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1、移动应用软件开发技术第二讲：C+编程基础,移动应用软件开发技术课程建设小组北京大学二零一一年*致谢：感谢Intel对本课程项目的支持,C+编程基础,3,C+标识符(Identifiers)程序设计语言中为变量、常量、类型、函数等取的名字称为标识符。标识符由大小写字母、数字和下划线组成，并且只能以字母或下划线开始。 例如： 9abc、 *abc 是不合法的标识符注意：标识符区分大小写标识符长度任意提倡使用“见名知义”的标识符避免使用系统已定义的标识符（系统保留字）,4,关键字关键字在计算机中有预定的含义。关键字又称保留字，它们不能再被用户重新定义使用。 auto bool break case

2、catch char class const const_cast continue default delete do double else enum explicit extern false float for friend goto if inline int long mutable namespace new operator private protected public register return short signed sizeof static struct switch template this throw true try typedef typeid ty

3、pename union unsigned using virtual void volatile while,5,注释符C+语言保留了C语言中以/*开始，*/结束的注释，这种方式适用于多行的注释同时C+语言中还提供行注释符/，该注释在它的行结束处结束，适用于短注释。,6,数据类型,数据类型是不同形式的信息在内存中分配方式的基本约定（不同类型的数据在内存中占用的字节数有所不同），是构造程序的基础。常量、变量甚至函数都具有自己的数据类型。,五种基本数据类型,7,32位机上各基本类型的字宽及表示范围,8,变量,变量是在程序执行过程中，其值可以改变的量;变量有3个基本要素：名字类型值,9,变量的名字

4、,是一种标识符，需用遵守标识符的规则区分大小写mycar MyCar MYCAR 是三个变量名称 不能使用关键字作为变量名“见名知意”常见命名方法：my_bookmyBookiMyBook,10,变量的类型,C+中的变量在使用前必须定义，定义变量时必须指明变量的类型及名字。变量的类型包含数据类型和存储类型定义或说明变量的格式： ；例如：static int my_car;,11,变量的值,变量自身包含两个值：变量值：变量所表示的数据值 地址值：变量在内存中的地址值变量可以在定义时初始化，给变量赋一个初值。例如： int a=3,b=-78; double area=67.34;变量赋值，或更改

5、变量值例如： a=5；取变量地址值：通过“,12,C+提供另一种形式的初始化方法。例如，前面两个语句可改写为： int a(3) , b(-78) ; double area(67.34) ;,13,常量的定义格式,定义格式： const = 例如：const double pi = 3.141592653;,14,整型常量,十进制整型常量由09的数字组成，不能以0开头，没前缀例如：201 89 等八进制整型常量由07的数字组成，以0位前缀例如：032 024 等十六进制整型常量由09及af字母组成，0x或0X为前缀例如：0x1a 0X3F 等长整型常量后缀L(l)，无符号整型常量后缀U(u)

6、例如：123L 12322U 223212ul,15,字符串常量,以一对双撇号括起来的字符序列例如：“Hello world！n”字符串常量中可以包含空格符、转义字符及其他字符，也可以包含汉字。由于双撇号是字符串的定界符，因此字符串中使用”表示双撇号。字符串中字符的个数可以为任意数目字符串常量后面有一个结束符0“a”与a不同,16,运算符,运算符是指用来表示在数据上执行某些特定操作的符号。参与运算的数据称为操作数。（可以分别称为单目、双目和三目运算符）。算术运算符关系运算符逻辑运算符位操作运算符赋值运算符其他运算符,17,逻辑运算真值 表（真为非0，假为0）,18,位操作运算符,位运算符是对其

7、操作数按其二进制形式逐位进行运算，参加位运算的操作数必须为整数。C+中所有的位运算符如下：（按位求反） （右移） &（按位与）（按位异或） |（按位或）,19,选择语句,利用选择语句可以实现具有选择结构的程序选择语句有两种条件语句（if语句）开关语句（switch语句）特点：具有一定的判断功能可以根据给定的条件来决定执行哪路分支中的语句,20,C+中有三种循环语句可用来实现循环结构：while语句、do_while语句和for语句。 这些语句各有各的特点，而且常常可以互相替代。在编程时应根据需要选择最适合的循环语句。,循环语句,21,转向语句,goto 无条件转向语句 ，很少使用break 退

8、出语句continue 结束本次循环语句转向语句用于改变语句的执行顺序,22,枚举的定义枚举类型和枚举变量的定义格式如下，其中enum是枚举类型定义的关键字。enum 枚举类型名 枚举常量名1，枚举常量名2，枚举变量; /在定义枚举类型的同时定义枚举变量。例如：enum WeekDaySunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday today; 也可在枚举类型定义后再定义枚举变量，格式如下：枚举类型名 枚举变量。如：WeekDay tomorrow;,23,枚举类型,void main()enum WeakDaySu

