教育专题：C++高级编程-第一讲

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,C+高级编程,第一讲：,c+,语言特性,主讲人：步磊峰 UIPower,第一节：基本内置类型,内置类型的种类,要学习,C+,，你首先得了解它里面包含了哪些内置类型，它的最小存储空间是多少？不然你就不能运用好,C+,。,C+,基本内置类型有,bool,、,char,、,wchar_t,、,short,、,int,、,long,、,float,、,double,、,long double,基本内置类型的存储空间依机器而定。,c+,标准规定了每个算术类型的最小存储空间,第一节：基本内置类型,内置类型的种类,运行下面这段代码就能知道当前系统下，内置类型的最小存储空间是多少,第一节：基本内置类型,内置类型的种类,运行结果如图：,第二节：变量,变量名,变量名，即变量的标识符，由字母、数字和下划线组成变量名必顺以字母或下划线开头，并且区分大小写字母：,C+,的,的标识符都是大小写敏感的。,第二节：变量,初始化,对于许多,C+,编程新手，使用,=,来初使化变量常常感到迷惑，他们很容易把初始化当成是赋值的一种形式。但是在,C+,中初始化和赋值是两种不同的操作。虽然在内置类型中，复制初始化和直接初始化没有什么差别。但是在一些复杂的类,中，区分复制和初始化就显得很重要了,在这里大家还得注意一点的就是，在关于初始化变量时，建议每个内置类型的对象都要初始化。虽然这样做并不总是必,需的，但是会更加容易和安全、除非你确定忽略初始化式不会带来风险。因为未初始化的变量会引起运行问题,第二节：变量,const,限定符,const,放在变量的前面称为,const,常量,如：,const int MaxSize=100;/,定义一个常量,MaxSize=59;/,试图修改,MaxSize,常量,这一句在编译的时候就要出错,const,对象在文件默认为局部变量，也就是说，如果你想在其它文件里使用这个,const,变量，你必需在定义的时候前面加,上,extern,关键字，如：,/file1.cpp,extern const int MAX_COUNT=20;/,定义和初始化并声明为,extern,/file2.cpp,extern const int MAX_COUNT;/,使用,MAX_COUNT,常量从,file1.cpp,文件中,注：非,const,变量默认是,extern,。因此不需要在变量前面添加,extern,符号,第二节：变量,引用,引用,(reference),就是对象的另一个名字。在实际程序中，引用主要用作函数的形式参数。,引用必需用与该引用同类型的对象初始化，如：,int ival=1024;/ok,int/ok,int /,错误，引用必需初始化。,Int /,错误，初始化必需是一个对象,前面说过，引用其实就是对象的别名，因此在对一个引用操作时，实质是在对引用的那个变量进行操作，如：,int ival=1024;,int,refval+=2;,cout refval=refval endl;,cout ival=ival endl;,这段代码对,refval,引用进行加,2,操作就是对,ival,变量加,2,操作,第二节：变量,typedef,名字,typedef,可以用来定义类型的同义词，如：,typedef double WAGES;,WAGES hourly;,typedef,定义以关键字,typedef,开始，后面是数据类型和标识符，,typedef,并没有引入新的类型，而只是现有数据类型的,同义词。,typedef,通常被用于以下三个目的：,1,）为了隐藏特定类型的实现，强调使用类型的目的。,2,）简化复杂的类型定义，使其更易理解。,3,）允许一种类型用于多个目的，同时使得每次使用该类型的目的明确。,第二节：变量,枚举,默认情况下，枚举的第一个成员赋值为,0,，后面的每个枚举成员赋的值比前面的值大,1,。,如：,enum Week Sun,Mon=5,Tue,Wed;,在,Week,枚举中，,Sun,默认为,0,，,Mon=5,Tue=6,Wed=7,。,第三节：数组,数组的定义和初始化,数组是由类型名、标识符和维数组成的复合数据类型，类型名规定了存放在数组中的元素的类型，而维数则指定数组中,包含的元素个数。如,:,int a10;,char ch10;,double dArray3;,第三节：数组,数组的定义和初始化,任何数组，不论是静态声明的还是动态创建的，其所有元素在内存中都是连续字节存放的，也就是说保存在一大块连续,的内存区中。如,Array.cpp,：,第三节：数组,数组的定义和初始化,Array.cpp,运行结果如图：,第三节：数组,数组的定义和初始化,初始化数组，如下：,int a4=8,9,5,3;,int b=7,9,2;,上述初始化方式叫做显示初始化，在显示初始化时不用指定数组的维数。如上,b,数组,当然你也可以先定义数组，然后用一个循环来对其初始化，如：,int elem3;,for(int i=0;i3;i+),elemi=i+1;,数组不允许直接赋值变量，如,int b=a;/,这里是不允许的,第三节：数组,数组操作,CopyArray.cpp,代码如下：,第四节：指针,什么是指针,指针的概念很简单：指针用于指向对象，具体来说，指针保存的是另一个对象的地址。,指针的定义如下：,int a=10;,int*pInt=,vector*pev;,char*pCh;,第四节：指针,指针初始化,指针进行初始化或赋值只能使用以下四种类型的值：,1,）,0,常量表达式,2,）类型匹配的对象的地址,3,）另一个对象之后的下一地址,4,）同类型的另一个有效指针,如：,int*p=0;/,把,p,指针初始化为,0,int ival=2;,p=/,把,p,初始化为类型匹配的对象的地址,int*p2=p;/,把,p2,初始化为同类型的另一个有效指针,注意：避免使用未初始化的指针，很多运行时错误都源于使用了未初始化的指针。