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第1章 计算机和C+++编程入门1

1.1计算机系统2

硬件2

软件5

高级语言6

编译器7

历史回顾9

1.2编程和问题求解9

算法10

程序设计11

面向对象编程12

软件生命周期12

1.3 C+++入门13

C+++语言的起源13

一个C+++示范程序14

陷阱：在n中错误地使用斜杠17

编程提示：输入和输出语法17

简单C+++程序的布局17

陷阱：在include的文件名前错误地添加一个空格19

编译和运行C+++程序19

陷阱：编译C+++11程序19

编程提示：让程序运行起来20

1.4测试和调试22

各种程序错误22

陷阱：错误地假定程序正确23

小结24

自测题答案25

编程练习26

编程项目27

第2章 C+++基础知识29

2.1变量和赋值30

变量30

名称：标识符32

变量声明33

赋值语句34

陷阱：未初始化的变量35

编程提示：使用有意义的名称36

2.2输入和输出37

使用cout进行输出37

include预编译指令和命名空间38

转义序列39

编程提示：用cin或endl终止每一个程序40

格式化带小数点的数字41

用cin进行输入42

设计输入和输出43

编程提示：I/O中的换行43

2.3数据类型和表达式44

int类型和double类型44

其他数值类型45

C+++11类型46

char类型47

bool类型48

string类简介48

类型的兼容性49

算术操作符和表达式50

陷阱：除法中的整数52

更多赋值语句53

2.4简单控制流程54

一个简单的分支机制54

陷阱：连续的不等式58

陷阱：该用==的时候用了=58

复合语句59

简单的循环机制61

递增操作符和递减操作符63

编程实例：信用卡余额64

陷阱：无限循环65

2.5程序风格67

缩进67

注释67

为常量命名69

小结71

自测题答案72

编程练习75

编程项目76

第3章 更多的控制流程81

3.1使用布尔表达式82

布尔表达式求值82

陷阱：将布尔表达式转换成int值85

枚举类型（选读）87

3.2多路分支87

嵌套语句88

编程提示：在嵌套语句中使用花括号88

多路if-else语句90

编程实例：州收入税91

switch语句94

陷阱：忘记在switch语句中添加break96

为菜单使用switch语句97

代码块98

陷阱：疏忽局部变量100

3.3 C+++循环语句详解101

while语句回顾101

再论递增操作符和递减操作符102

for语句104

陷阱：for语句中多余的分号108

应该使用哪种循环108

陷阱：未初始化的变量和无限循环110

break语句110

陷阱：嵌套循环中的break语句111

3.4设计循环111

求和与求乘积的循环112

终止循环113

嵌套循环115

调试循环116

小结119

自测题答案120

编程练习123

编程项目124

第4章 过程抽象和返回值的函数129

4.1自顶向下设计130

4.2预定义函数130

使用预定义函数131

随机数生成134

强制类型转换135

强制类型转换的古老形式137

陷阱：整数除法丢弃了小数部分137

4.3程序员自定义函数138

函数定义138

返回布尔值的函数142

另一种形式的函数声明142

陷阱：实参顺序错误143

函数定义语法小结144

再论函数定义的位置144

编程提示：在分支语句中使用函数调用145

4.4过程抽象146

黑盒的比喻146

编程提示：选择形参名称147

编程提示：嵌套循环148

案例分析：购买比萨150

编程提示：使用伪代码154

4.5作用域和局部变量155

函数如同小程序155

编程实例：豌豆试验田157

全局常量和全局变量157

传值形参是局部变量158

块作用域160

再论命名空间161

编程实例：阶乘函数163

4.6重载函数名称164

重载入门164

编程实例：购买比萨（修订版）166

自动类型转换168

小结170

自测题答案171

编程练习173

编程项目174

第5章 用函数完成所有子任务177

5.1 void函数178

void函数的定义178

编程实例温度换算180

void函数中的return语句181

5.2传引用参数182

初探传引用调用182

传引用调用详解184

编程实例：swapValues函数187

混合的参数列表188

编程提示：应该使用哪种参数189

陷阱：疏忽造成的局部变量190

5.3使用过程抽象192

在函数中调用其他函数192

前条件和后条件193

案例分析：超市定价系统194

5.4测试和调试函数198

存根和驱动程序198

5.5常规调试技术201

不抱成见201

检查常见错误202

定位错误202

assert宏203

小结205

自测题答案206

编程练习208

编程项目209