9、nday,Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday ;WeakDay Today;Today=Friday;coutToday=Todayendl;Today=Sunday;coutToday=Todayendl;,Today=5Today=0,24,数组是一些意义上相关的同类型变量的有序集合。每个数组元素都是一个变量，用来存放不同的值。数组元素引用形式： 数组名 下标,数组,指针的概念1.指针： 即变量的内存地址。2.指针变量 指针变量是一种特殊的变量： 它存放的不是数据的值，而是另一个变量的地址。 指针变量常常直接简称为指针。,指针

10、,26,一个指针在定义以后，并不具体地指向某个变量，而只是确定了类型。可以对指针进行初始化，让它指向某个具体的变量。 “ 就将指针salary_ptr初始化为变量salary的地址值，也即指向了具体的salary。,27,指针的赋值和引用 除了在指针定义时对它进行初始化外，还可以使用赋值运算来给指针赋以变量的地址值。例如： int a = - 8978 ; int *p ; p = 这样一来，y就与x指向同一个变量a。,28,一个关于指针的例子。 # include void main() int x = 50 ; int *x_ptr = ,程序的输出为： x = 50 *x_ptr = 5

11、0 x_ptr = 0x0065FDF4 x = 100 *x_ptr = 100 x_ptr = 0x0065FDF4,29,指针与整数进行的加、减运算，代表着指针在内存空间上、下移动。具体上移或下移的字节数与其类型密切相关。例如，假设在某字长为32的计算机中，一个int型数据占4个字节，如果有 int a = 78 ; int *x = 执行后，x指向了上一个整数。,指针运算,30,当+或 与*同时作用于指针时，同样应该注意运算的顺序。例如: x = *p+ ; 相当于 x = *(p+) ; 即先从当前地址中取值，然后将指针指向下一个数据。又如: x = *+p ; 相当于 x = *(

12、+p) ; 先将地址加1，再取地址中的数据赋给x。而 x = +*p ; 相当于 x = +(*p) ; 表示先取p所指向的单元内的数据值，再将数据值加1后赋给x。,31,例：给出程序的运行结果#include void main() int a3 = 24,30,8; int *p;p=a;int x;x=*p+;coutx,*pendl;x=*+p;coutx,*pendl;x=+*p;coutx,*pendl;,24,308,89,9,32,函数定义与函数原型,C+中的函数由一段相对独立的程序组成，这段程序能实现某一方面独立和完整的功能。,例 求5！+4！#include int fac

13、torial(int n) int z,i;z=1; for (i=1;i=n;i+) z=z*i;return z; void main()int x;x= factorial (5)+ factorial (4);cout”5！+4！=”xab;max(a,b);void max(int x,int y)int w; w=xy? x:y;coutThe big one of two input number is :wendl; ,运行结果：Please input two integers: 54 -89The big one of two input number is :54 程序中

14、 x, y 为形参，a, b 为实参。,34,函数的传值调用,例 交换两个整数变量的值。#includevoid exch(int x, int y)int z;z=x;x=y;y=z;,void main()int a=3, b=5;exch(a,b);couta=a, b=bendl;,/运行结果：a=3, b=5变量a,b的值没有改变。,35,函数的传址调用 传址调用: 指针作函数参数,例 交换两个整数变量的值。#includevoid exch(int *x, int *y)int z;z=*x;*x=*y;*y=z;,void main()int a=3, b=5;exch(,/运行

15、结果：a=5, b=3变量a, b的值已经交换。,36,动态内存分配,在ANSI C中，malloc（ ）和free（ ） C+兼容了C语言中的这两个函数，并提供了两个新的操作符：new 和 delete C+程序运行时可以在内存区使用new运算符和delete运算符动态创建和删除变量。,37,/动态分配#include stdio.h“ /包含标准输入输出头文件#include stdlib.h/包含动态存储分配函数头文件void main()int *p;/定义一个整型指针 p/为指针 p 动态分配一个存储单元p = (int *)malloc(sizeof(int);*p = 6;/将6

16、赋给指针p指向的存储单元printf(%d,*p);free(p);/释放 p 所指向的存储单元,38,例内存动态分配程序#include void main()int *pc;coutpc=pcendl;pc=new int;coutpc=pcendl;*pc=10;coutpc=pcendl;cout*pc=*pcn; /在运行时确定，可输入17pc=new charn; /申请17个字符（可装8个汉字和一个结束符）的内存空间strcpy(pc,堆内存的动态分配);coutpcendl;delete pc;/释放pc所指向的n个字符的内存空间,41,结构定义格式：struct 结构名 类型

