C程序设计实验指导与题解.ppt

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1、C+程序设计程序设计北京理工大学北京理工大学计算机科学技术学院计算机科学技术学院赵清杰赵清杰2008.72北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院2C+程序设计程序设计清华大学出版社，清华大学出版社，20083北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院3主要内容主要内容第第1章章C+语言概述语言概述第第2章章C+编程基础编程基础第第3章章函数与函数模板函数与函数模板第第4章章类与类模板类与类模板第第5章章运算符重载运算符重载第第6章章继承与派生继承与派生第第7章章多态多态第第8章章异常处理异常处理第第9章章C+标准库标准库4北京理工大学北京理工大学 计

2、算机科学技术学院计算机科学技术学院4第第1章章C+语言概述语言概述5北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院5第第1章章C+语言概述语言概述本本章章简简单单介介绍绍C+语语言言的的特特点点以以及及C+标准库的主要构成。标准库的主要构成。列举一个简单的列举一个简单的C+程序。程序。程程序序的的编编辑辑、编编译译、连连接接与与运运行行，并并介介绍绍VisualC+6.0开开发发环环境境下下建建立立标标准准C+控控制制台台应应用用程程序序的的步步骤。骤。6北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院6第第1章章C+语言概述语言概述1.1C+语言的特点语言的特点

3、1.2C+标准库简介标准库简介1.3简单的简单的C+程序程序1.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行1.5小结小结7北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院71.1C+语言的特点语言的特点支持过程式程序设计支持过程式程序设计proceduralprogramming支持基于对象的程序设计支持基于对象的程序设计object-basedprogramming支持面向对象的程序设计支持面向对象的程序设计object-orientedprogramming支持泛型程序设计支持泛型程序设计genericprogrammingC+是一门支持多种编程方法的程序设计

4、语言：是一门支持多种编程方法的程序设计语言：8北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院81.1C+语言的特点语言的特点过程式程序设计过程式程序设计通过一组算法建立问题的模型，程通过一组算法建立问题的模型，程序的构成就是序的构成就是“算法算法+数据数据”。C+能够兼容能够兼容C语言，语言，但做了很多改进，例如对类型要求更加严格，输入但做了很多改进，例如对类型要求更加严格，输入输出更方便，增加了新的运算符，允许函数和运算输出更方便，增加了新的运算符，允许函数和运算符重载，增加了引用类型，提供符重载，增加了引用类型，提供inline、const等关等关键字。总之，在支持过程式程

5、序设计方面，比键字。总之，在支持过程式程序设计方面，比C语言语言更安全、功能更强、使用更方便。更安全、功能更强、使用更方便。基于对象程序设计基于对象程序设计，主要特征是抽象和封装。它允，主要特征是抽象和封装。它允许将数据和操作封装在一起，形成抽象数据类型，许将数据和操作封装在一起，形成抽象数据类型，如类。把占据一块内存的类的实例称为该类型的对如类。把占据一块内存的类的实例称为该类型的对象。基于对象的程序设计就是建立对象和通过公有象。基于对象的程序设计就是建立对象和通过公有接口与对象联系的过程。接口与对象联系的过程。9北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院91.1C+语言

6、的特点语言的特点抽象、封装、继承与多态是抽象、封装、继承与多态是面向对象程序设计面向对象程序设计的主的主要特征。在类与对象的基础上，要特征。在类与对象的基础上，C+通过继承和动通过继承和动态绑定机制扩展了抽象数据类型。通过从基类派生态绑定机制扩展了抽象数据类型。通过从基类派生出子类，使用户无需修改原有的程序就可以重用已出子类，使用户无需修改原有的程序就可以重用已有的资源，并能够进一步修改或增添功能。动态绑有的资源，并能够进一步修改或增添功能。动态绑定机制通过定义虚函数，使处于不同类层次的同名定机制通过定义虚函数，使处于不同类层次的同名函数，在程序运行时才被决定应该调用哪一个。函数，在程序运行时

