《C++語(yǔ)言基礎(chǔ)教學(xué)課件》

C++語(yǔ)言基礎(chǔ)教學(xué)本課件旨在幫助您快速入門(mén)C++語(yǔ)言，掌握基本語(yǔ)法和編程技巧。C++語(yǔ)言概述面向?qū)ο缶幊藽++支持面向?qū)ο缶幊?，使代碼更易于組織、重用和維護(hù)。高效性能C++是一種高效的編程語(yǔ)言，適用于高性能計(jì)算和系統(tǒng)級(jí)編程。廣泛應(yīng)用C++被廣泛應(yīng)用于游戲開(kāi)發(fā)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等領(lǐng)域。C++環(huán)境搭建選擇編譯器例如：VisualStudio,Xcode,GCC創(chuàng)建項(xiàng)目設(shè)置項(xiàng)目名稱，選擇合適的編譯器和語(yǔ)言版本編寫(xiě)代碼創(chuàng)建.cpp文件，編寫(xiě)C++代碼編譯運(yùn)行編譯代碼，生成可執(zhí)行文件，然后運(yùn)行C++基本數(shù)據(jù)類型整型用于存儲(chǔ)整數(shù)，如`int`、`short`、`long`和`longlong`。浮點(diǎn)型用于存儲(chǔ)帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，如`float`和`double`。字符型用于存儲(chǔ)單個(gè)字符，如`char`。布爾型用于存儲(chǔ)真假值，如`bool`。C++變量及常量變量在程序中，變量用來(lái)存儲(chǔ)可以改變的值。變量需要聲明，包括數(shù)據(jù)類型和名稱。常量常量表示在程序執(zhí)行過(guò)程中無(wú)法更改的值。常量在聲明時(shí)使用關(guān)鍵字const進(jìn)行修飾。變量命名變量和常量命名應(yīng)遵循一定的規(guī)則，例如使用有意義的名稱，避免使用關(guān)鍵字等。C++運(yùn)算符1算術(shù)運(yùn)算符用于執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，例如加減乘除。2關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)，例如大于、小于、等于。3邏輯運(yùn)算符用于組合邏輯表達(dá)式，例如與、或、非。4位運(yùn)算符用于對(duì)操作數(shù)的位進(jìn)行操作，例如位與、位或、位異或。C++分支語(yǔ)句1if語(yǔ)句根據(jù)條件執(zhí)行代碼2else語(yǔ)句當(dāng)if條件不滿足時(shí)執(zhí)行3elseif語(yǔ)句多個(gè)條件判斷4switch語(yǔ)句多路分支選擇C++循環(huán)語(yǔ)句1for循環(huán)用于重復(fù)執(zhí)行特定次數(shù)的代碼塊。2while循環(huán)當(dāng)條件為真時(shí)，重復(fù)執(zhí)行代碼塊。3do-while循環(huán)至少執(zhí)行一次代碼塊，然后在條件為真時(shí)重復(fù)執(zhí)行。C++數(shù)組定義和聲明使用數(shù)據(jù)類型和方括號(hào)來(lái)聲明數(shù)組，例如：intnumbers[5];元素訪問(wèn)通過(guò)索引訪問(wèn)數(shù)組元素，索引從0開(kāi)始，例如：numbers[0]=10;遍歷使用循環(huán)語(yǔ)句遍歷數(shù)組，例如：for(inti=0;i<5;i++){...}C++函數(shù)定義1函數(shù)定義語(yǔ)法函數(shù)定義包括返回值類型、函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。函數(shù)體包含函數(shù)執(zhí)行的代碼塊。2返回值類型定義函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型。例如，int、double、void等。3函數(shù)名函數(shù)的標(biāo)識(shí)符，用于調(diào)用函數(shù)。函數(shù)名應(yīng)遵循C++命名規(guī)則，例如，使用字母、數(shù)字和下劃線，且不能以數(shù)字開(kāi)頭。4參數(shù)列表包含傳遞給函數(shù)的值，每個(gè)參數(shù)都有一個(gè)數(shù)據(jù)類型和標(biāo)識(shí)符。例如，intx、doubley等。5函數(shù)體函數(shù)執(zhí)行的代碼塊，包含變量聲明、語(yǔ)句和表達(dá)式。函數(shù)體以花括號(hào){}包圍。C++函數(shù)調(diào)用1函數(shù)名調(diào)用函數(shù)時(shí)，使用函數(shù)名來(lái)指定要執(zhí)行的函數(shù)。