21天学通C++

　　本书全面系统地介绍了C++编程的基本知识，如控制输入/输出、循环和数组、目标编程、模板以及创建C++应用程序，所有这些内容都包括在结构合理、联系紧密的章节之中。本书各章都提供了例程的清单，这些清单包括例程的输出以及代码的分析。此外，为了帮助读者加深理解所学内容，每章结束时都提供了一组常见问题及答案、练习题和测验。通过对照检查附录D所给出的测验和练习题的答案，可评估自己的学习进展情况。本书可作为没有任何编程经验的新手学习C++的教材，另外由于第四版是这本书的最新版本，所以本书也可作为有经验的C++程序员了解最新编程内容的参考书。

　　Jesse Liberty是编著了12本有关C++，C#及面向对象分析和设计的书籍的作者。他是Liberty Associates（http：//WWW.Liberty Associates.com）公司的总裁，该公司提供.net开发、编程、顾问、咨询以及培训。Jesse曾是一名杰出的AT&T软件工程师，Xerox和LinkNet（PBS）的软件设计师，花旗银行开发部的副总裁。他和他的妻子Stacey及两个女儿Robin和Rachel共同生活在Massachusetts州的Cambridge郊区。

第一篇

第一章　开始　2
1.1　引言　2
1.2　C++历史简介　2
1.2.1　本书要解决的问题　2
1.2.2　过程编程、结构化编程和面向对象的编程　3
1.2.3　C++和面向对象编程　4
1.3　C++的发展历程　4
1.4　学习C++应该先学C吗　5
1.5　C++和Java及C#　5
1.6　ANSI标准　5
1.7　准备编程　5
1.8　开发环境　6
1.9　生成程序　6
1.9.1　用编译器生成对象文件　6
1.9.2　用链接器生成可执行文件　6
1.10　程序开发周期　7
1.11　HELLO.cpp——你的第一个C++程序　8
1.12　开始学习编译器　9
1.12.1　创建Hello World项目　9
1.13　编译错误　9
1.14　小结　10
1.15　问与答　10
1.16　习题　10
1.16.1　测验　11
1.16.2　练习　11

第二章　C++程序的组成部分　12
2.1　一个简单程序　12
2.2　cout简介　13
2.3　使用标准的Namespace　15
2.4　注释　17
2.4.1　注释的类型　17
2.4.2　使用注释　17
2.4.3　对注释的忠告　18
2.5　函数　18
2.5.1　函数的使用　19
2.6　小结　20
2.7　问与答　20
2.8　习题　21
2.8.1　测验　21
2.8.2　练习　21

第三章　变量与常量　22
3.1　什么是变量　22
3.1.1　将数据存储在内存中　22
3.1.2　留出内存　22
3.1.3　整型量的大小　23
3.1.4　有符号和无符号　24
3.1.5　基本变量类型　24
3.2　定义一个变量　25
3.2.1　大小写敏感性　26
3.2.2　关键字　26
3.3　一次创建多个变量　27
3.4　给变量赋值　27
3.5　typedef　28
3.6　short与long的使用　29
3.6.1　无符号整型量的回绕　29
3.6.2　有符号整型量的回绕　30
3.7　字符型变量　31
3.7.1　字符和数字　31
3.7.2　特殊打印字符　32
3.8　常量　32
3.8.1　字面常量　33
3.8.2　符号常量　33
3.9　枚举型常量　34
3.10　小结　35
3.11　问与答　36
3.12　习题　36
3.12.1　测验　36
3.12.2　练习　37

第四章　表达式和语句　38
4.1　语句　38
4.1.1　空白　38
4.1.2　块和复合语句　38
4.2　表达式　39
4.3　运算符　40
4.3.1　赋值运算符　40
4.3.2　数学运算符　40
4.3.3　整型量除法和取模　41
4.4　赋值运算符与数学运算符的组合　41
4.5　自加与自减　42
4.5.1　前置和后置　42
4.6　优先级　44
4.7　括号的嵌套　44
4.8　真值的本质　45
4.8.1　关系运算符　45
4.9　if语句　46
4.9.1　缩进样式　48
4.9.2　else　49
4.9.3　高级if语句　50
4.10　在嵌套的if语句中使用大括号　52
4.11　逻辑运算符　54
4.11.1　逻辑“与”　54
4.11.2　逻辑“或”　54
4.11.3　逻辑“非”　54
4.12　简化求值　55
4.13　关系运算符的优先级　55
4.14　有关真假关系的进一步讨论　55
4.15　条件运算符(三目运算符)　56
4.16　小结　57
4.17　问与答　57
4.18　习题　58
4.18.1　测验　58
4.18.2　练习　58