第6章 I/O流——对象和类入门213

6.1流和基本文件I/O214

为什么要用文件来I/O215

文件I/O215

类与对象入门218

编程提示：检查文件是否成功打开219

文件I/O技术222

追加到文件（选读）223

文件名作为输入（选读）225

6.2流I/O工具227

用流函数格式化输出227

操纵元230

流作为函数实参232

编程提示：检查文件尾233

命名空间的问题234

编程实例：整理文件格式235

6.3字符I/O236

get和put成员函数236

putback成员函数（选读）239

编程实例：检查输入239

陷阱：输入中不期而遇的“n”241

编程实例：另一个newLine函数242

函数的默认实参（选读）243

eof成员函数246

编程实例：编辑文本文件247

预定义字符函数249

陷阱：toupper和tolower返回值250

小结252

自测题答案253

编程练习257

编程项目258

第7章 数组263

7.1数组入门264

声明和引用数组264

编程提示：为数组使用for循环266

陷阱：数组索引总是从零开始266

编程提示：为数组长度使用己定义常量266

数组在内存中的表示267

陷阱：数组索引越界268

初始化数组269

编程提示：C+++11基于范围的for语句270

7.2函数中的数组272

索引变量作为函数参数272

整个数组作为函数参数274

const参数修饰符276

陷阱：const参数修饰符的使用不一致277

返回数组的函数278

案例分析：产量图278

7.3数组编程287

部分填充数组287

编程提示：不要吝啬形参289

编程实例：搜索数组290

编程实例：数组排序291

编程实例：冒泡排序294

7.4多维数组297

多维数组基础297

多维数组参数298

编程实例：二维打分程序299

陷阱：在数组索引之间使用逗号302

小结303

自测题答案304

编程练习306

编程项目307

第8章 字符串和向量315

8.1字符串的数组类型316

C字符串值和C字符串变量317

陷阱：为C字符串使用=和==319

〈cstring〉中的其他函数321

陷阱：使用strcpy复制C字符串越界322

C字符串输入和输出324

C字符串到数值的转换和可靠输入326

8.2标准string类330

标准类string简介330

string类的I/O332

编程提示：getline的其他版本334

陷阱：混合使用cin〉〉变量；和getline335

用string类进行字符串处理336

编程实例：回文测试338

string对象和C字符串之间的转换341

字符串和数字之间的转换342

8.3向量342

向量基础知识342

陷阱：使用方括号时超出向量长度345

编程提示：向量赋值具有良好行为345

效率问题345

小结347

自测题答案348

编程练习349

编程项目350

第9章 指针和动态数组355

9.1指针356

指针变量357

基本内存管理362

陷阱：虚悬指针362

静态变量和自动变量362

编程提示：定义指针类型363

9.2动态数组364

数组变量和指针变量365

创建和使用动态数组366

指针运算（选读）370

多维动态数组（选读）371

小结373

自测题答案374

编程练习374

编程项目375

第10章 定义类379

10.1结构380

用于异种数据的结构380

陷阱：结构定义中忘记添加分号383

结构作为函数参数384

编程提示：使用层次化结构384

对结构进行初始化386

10.2类388

定义类和成员函数388

公共成员和私有成员391

编程提示：将所有成员变量设为私有396

编程提示：定义取值函数和赋值函数397

编程提示：将赋值操作符用于对象398

编程实例：BankAccount类（版本1）398

总结类的一些特征402

用于初始化的构造函数403

编程提示：总是包括默认构造函数408

陷阱：无参构造函数409

C+++11的成员初始化器和构造函数委托410

10.3抽象数据类型411

用于生成抽象数据类型的类412

编程实例：类的另一种实现414

10.4继承418

派生类418

定义派生类419

小结423

自测题答案424

编程练习428

编程项目428

第11章 类中的友元函数、重载操作符和数组433

11.1友元函数434

编程实例：一个相等性函数434

友元函数436

编程提示：定义取值函数和友元函数438

编程提示：同时使用成员函数和非成员函数439

编程实例：Money类（版本1）439

实现digitToInt（选读）443

陷阱：数字常量中的前置零444

const参数修饰符445

陷阱：修饰符const的用法不一致447

11.2重载操作符449

重载操作符449

用于自动类型转换的构造函数452

重载一元操作符453

重载〉〉和〈〈454

11.3数组和类460

类数组460

数组作为类成员463

编程实例：用于部分填充数组的类463

