C++程序設(shè)計(jì)

前言

　　設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定、具有專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)軟件，需要具備多方面的能力，例如，熟悉應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，能合理地選擇和設(shè)計(jì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，精通軟件工程相關(guān)知識(shí)和方法等。但無(wú)論如何，熟練的編程技巧仍是必備的基礎(chǔ)能力。因?yàn)?，無(wú)論多么豐富的領(lǐng)域知識(shí)，多么高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，多么良好的軟件架構(gòu)，最終都需要轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)程序，才能被計(jì)算機(jī)所理解，進(jìn)而指揮計(jì)算機(jī)按照人類(lèi)的設(shè)想求解問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的早期，人們必須通過(guò)在紙帶上打孔的方式編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序。高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的出現(xiàn)，大大降低了人類(lèi)與計(jì)算機(jī)溝通的難度。但計(jì)算機(jī)還未發(fā)展到能理解人類(lèi)語(yǔ)言、動(dòng)作、表情的程度，人們還是需要學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法和程序設(shè)計(jì)技巧，才能高效地與計(jì)算機(jī)溝通。c++是在c語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它繼承了c語(yǔ)言的諸多優(yōu)點(diǎn)。而面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)特性的加入，又大大提高了程序開(kāi)發(fā)、維護(hù)的效率。因此，十幾年來(lái)，c++一直是使用最廣泛的計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。　　本書(shū)的作者Y．Daniel Liang教授是國(guó)際知名的計(jì)算機(jī)教育家和專(zhuān)業(yè)書(shū)籍作家。多年來(lái)一直致力于教學(xué)方法的改革和教材的撰寫(xiě)，已與Prentice Hall公司合作出版了30余本計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍。這些書(shū)籍行銷(xiāo)全世界，特別是Liang Java系列叢書(shū)，是最暢銷(xiāo)的Java教材，被世界各地的高等院校廣泛采用。本書(shū)是他在c++領(lǐng)域奉獻(xiàn)給廣大讀者的最新力作。　　本書(shū)分為三部分。第一部分介紹基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)方法，包括基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和運(yùn)算、分支語(yǔ)句、循環(huán)、函數(shù)、數(shù)組、指針和c字符串以及遞歸等內(nèi)容。第二部分介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，主要包括對(duì)象和類(lèi)的基本概念、對(duì)象和類(lèi)的深入內(nèi)容、繼承和多態(tài)、文件輸入和輸出、運(yùn)算符重載及異常處理等內(nèi)容。第三部分介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，包括模板、鏈表、棧、隊(duì)列、樹(shù)、堆、優(yōu)先隊(duì)列、算法效率、排序算法、STL容器、STL算法等內(nèi)容?！　　盎A(chǔ)先行方法”是本書(shū)區(qū)別于其他同類(lèi)教材的最大特色。這種方法是指，并不在教學(xué)開(kāi)始之初向?qū)W生介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，而是首先介紹分支語(yǔ)句、循環(huán)、函數(shù)、數(shù)組等基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)方法，隨后再引入面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法。這種方法有利于學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握c++語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)技巧，已被國(guó)際計(jì)算機(jī)教育學(xué)屆廣泛接受。本書(shū)的另一特色是“清晰簡(jiǎn)明”的撰寫(xiě)風(fēng)格，通過(guò)簡(jiǎn)短的、吸引人的例子來(lái)清晰地闡述概念，更容易提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?！　∪绻氵€是個(gè)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的門(mén)外漢，本書(shū)可以將你引入這個(gè)廣闊而引人入勝的領(lǐng)域；如果你對(duì)c++程序設(shè)計(jì)已經(jīng)有所了解，本書(shū)也是一本很好的參考書(shū)籍。當(dāng)然，如果你是一名計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的在校學(xué)生，本書(shū)將是一本不可多得的高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的教材?！　⑴c本書(shū)翻譯工作的有王剛、劉曉光和劉璟，由王剛完成全書(shū)的審校工作。因時(shí)間倉(cāng)促，翻譯若有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)保持了Liang博士系列叢書(shū)中一貫的標(biāo)志性的教與學(xué)的哲學(xué)：以實(shí)例教，由實(shí)踐學(xué)。通過(guò)使用他所提出的已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的“基礎(chǔ)先行”的方法，Liang博士在本書(shū)中通過(guò)大量實(shí)例闡明了基本的C++特性，使得學(xué)生可以通過(guò)實(shí)踐來(lái)更有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。 在引入面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想之前，Liang博士使用清晰簡(jiǎn)明的語(yǔ)言介紹了C++語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)和基本的程序設(shè)計(jì)技術(shù)，如循環(huán)、逐步求精等。這些概念都是使用簡(jiǎn)短且吸引人的實(shí)例來(lái)進(jìn)行闡明的。他還在實(shí)例研究中給出了一些較大規(guī)模的實(shí)例，并附以整體的分析討論和詳細(xì)的逐行注解。 本書(shū)首先幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)所有必需和重要的基本概念，然后再進(jìn)入到面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，最終掌握構(gòu)建具有異常處理和輸入輸出功能的有意義的應(yīng)用程序的方法。貫穿全書(shū)的實(shí)例和練習(xí)都以問(wèn)題求解為中心，力圖培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)發(fā)可重用組件并用之創(chuàng)建實(shí)際項(xiàng)目的意識(shí)。     本書(shū)特點(diǎn)     ●大量的表格和圖示。     ●較早地介紹編寫(xiě)程序的方法——從第2章開(kāi)始，學(xué)生就能編寫(xiě)簡(jiǎn)短、有趣的游戲程序。     ●使用UML描述類(lèi)。     ●大量的補(bǔ)充資料——安裝和配置C++開(kāi)發(fā)環(huán)境、IDE簡(jiǎn)明教程、補(bǔ)充的C++特性等，這些補(bǔ)充資料便于教師設(shè)計(jì)自己的課程內(nèi)容。