第五章　函数　60
5.1　什么是函数　60
5.2　函数的返回值、参数和变元　61
5.3　声明和定义函数　61
5.3.1　函数的声明　61
5.3.2　函数原型　61
5.3.3　定义函数　62
5.4　函数的执行　63
5.5　局部变量　63
5.5.1　作用范围　65
5.6　全局变量　65
5.7　使用全局变量的注意事项　66
5.8　有关局部变量的更多知识　66
5.9　函数语句　67
5.10　有关函数变元的更多知识　67
5.10.1　使用函数作为函数的参数　68
5.11　参数作为局部变量　68
5.12　有关返回值的更多知识　69
5.13　默认参数　71
5.14　函数重载　72
5.15　有关函数的一些专门话题　75
5.15.1　内嵌函数　75
5.15.2　递归　76
5.16　函数是如何工作的　80
5.16.1　抽象层次　80
5.16.2　划分RAM　80
5.16.3　堆栈与函数　81
5.17　小结　82
5.18　问与答　82
5.19　习题　83
5.19.1　测验　83
5.19.2　练习　83

第六章　面向对象编程　85
6.1　C++是面向对象的吗　85
6.2　创建新类型　85
6.2.1　为什么要创建新类型　86
6.3　类和成员　86
6.3.1　声明一个类　86
6.3.2　有关命名习惯的一点说明　87
6.3.3　定义一个对象　87
6.3.4　类与对象　87
6.4　访问类成员　87
6.4.1　给对象赋值而不是给类赋值　88
6.4.2　如果你不声明它，你的类就没有它　88
6.5　私有和公有　88
6.5.1　使成员数据私有　90
6.5.2　私有性与安全性　91
6.6　实现类的方法　92
6.7　构造函数和析构函数　94
6.7.1　默认的构造函数和析构函数　95
6.7.2　使用默认构造函数　95
6.8　成员函数const　97
6.9　界面与实现　98
6.10　在何处放置类声明和方法定义　100
6.11　内嵌实现　100
6.12　用其他类作为成员数据的类　102
6.13　结构体　105
6.13.1　为什么两个关键字做同一件事　106
6.14　小结　106
6.15　问与答　106
6.16　习题　107
6.16.1　测验　107
6.16.2　练习　107

第七章　程序流程　109
7.1　循环　109
7.1.1　循环语句的起源——goto语句　109
7.1.2　为什么现在不再使用goto语句　110
7.2　while循环　110
7.2.1　复杂的while语句　111
7.2.2　continue和break　112
7.2.3　while(true)循环　114
7.3　do...while循环　115
7.4　do...while　116
7.5　for循环　118
7.5.1　高级for循环　119
7.5.2　多重初始化和自增运算　120
7.5.3　在for循环中使用空语句　120
7.5.4　空 for循环　122
7.5.5　嵌套循环　123
7.5.6　for循环的作用域　124
7.6　循环总结　125
7.7　switch语句　126
7.7.1　使用带有菜单的switch语句　129
7.8　小结　131
7.9　问与答　131
7.10　习题　132
7.10.1　测验　132
7.10.2　练习　132

第一篇内容回顾　134

第二篇

第八章　指针　140
8.1　什么是指针　140
8.1.1　在指针中存储地址　141
8.1.2　指针名　142
8.1.3　间接引用运算符　142
8.1.4　指针、地址和变量　143
8.1.5　使用指针操作数据　144
8.1.6　检查地址　145
8.2　为什么要使用指针　146
8.3　栈和自由存储区(堆)　147
8.3.1　new　147
8.3.2　delete　148
8.4　内存泄漏　149
8.5　在自由存储区内创建对象　150
8.6　删除对象　150
8.7　访问数据成员　151
8.8　自由存储区中的成员数据　152
8.9　this 指针　155
8.10　迷途指针、失控指针或悬浮指针　156
8.11　const指针　158
8.11.1　const 指针和const成员函数　158
8.11.2　const this指针　160
8.12　指针算法高级主题　160
8.13　小结　162
8.14　问与答　162
8.15　习题　163
8.15.1　测验　163
8.15.2　练习　163