17、1 结构成员1；类型2 结构成员2；;,例如：struct Teacherlong int id; char name10；int age;int sex;,结构定义后，可以声明结构变量或指向结构的指针如：Teacher Zhang；Teacher *tp;tp=new Teacher;,42,类,类是具有相同属性和行为的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述，其内部包括属性和行为两个主要部分。利用类可以实现数据的封装、隐藏、继承与派生。利用类易于编写大型复杂程序，其模块化程度比C中采用函数更高。,43,类的定义分为说明和实现两个部分。类说明部分是用来声明该类中的成员。类的

18、成员包括数据成员和函数成员。其中，函数成员又称成员函数或“方法”，用于对数据成员进行各种操作。类实现部分用来对成员函数进行定义。即说明部分告诉类要“干什么”，实现部分告诉类“怎么干”。,44,类说明部分,类说明部分一般格式如下：class 类名private:(或缺省时)数据成员声明或函数成员的原型；protected：数据成员声明或函数成员的原型；public：数据成员声明或函数成员的原型；,45,类实现部分,类的实现部分，包括所有在类体中说明的成员函数的定义。成员函数的定义通常在类定义体之外给出，其中每个成员函数定义格式为：返回值类型 类名：成员函数名（） /函数体 类的成员函数在类外部定

19、义时，前面必须加上“类名：”，以说明所定义的函数是哪一个类的成员。“：”称为作用域运算符。,46,封装性来自对类成员的访问控制权限。 在C+中，类的成员从访问权限上分为私有（private）、公有（public）和保护（protected）三类。 私有成员通常是一些数据成员。private权限为类带来了封装性，它使私有成员隐藏起来，不能从类的外部对它们进行访问，或者说它们从类外部是不可见的，只有类自己的成员函数才可以访问它们。 公有成员往往是一些操作（即成员函数），可在程序中类的外部访问它们，它们是类的对外接口。,类封装和数据隐藏,47,例： 点类Point的定义,class Pointpri

20、vate：double x , y ；public：void SetPoint(double x , double y) ;double GetX ( ) ；double GetY ( ) ;void Print ( ) ;；,void Point : SetPoint (double a , double b) /定义成员函数SetPoint( ) x = a ;y = b; double Point : GetX ( ) /定义成员函数GetX ( ) return x ;double Point : GetY ( ) /定义成员函数GetY ( ) return y ;void Poin

21、t : Print( ) /定义成员函数Print( ) cout”X=” x ”,” “Y=” y 或者 -() 这里的“-”是一个表示成员的运算符，它与 “.”运算符的区别是“-”用来表示对象的指针的成员，而“.”用来表示一般对象的成员。同样，前者表示数据成员，而后者表示成员函数。,52,#include #include cdate.hvoid main() CDate date1, date2; date1.SetDate(1996,5,4); date2.SetDate(1998,4,9); int leap=date1.IsLeapYear(); coutleapendl; dat

22、e1.Print(); date2.Print();,例 分析该程序的输出结果,class CDate public: void SetDate(int y, int m, int d); int IsLeapYear(); void Print(); private: int year, month, day;void CDate:SetDate(int y, int m, int d) year=y; month=m; day=d;int CDate:IsLeapYear() return (year%4=0,53,构造函数与析构函数,构造函数和析构函数是在类体中说明的两种特殊的成员函数。

23、构造函数的功能是在创建对象时，用给定的对象对对象进行初始化。析构函数的功能是用来释放一个对象，它与构造函数的功能正好相反。,54,构造函数的特点如下：构造函数是成员函数，函数体可写在类体内，也可写在类体外。构造函数是一个特殊的成员函数，该函数的名字与类名相同，该函数不指定类型说明。该函数可以没有参数，也可有参数。构造函数可以重载，即可定义多个参数个数不同的函数。程序中一般不直接调用构造函数，在创建对象时系统自动调用构造函数。,55,构造函数举例,class Clockpublic:Clock (int NewH, int NewM, int NewS);/构造函数void SetTime(in

24、t NewH, int NewM, int NewS);void ShowTime();private:int Hour,Minute,Second;,56,构造函数的实现：Clock:Clock(int NewH, int NewM, int NewS)Hour= NewH;Minute= NewM;Second= NewS;建立对象时构造函数的作用：void main() Clock c (0,0,0); /隐含调用构造函数，将初始值作为实参。 c.ShowTime();,31,57,析构函数,完成对象被删除前的一些清理工作。在对象的生存期结束的时刻系统自动调用它，然后再释放此对象所属的空