書(shū)籍目錄

譯者序前言第一部分  程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　第1章  計(jì)算機(jī)、程序和C++語(yǔ)言簡(jiǎn)介 　第2章  基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和運(yùn)算 　第3章  分支語(yǔ)句 　第4章  循環(huán) 　第5章  函數(shù)  　第6章  數(shù)組   　第7章  指針和C字符串  　第8章  遞歸第二部分  面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)　第9章  對(duì)象和類(lèi) 　第10章  對(duì)象和類(lèi)的更多內(nèi)容 　第11章  繼承和多態(tài) 　第12章  文件輸入輸出 　第13章  運(yùn)算符重載   　第14章  異常處理   第三部分  數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)　第15章  模板  　第16章  鏈表、棧和隊(duì)列    　第17章  樹(shù)、堆和優(yōu)先隊(duì)列　第18章  算法效率和排序　第19章  STL容器  　第20章  STL算法 附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章　計(jì)算機(jī)、程序和C++語(yǔ)言簡(jiǎn)介　　目標(biāo)　　回顧計(jì)算機(jī)、程序和操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)（1.2~1.4節(jié)）?！　。蛇x）介紹二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制（1.5節(jié)）?！　×私釩++語(yǔ)言的歷史（1.6節(jié)）。　　編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的C++程序（1.7節(jié)）。　　了解C++程序開(kāi)發(fā)周期（1.8節(jié)）?！　。蛇x）使用Visual C++開(kāi)發(fā)C++程序（1.9節(jié)）?！　。蛇x）使用Dev-C++開(kāi)發(fā)C++程序（1.10節(jié)）?！　。蛇x）在Windows平臺(tái)使用命令行工具開(kāi)發(fā)C++程序（1.11節(jié)）?！　。蛇x）在UNIX平臺(tái)使用命令行工具開(kāi)發(fā)C++程序（1.12節(jié)）?！　?.1　引言　　我們使用字處理器撰寫(xiě)文檔，使用瀏覽器暢游Internet，使用電子郵件程序在Internet上發(fā)送電子郵件。字處理器、瀏覽器和電子郵件程序都是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件，而軟件是使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出來(lái)的，C++就是一種流行的而且功能十分強(qiáng)大的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。大多數(shù)應(yīng)用軟件（如字處理器、瀏覽器和電子郵件程序）都是使用C++開(kāi)發(fā)的。本書(shū)將帶領(lǐng)讀者學(xué)習(xí)使用C++這個(gè)功能強(qiáng)大的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序。　　在正式進(jìn)入學(xué)習(xí)之前，我們先來(lái)回顧一下計(jì)算機(jī)、程序及操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)熟悉一下數(shù)制。如果你已經(jīng)很熟悉CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、操作系統(tǒng)以及程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等術(shù)語(yǔ)，可以跳過(guò)1.2-1.4節(jié)。還可略過(guò)1.5節(jié)，當(dāng)遇到有關(guān)二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的問(wèn)題時(shí)再查閱即可。　　1.2　什么是計(jì)算機(jī)　　所謂計(jì)算機(jī)，就是一臺(tái)能存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的電子設(shè)備，它包含硬件（hardware）和軟件（software）兩部分。一般而言，計(jì)算機(jī)的硬件是我們可以看到的物理特征，而軟件是不可見(jiàn)的指令，它控制硬件，使之完成特定的任務(wù)。所謂計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，就是編寫(xiě)讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令。原則上，你無(wú)需了解計(jì)算機(jī)硬件，就可以學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，但如果對(duì)硬件知識(shí)有所了解的話(huà)，能幫助你更好地理解程序指令會(huì)產(chǎn)生什么效果。本節(jié)將概述計(jì)算機(jī)硬件的組成及各組成部件的功能。

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