,第四节：指针,void*,指针,C+,提供了一种特殊的指针类型,void*,，它可以保存任何类型对象的地址，如：,double obj=3.24;,double*pd=,void*pv=,pv=pd;,void*,指针只支持几种有限的操作：与另一个指针进行比较；向函数传递,void*,指针或从函数返回,void*,指针；给另一个,void*,指针赋值。不允许使用,void*,指针操纵它所指向的对象。,第四节：指针,指针和引用的比较,使用引用,(reference),和指针都可间接访问另一个值，但它们之间有两个重要区别。,1,）引用总是指向某个对象：定义引用时没有初始化是错误的。,2,）赋值行为的差异：给引用赋值修改的是该引用所关联的对象的值，而并不是使引用与另一个对象关联。引用一经初始,化，就始终指向同一个特定对象,第四节：指针,指针和引用的比较,编写代码修改指针的值；修改指针所指对象的值。如：,ModifyPointer.cpp,第四节：指针,指针和引用的比较,ModifyPointer.cpp,运行结果如图：,第四节：指针,指向指针的指针,指针本身也是可用指针指向的内存对象。指针占用内存空间存放其值，因此指针的存储地址可存放在指针中。,PointerToPointer.cpp,代码如下：,第四节：指针,指向指针的指针,PointerToPointer.cpp,程序运行结果如下：,第四节：指针,指针的算术操作,PointerOperate.cpp,程序代码如下：,第四节：指针,指针的算术操作,PointerOperate.cpp,程序运行结果如图：,第四节：指针,指针和,const,限定符,指向,const,对象的指针,ConstPointer.cpp,程序代码如下：,第四节：指针,指针和,const,限定符,const,指针,程序代码如下：,第四节：指针,指针和,const,限定符,有的人对于,const,指针的写法不好理解，在这里大家可以从右往左读，比如上面那句读成指向,double,对象的,const,指针。,如果我们希望指针不能修改本身并且也不修改指针所指向对象的值，那应该怎么表述呢？其实只需要综合上面讲的两种,指针就好了，如：,const int val =9;,const int*const pInt=,这样,pInt,既不能修改所指对象的值，也不允许修改该指针的指向。,第五节：创建动态数组,在有些情况，编译无法知道数组的大小；比如：读一个文件，这个时候我们开多大的,buf,来装数据呢？答案是不知道的。,因此我们需要在知道一个文件的大小后，在分配一个数组来装数据，创建动态数组就能解决这种情况。,我们可以像这样去定义，如：,int*pBuf=new int1024;,创建动态数组，不是没有代价的，你,new,了一个新的数组，却没有,delete,掉数组，那么你就有内存泄漏的风险，因此在,不需要的时候要调用,delete,删除数组，如：,if(pBuf),delete pBuf,pBuf=NULL;,第六节：多维数组,严格地说，,C+,中没有多维数组，通常所指的多维数组其实就是数组的数组。,这里我们只说说二维数组，先来看看二维数组的定义和初始化，我们来看一段代码,int a23;/,数组的定义,int b23=0,1,2,4,5,6;/,数组的初始化,int c23=0,1,2,3,4,5;/,数组的初始化,上面的代码演示了二维数组的定义和初始化,注意，我们在使用二维数组的时候要按照,“,先行后列,”,的方式来访问，如：,这个大家可以下来做下实验，这里我给出理由，我们假设一个内存页为,4096,字节，并且定义一个数组,b1281024,，其,列数为,1024,（即每一行的元素恰好占用一页），当你用,“,先行后列,”,方式时，外层循环走过每一行，正好走完一页，没,有发生页面调度。当循环进入下一行时操作系统从外存调入下一页，因此，我们可以知道，遍历完后次数最多为,128,次。,但是你用,“,先列后行,”,方式来遍历的话，可能在遍历完后页面调度交数变成了,1024*128,。这将大大降低效率,第七节：,new,和,delete,表达式,三条警告，提醒大家注意：,1,）对分配的数组进行,delete,删除，不能误用成,delete,删除，如果用的是,delete,，那么只会删除数组的第,1,个元素内存，,后,面的内存就丢失了，容易造成内存泄漏。,2,）读写已删除的对象。如果删除指针后，没有把指针置为,0,，那么就会造成野指针。,3,）对同一个内存空间使用两个,delete,表达式。当第一次删除时，对象的内存空间返还给自由存储区，当第二次删除时,，此时自由存储区可能会被破坏。,第八节：强制类型转换,在编写程序中，难免会遇到类型转换，在,C,语言中用,(),括号来转换，,C+,继承了这种用法，但是它有一个明显的一个缺陷,，就是不会进行类型检测，不能保证满足转换。在,C+,里还提供了四种类型转换：,static_cast,、,const_cast,、,dynamic_cast,以及,reinterpret_cast,。我们应该避免使用强制类型转换，但如果一定要用的话，推荐使用,C+,里的那四,种类型转换，因为它们会执行类型检测。,第八节：强制类型转换,static_cast,可以使用,static_cast,显式地执行,C+,语言直接支持的转换。当需要将一个较大的算术赋值给较小的类型时，如：,double d=7.8;,int n=static_cast(d);,第八节：强制类型转换,const_cast,const_cast,最为直接，是将转换掉表达式的,const,性质。似乎从理论上讲，一个变量是,const,，那么就应该一直是,const,。,然而实际上，有时候你会发现有这种情况，比如我们在使用第三方的库时候，