7、才被决定应该调用哪一个。泛型程序设计泛型程序设计，将算法从特定的数据类型中抽象出，将算法从特定的数据类型中抽象出来，使算法通用于不同的数据类型。泛型程序在代来，使算法通用于不同的数据类型。泛型程序在代码重用、组织性、可维护性以及效率等方面表现出码重用、组织性、可维护性以及效率等方面表现出很强的优势。很强的优势。C+的模板语法机制，为范型程序设的模板语法机制，为范型程序设计奠定了关键基础。计奠定了关键基础。10北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院10第第1章章C+语言概述语言概述1.1C+语言的特点语言的特点1.2C+标准库简介标准库简介1.3简单的简单的C+程序程序1

8、.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行1.5小结小结11北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院111.2C+标准库简介标准库简介C+标准库（标准库（StandardLibrary）定义了一些可供直）定义了一些可供直接使用的函数、类、对象等。这些定义分别放在不同接使用的函数、类、对象等。这些定义分别放在不同的头文件中，我们使用时只要包含相应的头文件即可。的头文件中，我们使用时只要包含相应的头文件即可。以前的以前的C头文件和头文件和C+头文件名都是以头文件名都是以“.h”做后缀的，做后缀的，如如和和。新的。新的C+标准头文件名标准头文件名不带后缀。以字

9、母不带后缀。以字母c开头的标准头文件（如开头的标准头文件（如）等价于原来的等价于原来的C头文件。头文件。标准头文件中定义的标识符（如类名、函数名、对象标准头文件中定义的标识符（如类名、函数名、对象名）都归属于名字空间名）都归属于名字空间std，使用时要加前缀，使用时要加前缀“std:”进行限制，或者使用进行限制，或者使用using声明或声明或using指指令。令。C+标准库主要包括流类、标准库主要包括流类、string、容器类、使用容器、容器类、使用容器的泛型算法、数值运算、的泛型算法、数值运算、C标准库、语言支持功能等。标准库、语言支持功能等。12北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院

10、计算机科学技术学院121.2C+标准库简介标准库简介图图1-1C+标准库构成标准库构成13北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院131.2C+标准库简介标准库简介C+（语言）与（语言）与VisualC+（C+的开发环境）的开发环境）我们要学习的是我们要学习的是C+这门计算机语言的语法知识、这门计算机语言的语法知识、编程方法以及如何使用编程方法以及如何使用C+标准库。标准库。不同企业的开发环境一般也为用户提供一个基础类不同企业的开发环境一般也为用户提供一个基础类库，如库，如MicrosoftVisualC+的的MFC（MicrosoftFoundationClassLib

11、rary），），BorlandC+Builder的的VCL（VisualComponentLibrary）等。）等。软件开发人员也可以编写自己的类库。软件开发人员也可以编写自己的类库。本书我们只涉及本书我们只涉及C+标准库，而对不同的开发环境标准库，而对不同的开发环境及其类库不做具体介绍。及其类库不做具体介绍。14北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院14第第1章章C+语言概述语言概述1.1C+语言的特点语言的特点1.2C+标准库简介标准库简介1.3简单的简单的C+程序程序1.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行1.5小结小结15北京理工大学北京理

12、工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院151.3简单的简单的C+程序程序/*/例例1-1.计算圆面积的计算圆面积的C+程序程序/数据描述：半径和面积均为实数数据描述：半径和面积均为实数/数据处理：数据处理：(a)从键盘输入半径从键盘输入半径r；/(b)计算面积计算面积=r2；(c)向屏幕输出半径和面积向屏幕输出半径和面积/*16北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院161.3简单的简单的C+程序程序17北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院171.3简单的简单的C+程序程序上述程序运行后，屏幕上显示：Please input radius:

13、如果我们从键盘输入：3屏幕上将显示：radius=3area=28.274318北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院181.3简单的简单的C+程序程序例例1-2.数据的输出#include using namespace std;int main()cout a number in decimal:dec 15endl;cout in octal:oct 15 endl;cout in hex:hex 15 endl;cout a floating-point number:3.14159endl;cout a char:A endl;return 0;19北京理工大