第九章　引用　165
9.1　什么是引用　165
9.2　对引用使用取址运算符　166
9.2.1　引用不能被重新赋值　167
9.3　什么可以被引用　168
9.4　空指针和空引用　170
9.5　通过引用传递函数参数　170
9.5.1　用指针使swap()工作　171
9.5.2　使用引用实现swap()　172
9.6　理解函数头文件和原型　1749.7　返回多个值　174
9.7.1　通过引用返回值　175
9.8　使用引用传递来提高效率　177
9.8.1　传递const指针　179
9.8.2　使用引用代替指针　181
9.9　何时使用引用以及何时使用指针　183
9.10　混合使用引用和指针　183
9.11　不要返回对不在作用域中的对象的引用　184
9.12　返回对一个在堆中的对象的引用　185
9.13　指针的传递　187
9.14　小结　188
9.15　问与答　188
9.16　习题　188
9.16.1　测验　188
9.16.2　练习　188

第十章　高级函数　190
10.1　重载成员函数　190
10.2　使用默认值　192
10.3　默认值和重载函数的选择　194
10.4　默认构造函数　194
10.5　重载构造函数　194
10.6　初始化对象　196
10.7　复制构造函数　196
10.8　运算符重载　200
10.8.1　写一个自加函数　200
10.8.2　重载前置运算符　201
10.8.3　重载运算符函数的返回类型　203
10.8.4　返回无名临时对象　204
10.8.5　使用this指针　205
10.8.6　重载后置运算符　206
10.8.7　前置和后置之间的区别　207
10.8.8　加法运算符　208
10.8.9　重载operator+　210
10.8.10　运算符重载中存在的问题　211
10.8.11　运算符重载的局限性　211
10.8.12　重载什么　211
10.8.13　赋值运算符　212
10.9　处理数据类型转换　214
10.9.1　转换运算符　216
10.10　小结　217
10.11　问与答　217
10.12　习题　218
10.12.1　测验　218
10.12.2　练习　218

第十一章　面向对象的分析及设计　220
11.1　构造模型　220
11.2　软件设计：建模语言　220
11.3　软件设计：过程　221
11.4　Extreme编程　222
11.5　概览　223
11.6　需求分析　223
11.6.1　使用情况　223
11.6.2　应用分析　230
11.6.3　系统分析　230
11.6.4　计划文档　231
11.6.5　可视化　231
11.6.6　人工制品　231
11.7　设计　232
11.7.1　什么是类　232
11.7.2　变换　233
11.7.3　静态模型　234
11.7.4　动态模型　240
11.8　小结　242
11.9　问与答　242
11.10　习题　243
11.10.1　测验　243
11.10.2　练习　243

第十二章　继承　244
12.1　什么是继承　244
12.1.1　继承和派生　244
12.1.2　动物世界　245
12.1.3　派生的语法　24512.2　私有型与保护型　247
12.3　构造函数和析构函数　248
12.3.1　向基构造函数传递参数　250
12.4　覆盖函数　254
12.4.1　隐藏基类方法　255
12.4.2　调用基方法　257
12.5　虚函数　258
12.5.1　虚函数是怎样工作的　261
12.5.2　不能从基类中访问派生类中的函数　262
12.5.3　切片(slicing)　262
12.5.4　虚析构函数　264
12.5.5　虚复制构造函数　265
12.5.6　虚函数的代价　267
12.6　小结　267
12.7　问与答　268
12.8　习题　268
12.8.1　测验　268
12.8.2　练习　269

第十三章　数组和链表　270
13.1　什么是数组　270
13.2　数组元素　270
13.3　超过数组末尾写入数据　271
13.4　篱笆标志错误　274
13.5　初始化数组　274
13.6　声明数组　275
13.7　对象的数组　276
13.8　多维数组　277
13.9　初始化多维数组　278
13.10　有关内存的一些话题　279
13.11　指针数组　279
13.12　在自由存储区声明数组　281
13.13　指向数组的指针和指针数组　281
13.14　指针与数组名　281
13.15　删除自由存储区中的数组　283
13.16　char数组　283
13.17　strcpy()和strncpy()　285
13.18　字符串类　286
13.19　链表和其他结构　291
13.20　链表案例研究　292
13.20.1　责任授权　292
13.21　组件部分　292
13.22　你学到了什么　299
13.23　数组类　299
13.24　小结　300
13.25　问与答　300
13.26　习题　300
13.26.1　测验　301
13.26.2　练习　301