11.4类和动态数组465

编程实例：字符串变量类466

析构函数468

陷阱：指针作为传值参数469

拷贝构造函数471

重载赋值操作符474

小结477

自测题答案478

编程练习484

编程项目484

第12章 独立编译和命名空间491

12.1独立编译492

ADT回顾492

案例分析：独立编译的DigitalTime类493

使用#ifndef500

编程提示：定义其他库502

12.2命名空间503

命名空间和using预编译指令503

创建命名空间504

限定名称506

命名空间的微妙之处（选读）507

无名命名空间508

陷阱：混淆全局命名空间和无名命名空间512

小结513

自测题答案514

编程练习515

编程项目516

第13章 指针和链表517

13.1节点和链表518

节点519

nullptr521

链表522

在表头插入节点523

陷阱：丢失节点525

搜索链表526

指针作为迭代器528

在列表中插入和删除节点528

陷阱：为动态数据结构使用赋值操作符531

链表的变体531

类构成的链表533

13.2栈和队列536

栈536

编程实例：栈类536

队列539

编程实例：队列类540

小结544

自测题答案545

编程练习546

编程项目547

第14章 递归553

14.1面向任务的递归函数554

案例分析：垂直数字555

深入递归559

陷阱：无穷递归560

用于递归的栈562

陷阱：栈溢出563

递归与迭代563

14.2面向值的递归函数564

要返回值的递归函数的常规形式564

编程实例：另一个求乘方函数564

14.3递归思想567

递归设计技术567

案例分析：二叉搜索（递归思想示例）569

编程实例：递归成员函数574

小结577

自测题答案578

编程练习581

编程项目581

第15章 继承585

15.1继承基础586

派生类588

派生类中的构造函数593

陷阱：使用来自基类的私有成员变量595

陷阱：私有成员函数不会继承596

protected限定符596

重定义成员函数598

重定义与重载的比较600

访问重定义的基函数601

15.2继承细节602

不继承的函数602

派生类中的赋值操作符和拷贝构造函数602

派生类中的析构函数603

15.3多态性604

晚期绑定604

C+++虚函数605

虚函数和扩展类型兼容性609

陷阱：不使用虚成员函数612

陷阱：试图对虚成员函数定义不齐全的类进行编译612

编程提示：使析构函数成为虚函数613

小结615

自测题答案616

编程练习619

编程项目620

第16章 异常处理627

16.1异常处理基础628

异常处理的简单例子629

定义自己的异常类635

多个throw块和catch块636

陷阱：首先捕捉较具体的异常638

编程提示：异常类可能很简单638

在函数中抛出异常639

异常规范640

陷阱：派生类中的异常规范641

16.2用于异常处理的编程技术642

抛出异常的时机642

陷阱：未捕捉的异常643

陷阱：嵌套try-catch块643

陷阱：滥用异常644

异常类层次结构644

测试可用内存644

重新抛出异常645

小结646

自测题答案647

编程练习647

编程项目649

第17章 模板651

17.1用于算法抽象的模板652

函数模板653

陷阱：编译器的复杂性656

编程实例：泛型排序函数657

编程提示：如何定义模板660

陷阱：为不恰当的类型使用模板660

17.2用于数据抽象的模板660

类模板的语法660

编程实例：数组类663

小结668

自测题答案669

编程练习671

编程项目671

第18章 标准模板库675

18.1迭代器676

using声明677

迭代器基础677

编程提示：使用auto简化变量声明681

陷阱：编译器问题681

迭代器的种类682

常量和可变迭代器684

逆向迭代器685

其他种类的迭代器687

18.2容器687

顺序容器687

陷阱：迭代器和删除元素690

编程提示：容器中的类型定义691

容器配接器stack和queue691

关联容器set和map693

编程提示：为容器使用初始化、基于范围的for和auto698

效率问题699

18.3泛型算法699

运行时间和大O表示法700

容器访问运行时间703

不修改容器的算法703

会修改容器的算法706

set算法707

排序算法708

18.4不断进化的C+++708

std：：array709

正则表达式710

线程713

智能指针717

小结722

自测题答案723

编程练习724

编程项目724

附录A C+++关键字729

附录B 操作符的优先级730

附录C ASCII字符集731

附录D部分库函数732

附录E内联函数736

附录F重载数组索引方括号737

附录G this指针738

附录H 将操作符重载为成员操作符740