25、间。如果程序中未声明析构函数，编译器将自动产生一个默认的析构函数。,58,构造函数和析构函数举例,#includeusing namespace std;class Point public: Point(int xx,int yy); Point(); /.其它函数原形 private: int X,int Y;,59,Point:Point(int xx,int yy) X=xx; Y=yy;Point:Point()/.其它函数的实现略,41,60,继承是C+实现软件重用的主要手段。,61,派生(Derivate)类的定义格式,派生类的定义格式为：class 派生类名： 继承方式 基类名

26、/派生类新增成员定义； “继承方式”用于规定派生类中由基类继承到的那部分成员在派生类中的访问控制权限。继承方式用下述三个关键字之一来指定：public：公有继承；protected：保护继承；private：私有继承。,62,63,class :, ;多继承与单继承的区别从定义格式上看，主要是多继承的基类多于一个。,64,派生类构造函数的一般格式如下：():(参数表1),() ;派生类构造函数的调用顺序如下： 基类的构造函数 子对象类的构造函数(如果有的话) 派生类构造函数 执行的顺序是：先祖先(基类) ，再客人(成员对象)，后自己(派生类) 。,65,派生类构造函数实例,#includecl

27、ass A/定义基类private:int a ;public: A(int x) a = x ;coutAs constructor called.endl ; void show( ) coutaendl;class B/定义另一个类private:int b ;public: B(int x) b = x ;coutBs constructor called.endl ; int get( ) return b;,66,派生类构造函数实例,class C : public A/定义派生类private:int c;B obj_b ;public:C( int x ,int y , int

28、 z):A(x),obj_b(y)/ 派生类构造函数c = z ;coutCs constructor called.endl ; void show( ) A:show( );coutobj_b.get(),cendl ;,void main( )C c1(1,2,5), c2(3,4,7);c1.show( ) ;c2.show( ) ;,程序输出如下：As constructor called.Bs constructor called.Cs constructor called.As constructor called.Bs constructor called.Cs constru

29、ctor called.12,534,7,67,派生类析构函数实例,#includeclass Xint x1,x2 ;public:X (int i,int j) x1 = i ; x2 = j ;void print ( ) coutx1”,”x2endl ; X( ) cout”Xs destructor called.”endl; ;class Y:public Xint y ;/ 派生类Y新增数据成员public:Y( int i , int j , int k) : X(i , j) y = k ;/派生类构造函数void print( ) X:print ( ) ;coutyen

30、dl ;Y( ) cout”Ys destructor called.”Speak()调用语句是动态联编。,75,动态联编（dynamic binding）亦称滞后联编（late binding），对应于静态联编（static binding）。,如果使用对象名和点成员选择运算符“.”引用特定的一个对象来调用虚函数，则被调用的虚函数是在编译时确定的（称为静态联编）,如果使用基类指针或引用指明派生类对象，使用该指针调用虚函数（成员选择符用箭头号“-”），则程序动态地（运行时）选择该派生类的虚函数，称为动态联编。,76,纯虚函数是在基类中只有说明而没有实现定义的虚函数，它的任何派生类都必须定义自己

31、的实现版本。普通的虚函数在派生类中可以不重新定义。此时指向派生类对象的指针调用该函数时调用的是基类中定义的版本。纯虚函数定义形式：virtual 类型 函数名（参数表）=0；例如：在前面例子中对于从Circle 、Triangle、Rectangle抽象出的公共基类Figure，求面积的运算是无实际意义的：virtual void area()coutCant define area for an abstraction figureendl; area()可以定义为纯虚函数。,纯虚函数,77,抽象类,说明凡是包含纯虚函数的类都是抽象类。或至少带有一个纯虚函数的类称为抽象类。因为纯虚函数是不能

32、被调用的，包含纯虚函数的类是无法建立对象的。 抽象类的作用是作为一个类族的共同基类，或者说，为一个类族提供一个公共接口。,78,异常处理的基本思想,计算机程序在机器上运行时会产生错误，这些错误对于编程人员可以预料到但却无法避免。在一个小型程序中，一旦程序运行时发生了异常，一般是将程序立即中断运行，从而无条件释放所有资源。而在一个较为复杂的软件中，函数与函数之间存在着各自明确的功能和相互间复杂的调用关系，发现错误的函数又并不具备处理错误的能力。,79,C+的异常处理机制使得异常的引发和处理不需要在同一函数内完成，它可以将异常向上传播，这样底层的函数可以专门用以解决具体问题，而上层的调用者就可以在适当的位置针对不同类型的异常设计处理。,异常处理的基本思想,80,异常处理的机制,C+语言提供了对处理异常情况的内部支持。在C+语言中，try、throw和catch语句就是用于实现异常处理的机制。有了C+程序的异常处理机制，程序可以向更高的执行上下文传递意想不到的事件，使C+程序能更好地从各种异常事件中进行有效地恢复，从而更好地执行,