第十四章　多态性　302
14.1　单一继承的问题　302
14.1.1　升迁　304
14.1.2　下降　304
14.1.3　添加到两个链表　306
14.2　多重继承　306
14.2.1　多重继承对象的构成　309
14.2.2　多重继承对象中的构造函数　309
14.2.3　歧义解析　312
14.2.4　从共享基类中继承　312
14.2.5　虚继承　315
14.2.6　多重继承中存在的问题　318
14.2.7　混合继承和功能类　319
14.3　抽象数据类型　319
14.3.1　纯虚函数　322
14.3.2　实现纯虚函数　323
14.3.3　复杂的抽象层次　326
14.3.4　哪些类型是抽象的　329
14.4　小结　329
14.5　问与答　329
14.6　习题　330
14.6.1　测验　330
14.6.2　练习　330

第二篇内容回顾　331

第三篇

第十五章　特殊类和函数　340
15.1　静态成员数据　340
15.2　静态成员函数　344
15.3　函数指针　346
15.3.1　为什么使用函数指针　349
15.3.2　函数指针数组　351
15.3.3　把函数指针传递给其他函数　353
15.3.4　在函数指针中使用typedef　356
15.4　成员函数指针　358
15.4.1　成员函数指针数组　360
15.5　小结　361
15.6　问与答　362
15.7　习题　362
15.7.1　测验　362
15.7.2　练习　362

第十六章　高级继承　364
16.1　包容　364
16.1.1　访问被包容类的成员　369
16.1.2　过滤对被包容成员的访问　369
16.1.3　包容的代价　370
16.1.4　按值来复制　372
16.2　按继承/包容条款实现与代理　375
16.2.1　授权　376
16.3　私有继承　383
16.4　友元类　390
16.5　友元函数　397
16.6　友元函数和运算符重载　397
16.7　重载插入运算符　401
16.8　小结　405
16.9　问与答　405
16.10　习题　405
16.10.1　测验　406
16.10.2　练习　406

第十七章　流　408
17.1　流概述　408
17.1.1　封装　408
17.1.2　缓冲　409
17.2　流和缓冲区　410
17.3　标准I/O对象　410
17.4　重定向　411
17.5　用cin输入　411
17.5.1　串　412
17.5.2　串存在的问题　413
17.5.3　运算符>>返回对一个istream对象的引用　415
17.6　cin的其他成员函数　415
17.6.1　单字符输入　415
17.6.2　不使用参数的get()　415
17.6.3　使用带字符引用参数的get()　417
17.6.4　从标准输入读取字符串　417
17.6.5　使用cin.ignore()　419
17.6.6　peek()和putback()　421
17.7　使用cout输出　421
17.7.1　清除输出　422
17.8　相关函数　422
17.9　控制符、标志和格式化指令　423
17.9.1　使用cout.width()　423
17.9.2　设置填充字符　424
17.9.3　设置标志　425
17.10　流和printf()函数　426
17.11　文件的输入和输出　429
17.12　ofstream　429
17.12.1　条件状态　429
17.12.2　打开文件进行输入和输出　429
17.12.3　在打开时改变ofstream的默认行为　430
17.13　二进制文件和文本文件　432
17.14　命令行处理　434
17.15　小结　437
17.16　问与答　437
17.17　习题　438
17.17.1　测验　438
17.17.2　练习　438

第十八章　名字空间　439
18.1　开始　439
18.2　按名字解析函数和类　439
18.3　创建名字空间　442
18.3.1　声明和定义类型　442
18.3.2　在名字空间外定义函数　443
18.3.3　添加新成员　443
18.3.4　嵌套的名字空间　444
18.4　使用名字空间　444
18.5　关键字using　446
18.5.1　using命令　446
18.5.2　using声明　447
18.6　名字空间别名　449
18.7　未命名的名字空间　449
18.8　标准名字空间std　450
18.9　小结　451
18.10　问与答　451
18.11　习题　452
18.11.1　测验　452
18.11.2　练习　452