2參數(shù)將實(shí)際參數(shù)傳遞給函數(shù)，這些參數(shù)將被函數(shù)中的形式參數(shù)接收。3返回值函數(shù)可能返回一個(gè)值，該值可以通過(guò)調(diào)用函數(shù)來(lái)獲取。C++指針內(nèi)存地址指針變量存儲(chǔ)內(nèi)存地址，指向特定數(shù)據(jù)位置。間接訪問(wèn)通過(guò)指針解引用運(yùn)算符*訪問(wèn)指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)。類型關(guān)聯(lián)指針類型必須與指向的數(shù)據(jù)類型一致。C++引用1別名引用是變量的別名，它為已存在的變量提供了一個(gè)新的名稱。2內(nèi)存共享引用和它所引用的變量共享相同的內(nèi)存地址，它們指向同一個(gè)內(nèi)存位置。3傳遞效率使用引用可以提高函數(shù)參數(shù)傳遞的效率，因?yàn)樗苊饬酥档膹?fù)制。C++動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配new運(yùn)算符使用new運(yùn)算符在堆上動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存。delete運(yùn)算符使用delete運(yùn)算符釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存。內(nèi)存泄漏如果忘記釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。C++結(jié)構(gòu)體自定義數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)體允許您將相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)分組為一個(gè)單元，并使用結(jié)構(gòu)體變量來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。成員訪問(wèn)使用點(diǎn)運(yùn)算符(.)來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體成員，例如：結(jié)構(gòu)體變量.成員名。初始化您可以使用初始化列表或賦值語(yǔ)句來(lái)初始化結(jié)構(gòu)體變量。C++聯(lián)合體內(nèi)存共享聯(lián)合體（Union）中的所有成員共享同一個(gè)內(nèi)存空間。這意味著在同一時(shí)間，只能有一個(gè)成員的值有效。數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換聯(lián)合體可用于不同數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換，例如將整型值存儲(chǔ)在字符型變量中。節(jié)省內(nèi)存聯(lián)合體可以用來(lái)節(jié)省內(nèi)存空間，尤其是在需要存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)類型，但只有一個(gè)數(shù)據(jù)類型在同一時(shí)間有效的情況下。C++枚舉類型定義枚舉使用enum關(guān)鍵字定義枚舉類型，并指定枚舉常量的名稱和值。枚舉常量枚舉常量是符號(hào)常量，它們?cè)诰幾g時(shí)被替換為整數(shù)值。使用枚舉枚舉類型可以用于提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。C++類與對(duì)象封裝將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在一個(gè)類中，提高代碼的模塊化和可維護(hù)性。繼承允許創(chuàng)建新的類，繼承現(xiàn)有類的屬性和方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用和擴(kuò)展。多態(tài)同一操作可以作用于不同類型的對(duì)象，提高代碼的靈活性和可擴(kuò)展性。C++構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)1構(gòu)造函數(shù)在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)自動(dòng)調(diào)用，用于初始化對(duì)象成員。2析構(gòu)函數(shù)在對(duì)象銷毀時(shí)自動(dòng)調(diào)用，用于釋放對(duì)象占用的資源。C++運(yùn)算符重載增強(qiáng)代碼可讀性使代碼更易于理解和維護(hù)，就像使用熟悉的運(yùn)算符操作自定義類型一樣。