C++笔记 第1课 关于C++的几个基本问题
“C语言功能强大，希望大家进一步巩固所学过的C语言内容，这是下一步学习C++的基础。”——老师
C++历史
1979年，刚从英国剑桥大学(CU)获得博士学位的29岁丹麦人Bjarne Stroustrup(本贾尼·斯特劳斯特卢普)。进入美国AT&T公司Bell(新泽西)实验室，开始在C语言的基础上研制C++，1983年研制出了C++的雏形。
最初1980年被称为:带类的C(C with Class)，1983 年正式命名为C++。从1989年开始C++的标准化工作， 1994年推出了ANSI C++标准
2011年9月ISO批准的最新C++标准是: C++11 (ISO/IEC 14882:2011)
C++简介
C++被称为面向对象的程序设计语言 OOPL (Object-Oriented Programming Language)
C是C++的子集，C++保持了C的原始思想。
C++在C的关键字的基础上增加了:catch, class, const, delete, friend, inline, new, operator, private, protected, public, template, this, throw, try, typeid, virtual, volatile 等关键字。
C++在C语言中增加的最重要的机制有三个:
- 类 (class)
- 函数重载 (function overloading)
- 操作符重载 (operator overloading)
基本数据类型
新类型：bool(布尔量) 取值只有两个:true/false
给bool赋值别的数，都将强制转换成true(不为0时)或false(为0时)
bool型占1个字节，等同于char
输入/输出
#include <iostream>
using namespace std;
原来C语言的stdio.h, string.h, math.h等文件引用仍可使
用,但需要去掉文件名后缀.h ，前面加上c:
#include <cstring>
#include <cmath>
对于一般的输入输出操作上面两种写法没有本质区别， 但文件操作将会有较大差别。
常用的I/O流类库操纵符(函数):
- setw(int) 设置随后(一个)输出内容的场宽,不够自动突破
- setprecision(int) 设置随后输出的(一个)浮点数的位数(不包括小数点)——注意：是总位数
- hex 随后所有的整型数值采用十六进制输出
- oct 随后所有的整数值采用八进制输出
- dec 随后所有的整数值采用十进制输出
- endl 回车符
要想使用setw和setprecision, 还必须引用 iomanip.h 程序开始处加:#include <iomanip.h>或#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
void main(void)
{
int i=33, j=35, k=12345; float f=3.14159f;
cout << setw(10) << i << setw(8)<< j <<endl;
cout << setw(3) << k <<endl; // 场宽不足,自动突破
cout << hex << i <<setw(3) << j <<endl; // 用十六进制输出整数
cout << i <<setw(3) <<j <<endl;
cout << oct << i <<setw(j/8) << j <<endl; // 用八进制输出整数
cout << setw(12) << setprecision(5) << f << endl;
cout << setw(4)<<setprecision(6)<<f<<endl; //场宽不足,自动突破
cout << setprecision(4) << f << endl; // 未定场宽,按照实际宽度输出
cout << setprecision(1) << f << endl;
cout << setprecision(2) << 314.159 << endl; }
//运行结果
33 35
12345
21 23
21 23
41 43
3.1416 //这里总位数5位
3.14159
3.142
3 //保留到一位，相当于取整（只针对0.0～9.9)
3.1e+02
Press any key to continue . . .
char s1[20], s2[20], s3[20];
cin >> s1 >> s2 >> s3;
// 等同于 scanf("%s%s%s", s1, s2, s3);
cout << s1 << s2 << s3 << endl;
// 若从键盘上输入:How are you?
