.3.1 堆栈解退475

17.3.2 异常处理机制和函数的不同476

17.3.3 构造函数中抛出异常477

17.3.4 内存泄露478

17.3.5 析构函数中可否抛出异常479

17.4 小结480

17.5 习题481

第18章 程序编译483

18.1 程序的编译流程483

18.1.1 编辑483

18.1.2 预处理和编译483

18.1.3 链接484

18.2 预处理484

18.2.1 头文件包含485

18.2.2 宏485

18.2.3 条件编译486

18.2.4 #ifdef、#ifndef与重复包含487

18.2.5 使用const代替＃define定义常量488

18.2.6 inline与#define的比较489

18.3 VC 6调试入门489

18.4 小结492

18.5 习题492

第六篇 面试题精选495

第19章 教学管理系统的C++实现495

19.1 项目概述495

19.2 自定义类496

19.3 实现自定义类499

19.3.1 新建C++头文件和实现文件499

19.3.2 实现类功能502

19.4 使用自定义类510

19.4.1 复制自定义类文件到工程目录下510

19.4.2 包含类的头文件511

19.4.3 创建类实例对象512

19.4.4 调用对象成员完成相应功能512

19.5 制作个性化系统界面513

19.5.1 Visual C++控件介绍513

19.5.2 制作个性化的系统界面514

19.6 在控件消息响应函数中使用自定义类功能517

19.6.1 为控件添加消息响应函数517

19.6.2 为界面中的控件关联变量名518

19.6.3 在消息响应函数中调用类成员518

19.7 使用文件保存数据522

19.7.1 创建文件实例对象522

19.7.2 打开文件523

19.7.3 格式化读取文件524

19.7.4 格式化写入文件524

19.7.5 关闭文件525

19.7.6 实例程序526

19.8 小结530

第20章 常见面试题531

20.1 常见基本知识问答题531

面试题1：简述面向对象的三个基本特征531

面试题2：局部变量能否和全局变量重名531

面试题3：类成员函数的重载、覆盖和隐藏的区别是什么532

面试题4：用变量a给出下面的定义532

面试题5：在C++中，下面的结构是合法的吗？如果合法，其作用是什么532

面试题6：非C++内建类A和B，在哪几种情况下B能隐式转化为A533

面试题7：C++中的空类默认产生哪些类成员函数533

面试题8：C++有哪些性质（面向对象特点）533

面试题9：子类析构时要调用父类的析构函数吗533

面试题10：什么是“引用”？声明和使用“引用”要注意哪些问题？534

面试题11：将“引用”作为函数返回值类型的格式及优点有哪些534

面试题12： “引用”与指针的区别是什么534

面试题13：重载和重写（“覆盖”）的区别534

面试题14：多态的作用是什么534

面试题15： const与#define相比有何优点534

面试题16：C语言中的static关键字有何作用535

面试题17：如何判断程序是由C编译程序编译的还是由C++编译程序编译的535

面试题18：关键字const的含义是什么535

20.2 世界500强公司的智力问答题536

面试题19：工人分金条536

面试题20：分蛋糕536

面试题21：过桥问题536

面试题22：黑白帽子537

面试题23：电梯与钻石537

面试题24：手电筒传递537

面试题25：烧绳问题538

面试题26：圆的下水道盖子538

面试题27：选建筑师538

面试题28：天平分盐538

面试题29：分不开的钱538

面试题30：小鸟追火车539

面试题31：给红色最大的机会539

面试题32：镜子中的影像539

面试题33：污染的药丸539

面试题34：称出不是标准重量的水539

面试题35：多彩的果冻540

面试题36：电子游戏机540

面试题37：监狱里的囚犯540

面试题38：灯的状态540

面试题39：时针和分针541

面试题40：3个奇数541

面试题41：屋内的灯542

面试题42：找出最重的球542

面试题43：盲人分袜子542

面试题44：烧香计时542

面试题45：平分蜂蜜542

面试题46：猜经理女儿的年龄543

面试题47：两个圆环543

面试题48：喝啤酒543

面试题49：算24点543

面试题50：聪明人544

面试题51：海盗分金币544

面试题52：到底是什么牌545

面试题53：聪明的老板娘545

面试题54：找出不同重量的球546

20.3 分析题546

面试题55：分析下面的程序段，显示最后的结果546

面试题56：分析程序最后的输出结果547

面试题57：分析最后输出的结果547

面试题58：求下面函数的返回值548

面试题59：分析最后输出的结果548

面试题60：分析最后输出的结果549

20.4 编程题550

面试题61：结果输出到文件551

面试题62：String类的具体实现552

面试题63：链表题——一个链表的结点结构553

面试题64：写一个函数并找出在一个整数数组中第二大的数555

面试题65：字符串的逆序输出555

面试题66：判断操作系统的位数556

面试题67：实现对数组的降序排序556

面试题68：斐波那契数列1，1，2，3，5……编写程序求第10项557