擴(kuò)展運(yùn)算符功能為自定義數(shù)據(jù)類型提供額外的運(yùn)算功能，例如向量加法或矩陣乘法。提高代碼效率通過(guò)重載運(yùn)算符，可以避免編寫(xiě)冗長(zhǎng)的函數(shù)調(diào)用，使代碼更加簡(jiǎn)潔高效。C++繼承代碼復(fù)用繼承允許創(chuàng)建新的類，這些類繼承了現(xiàn)有類的特性和行為，從而提高代碼的可重用性和維護(hù)性。擴(kuò)展功能通過(guò)繼承，可以擴(kuò)展現(xiàn)有類的功能，而無(wú)需修改原有代碼，保持代碼的簡(jiǎn)潔和可維護(hù)性。代碼組織繼承為代碼組織提供了層次結(jié)構(gòu)，有利于代碼的模塊化和管理，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。C++多態(tài)運(yùn)行時(shí)多態(tài)C++多態(tài)是指同一操作作用于不同的對(duì)象，會(huì)產(chǎn)生不同的行為。在C++中，多態(tài)主要通過(guò)虛函數(shù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。虛函數(shù)虛函數(shù)是指在基類中聲明為virtual的成員函數(shù)，允許子類重寫(xiě)基類中的虛函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)。動(dòng)態(tài)綁定在調(diào)用虛函數(shù)時(shí)，實(shí)際執(zhí)行的函數(shù)取決于對(duì)象的實(shí)際類型，而不是聲明類型的類型，這種機(jī)制稱為動(dòng)態(tài)綁定。C++虛函數(shù)虛函數(shù)允許派生類重新定義基類中的函數(shù)，在運(yùn)行時(shí)根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類型選擇執(zhí)行哪種函數(shù)。使用關(guān)鍵字virtual聲明虛函數(shù)，在基類中定義，并在派生類中重寫(xiě)。通過(guò)指針或引用訪問(wèn)虛函數(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)多態(tài)性。C++抽象類抽象類定義包含純虛函數(shù)的類稱為抽象類，不能直接創(chuàng)建抽象類的對(duì)象。繼承和實(shí)現(xiàn)抽象類只能被繼承，子類必須實(shí)現(xiàn)抽象類的純虛函數(shù)才能創(chuàng)建對(duì)象。接口定義抽象類提供了一種定義接口的機(jī)制，用于規(guī)范子類必須實(shí)現(xiàn)的行為。C++異常處理1異常程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤或異常情況。2異常處理通過(guò)try、catch、throw關(guān)鍵字進(jìn)行異常處理。3錯(cuò)誤類型例如，除數(shù)為零、內(nèi)存不足、文件打開(kāi)失敗等。C++文件操作1文件輸入輸出流提供對(duì)文件的讀寫(xiě)操作2文件打開(kāi)和關(guān)閉使用`ifstream`和`ofstream`對(duì)象3文件操作函數(shù)例如`open()`、`close()`、`get()`、`put()`C++命名空間組織代碼命名空間用于將代碼組織成邏輯分組，以避免名稱沖突。不同的命名空間可以包含相同名稱的標(biāo)識(shí)符。全局作用域命名空間可以是全局的，用于組織多個(gè)相關(guān)類、函數(shù)和變量。例如，std命名空間包含了標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)的組件。嵌套命名空間命名空間可以嵌套，用于創(chuàng)建層次結(jié)構(gòu)，以更好地組織復(fù)雜的代碼庫(kù)。C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)(STL)容器例如：向量(vector)、列表(list)、集合(set)、映射(map)等。算法例如：排序(sort)、搜索(search)、查找(find)等。迭代器提供對(duì)容器中元素的訪問(wèn)方式。C++泛型編程代碼復(fù)用通過(guò)泛型編程，可以編寫(xiě)一次代碼，然后將其應(yīng)用于不同的數(shù)據(jù)類型，從而提高代碼復(fù)用率。類型安全泛型編程可以幫助確保代碼的類型安全，避免潛在的類型錯(cuò)誤。代碼簡(jiǎn)潔泛型編程可以使代碼更加簡(jiǎn)潔，易于理解和維護(hù)。C++新特性范圍基于for循環(huán)C++11引入的范圍for循環(huán)簡(jiǎn)化了遍歷容器的代碼，使代碼更簡(jiǎn)潔易讀。自動(dòng)類型推斷auto關(guān)鍵字可以