14、学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院19第第1章章C+语言概述语言概述1.1C+语言的特点语言的特点1.2C+标准库简介标准库简介1.3简单的简单的C+程序程序1.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行1.5小结小结20北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院20n编辑：源文件的扩展名为编辑：源文件的扩展名为.cppn编译编译预处理过程预处理过程编译过程编译过程词法分析：单词词法分析：单词语法分析：构造程序的格式语法分析：构造程序的格式符号表：程序中的各种符号及它们的属性符号表：程序中的各种符号及它们的属性错误处理程序：错误处理程序：生

15、成目标代码：目标文件的扩展名为生成目标代码：目标文件的扩展名为.objn连接：可执行文件扩展名为连接：可执行文件扩展名为.exen运行运行1.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行21北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院21源程序源程序.cpp目标文件目标文件.obj可执行文件可执行文件.exe编译器编译器连接器连接器#include文件文件C+库文件库文件1.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行22北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院221.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行

16、C+编程环境：编程环境：Windows平台下平台下C+的集成开发环境：的集成开发环境：VisualC+6.0VisualSBorlandC+BuilderLinux下可以采用命令行开发下可以采用命令行开发C+程序程序vi编辑源文件编辑源文件gcc编译源文件编译源文件23北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院231.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行启动启动VisualC+6.0开发环境；开发环境；创建一个新项目；创建一个新项目；建立建立C+源程序文件；源程序文件；编辑编辑C+源程序文件内容；源程序文件内容；编译，连接，调试，执行；编译，连接，调试

17、，执行；关闭工作空间。关闭工作空间。VisualC+6.0开发环境下，建立标准开发环境下，建立标准C+控制台应用程序的步骤：控制台应用程序的步骤：24北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院24第第1章章C+语言概述语言概述1.1C+语言的特点语言的特点1.2C+标准库简介标准库简介1.3简单的简单的C+程序程序1.4程序的编辑、编译、连接与运行程序的编辑、编译、连接与运行1.5小结小结25北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院251.5小结小结C+是一门支持多种编程方法的程序是一门支持多种编程方法的程序设计语言，它不仅支持过程式程序设设计语言，它

18、不仅支持过程式程序设计，还支持基于对象的程序设计、面计，还支持基于对象的程序设计、面向对象的程序设计以及泛型程序设计。向对象的程序设计以及泛型程序设计。熟悉并学会使用熟悉并学会使用C+标准库。标准库。至少熟悉一种至少熟悉一种C+开发环境。开发环境。26北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院26第第2章章C+编程基础编程基础27北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院27第第2章章C+编程基础编程基础介绍介绍C+语言的基本概念和基本语法，语言的基本概念和基本语法，内容包括内容包括C+的词法规则、数据类型、的词法规则、数据类型、表达式及语句、预处理命令

19、、名字空间表达式及语句、预处理命令、名字空间等，并通过例子说明相应的语法知识，等，并通过例子说明相应的语法知识，在此基础上使大家能够编写出简单的在此基础上使大家能够编写出简单的C+程序。程序。28北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院28第第2章章C+编程基础编程基础2.1C+的词法规则的词法规则2.2C+的数据类型的数据类型2.3表达式与语句表达式与语句2.4预处理命令预处理命令2.5名字空间名字空间2.6小结小结29北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院292.1.1 C+的字符集的字符集大小写的英文字母：大小写的英文字母：az，AZ数字字符

20、：数字字符：09特殊字符：特殊字符：2.1C+的词法规则的词法规则30北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院302.1.1 C+的字符集的字符集基本基本ASCII码是美国标准信息交换码，把码是美国标准信息交换码，把128个字符与个字符与7位二进制数码对应。位二进制数码对应。C+把字符和它的码值同等看待，字符对把字符和它的码值同等看待，字符对应的数值就是该字符的应的数值就是该字符的ASCII码。码。参见参见例例2-1。2.1C+的词法规则的词法规则31北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院312.1.2 词汇词汇关键字关键字是是C+预定义的单词，表