第十九章　模板　453
19.1　什么是模板　453
19.2　参数化类型　453
19.2.1　实例化一个模板的实例　453
19.3　模板定义　454
19.3.1　使用名字　455
19.3.2　模板的实现　455
19.4　模板函数　458
19.5　模板和友元　459
19.5.1　非模板友元类和函数　459
19.5.2　通用模板友元类或函数　462
19.6　使用模板项　465
19.6.1　特殊化函数　469
19.6.2　静态成员和模板　473
19.7　标准模板库　477
19.8　容器　477
19.9　了解顺序容器　477
19.9.1　向量容器　477
19.9.2　列表容器　482
19.9.3　Deque容器　483
19.10　堆栈　483
19.11　了解队列　484
19.12　了解关联容器　484
19.12.1　映射容器　484
19.12.2　其他关联容器　487
19.13　算法类　487
19.13.1　不变序列运算　488
19.13.2　改变序列算法　488
19.14　小结　489
19.15　问与答　489
19.16　习题　490
19.16.1　测验　490
19.16.2　练习　490

第二十章　异常和错误处理　492
20.1　程序中的各种错误(bugs、errors、mistakes和code rot)　492
20.1.1　异常　492
20.2　异常　493
20.2.1　如何使用异常　493
20.3　使用try块和catch块　497
20.3.1　捕捉异常　497
20.3.2　设置多条catch语句　498
20.3.3　异常等级　500
20.4　异常中的数据和命名异常对象　502
20.5　异常和模板　508
20.6　没有错误的异常　511
20.7　关于代码腐烂　511
20.8　错误和调试　511
20.8.1　断点　512
20.8.2　观察点　512
20.8.3　检查内存　512
20.8.4　汇编　512
20.9　小结　512
20.10　问与答　512
20.11　习题　513
20.11.1　测验　513
20.11.2　练习　513

第二十一章　进一步掌握的内容　515
21.1　预处理器和编译器　515
21.2　查看中间结果　515
21.3　使用#define　515
21.3.1　用#define替换常量　516
21.3.2　用#define进行测试　516
21.3.3　预编译命令#else　516
21.4　包含和包含警卫　517
21.5　宏函数　518
21.5.1　为什么总要用括号　519
21.5.2　宏与函数和模板　520
21.6　内联函数　520
21.7　字符串操作　522
21.7.1　字符串化　522
21.7.2　连结字符串　522
21.8　预定义宏　523
21.9　assert()　523
21.9.1　用assert()调试　524
21.9.2　assert()与异常　524
21.9.3　副作用　525
21.9.4　类不变量　525
21.9.5　打印中间值　529
21.9.6　调试级别　530
21.10　位操作　535
21.10.1　“与”运算符　536
21.10.2　“或”运算符　536
21.10.3　“异或”运算符　536
21.10.4　求补运算符　536
21.10.5　设置位　536
21.10.6　清除位　536
21.10.7　反转位　537
21.10.8　位字段　537
21.11　风格　539
21.11.1　缩进　540
21.11.2　大括号　540
21.11.3　长代码行　540
21.11.4　switch语句　540
21.11.5　程序文本　540
21.11.6　标识符名称　541
21.11.7　名字的拼写和大写　541
21.11.8　注释　542
21.11.9　访问　542
21.11.10　类定义　542
21.11.11　包含文件　542
21.11.12　assert()　543
21.11.13　const　543
21.12　下一步　543
21.12.1　从何处获得帮助和建议　543
21.12.2　学习C#　543
21.12.3　保持联系　543
21.13　小结　544
21.14　问与答　544
21.15　习题　545
21.15.1　测验　545
21.15.2　练习　545

第三篇内容回顾　546

附录A　二进制和十六进制　557
A.1　其他进制　557
A.2　进制的转换　558
A.2.1　二进制　559
A.2.2　为什么用二进制　559
A.2.3　位、字节和半字节　560
A.2.4　什么是kB(千字节)　560
A.2.5　二进制数　560
A.3　十六进制　560

附录B　C++关键字　564

附录C　运算符的优先级　565

附录D　答案　566