// 输出结果是: Howareyou? 整行输入字符串:
cin.getline(s1, N, 结束符); // '\n' 为默认结束符,这里可以缺省参数
cin.get(s2, N, 结束符); // 一次连续读入多个(包括空格)字符，直到读满N-1个，或遇到 结束符
// getline读取但不存结束符，get既不读取也不存结束符
内联函数
为提高执行效率，C++增加了内联函数。与宏定义define类似，编译器将出现函数名的位置用函数体代码进行替换，即所谓在线化，这样省去了函数调用的参数入栈、退栈、跳转等所花费的时间。内联函数比define方便，功能也更强，不只是简单的字符串的替换，全面考虑了类型匹配问题。
声明为内联函数：在函数前加inline
内联函数的书写有一些限制(但没有统一的明确规定，由各家的编译器的聪明程度决定):
• 内联函数中可以定义变量，可以使用循环语句、分支语句等;
• 但内联函数不能直接递归或间接递归;
• 其它使编译器不能把函数调用在线化的情形。
凡是编译器没法把函数调用在线化的内联函数， 编译器都会自动忽略inline，把它当做一般函数来调用，inline也就自动失效了。
动态内存分配
C++用new和delete动态分配和释放内存，等同于C的malloc和free函数，但new和delete功能更强大
int *p=new int(10); //赋值
delete p;
int *pt=new int[10]; //数组
delete []pt;
int (*ptt)[10]=new int[8][10]; //分配80个int单元// pt是一个二维动态数组,ptt[0][0]~ptt[7][9]
delete []ptt;
int **q=new int *[10];
delete []q;
引用
C++提供了引用机制来传递变量地址。
在函数头部要传递地址的形参名前加&，而函数调用方式不变。
这样在被调用函数中对声明传递变量地址的变量的赋值操作，实际上是直接对调用函数中相应变量的操作。
#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int &a, int &b) // 引用声明传递a,b变量的地址
{
int t=a;
a=b;
b=t;
}
void main()
{
int i=3, j=5;
swap(i, j); //交换i, j的值
cout << i <<'\t'<< j<<endl ;
}
// 输出结果 : 5 3
// a和b的值已经交换
引用方式(传变量地址)除了能简化程序书写，还能提高程序的执行效率，因为当传递的是结构体(对象)时，只需传递其地址，让函数直接访问，而不必按照C语言传值的方式将结构体(对象)复制到函数的形参表中。
后面会看到:对于类的复制构造函数来说，这种引用方式(传变量地址)的机制，不是可有可无，而是必须的。
函数返回值也可以返回引用，这样也只需传递所返回量的地址，让调用函数直接访问，而不必按照C语言传值的方式将返回量复制后传递返回。但不能返回局部变量的引用。
using namespace std;
const int &max(int &a, const int &b)
{
return a>b? a:b;// 返回的是a或b也就是i或j的地址
}
void main()
{
int i=3, j=5, k;
k=max(i, j); //取i, j的值
cout << k <<endl ;
}
引用(reference)是一种特殊类型的变量,可以认为是给一个变量起别名。
int i, j;
int &r=i; // 变量引用，r和i是同一个内存单元
// r不能再改变引用,可以认为r是i的别名
i=10;
j=r; // 等价于i=20
类型修饰符 const
const是类型修饰符，在所定义的变量类型前面或后面出现，使之成为不可修改的量，即常量。
例如，int const a=1; 或 const int a=1; 使变量a成为不可修改的量，等同于C的常量，但 const比C语言的常量功能更强,因为const是带类型的。
const经常用于函数参数说明，防止在函数中无意破 坏参数的值或所指内容。
例如，strcpy(char *str2, const char *str1); 是将字符串str1复制到str2。将参数str1定义为const，就是防止在strcpy函数中破坏str1所指的字符串。
尤其是在C++引入传地址的引用机制后，const用来保证在函数中不会修改相应参数变量的值或所指内容
常对象
除了定义时一次性赋初值，不能再改变它的值，从而共用时起到保护作用。
const STU a={"Zhang San", 'm', 2019000001};
常数据成员
struct STU
{
char name[10];
char gender;
static int const sno=1;//静态常数据成员
//static与const同时出现
}
常指针
如STU *const p=&a，只能在初始化时赋值
指向常对象的指针
常指针STU *const p和普通指针STU *p都不能指向常对象
用const STU *p = &a；该指针指向a。该指针可以被修改
结论:指向常对象的指针不是常指针，可以被修改，也可以指 向普通对象。
指向常对象的常指针
const STU * const p = &a;初始化时指向a，不能被修改
作用域与可见性
C++引入了作用域操作符 (scope operator)‘::’，使我们可以同时访问同名的局部变量(max)和全局变量(::max)
#include <iostream>
using namespace std;
const int max=10000;
void main( ) // 从键盘上读入10个数，求最大值max输出,但最大不超过10000
{
int max, i,j;
cin >> max;
for (j=1; j<10;j++)
{
cin >> i;
if (i>max) max = i;
if (max > ::max) max = ::max;
}
cout << max<<endl;
}
//若max大于外部变量max的值，则取外部常量max的值, 这种做法通常用来防止数组越界或溢出。
缺省参数
这样函数调用时可以从右边开始省略一个或多个参数。
在函数声明中可以为一个或多个参数指定缺省值,这样函数调用时可以从右边开始省略一个或多个参数。
void delay(int day=1, int month=3, int year=2019)
{............}
数据抽象
将数据类型与操作分开，被称为数据抽象
T abs(T i)
{ returni<0?–i:i; }
对象
将一个(组)变量，以及作用于这些变量的一个(组)函数封装为一个单元，这个单元就被称为对象。
类是同类对象的抽象(共同特性的描述)，对象是类的实例化。
对象具有封闭性，可以自己控制外界对它的访问权限，从而严格控制外界对其中被封装变量的访问。