21、达特定的预定义的单词，表达特定的含义，不允许重定义。含义，不允许重定义。C+关键字参见表关键字参见表2-2。2.1C+的词法规则的词法规则C+的词汇包括关键字、标识符、运算符、分的词汇包括关键字、标识符、运算符、分隔符、文字等。隔符、文字等。32北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院322.1.2 词汇词汇标识符标识符是程序员声明的单词，例如函数名、是程序员声明的单词，例如函数名、类名、对象名等。要求：类名、对象名等。要求：1）以字母或者下）以字母或者下划线开始；划线开始；2）由字母、数字或者下划线组）由字母、数字或者下划线组成。其中区分大成。其中区分大/小写，且不能使

22、用预定义小写，且不能使用预定义的关键字。的关键字。如如_mybook、MyBook、My_book2是合是合法的，而法的，而2a、x+y、new非法。非法。2.1C+的词法规则的词法规则33北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院332.1.2 词汇词汇运算符运算符是指实现各种运算的符号，如是指实现各种运算的符号，如+、-、*、/等。等。在在C+中，运算符是预定义的函数的名中，运算符是预定义的函数的名字，这些函数对参与运算的数值进行规定字，这些函数对参与运算的数值进行规定的运算，得到一个结果值。的运算，得到一个结果值。2.1C+的词法规则的词法规则34北京理工大学北京理工

23、大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院342.1.2 词汇词汇分隔符分隔符用于分割各个单词或者程序正文。用于分割各个单词或者程序正文。如：空格、制表（如：空格、制表（Tab键产生的字符）、换键产生的字符）、换行、逗号、冒号、分号、圆括号、花括号、行、逗号、冒号、分号、圆括号、花括号、注释符等。注释符等。文字文字在程序中直接表示常量值，包括数字、在程序中直接表示常量值，包括数字、字符、字符串和布尔文字。字符、字符串和布尔文字。2.1C+的词法规则的词法规则35北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院35第第2章章C+编程基础编程基础2.1C+的词法规则的词法规则2.2C

24、+的数据类型的数据类型2.3表达式与语句表达式与语句2.4预处理命令预处理命令2.5名字空间名字空间2.6小结小结36北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院36基本数据类型基本数据类型是是C+预定义的数据类型，或称为内置预定义的数据类型，或称为内置数据类型：布尔型数据类型：布尔型(bool)、字符型、字符型(char)、整型、整型(int)、浮点型、浮点型(float,double)、空类型、空类型(void)。可。可用用signed、unsigned修饰字符型和整型，修饰字符型和整型，long可用可用来修饰整型和双精度浮点型，来修饰整型和双精度浮点型，short可以修

25、饰整型。可以修饰整型。用户自定义数据类型用户自定义数据类型：在基本数据类型或者已定义的：在基本数据类型或者已定义的数据类型基础上，用户根据自己的需要，构造出的新数据类型基础上，用户根据自己的需要，构造出的新类型。如：枚举、联合、结构、类等。将数据与操作类型。如：枚举、联合、结构、类等。将数据与操作数据的算法（函数）封装在一起所建立的类型，又被数据的算法（函数）封装在一起所建立的类型，又被称作称作抽象数据类型抽象数据类型，在，在C+中通常指中通常指类类类型。类型。在已定义的数据类型基础上，结合某些修饰符（如在已定义的数据类型基础上，结合某些修饰符（如、*、&、()）或者关键字（如）或者关键字（如

26、const），可以得到），可以得到扩展扩展数据类型数据类型，如数组、指针、引用等。，如数组、指针、引用等。2.2C+的数据类型的数据类型37北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院37布尔型（布尔型（bool），），或逻辑型，占用或逻辑型，占用1个字节，其值只个字节，其值只能是真（能是真（true）或假（）或假（false）两种情况，一般用）两种情况，一般用“1”表示表示true，用，用“0”表示表示false。字符型（字符型（char），），表示单个表示单个ASCII字符或者相应的整字符或者相应的整数值，占用数值，占用1个字节。在内存中以个字节。在内存中以ASCII码值

27、的形式存码值的形式存储。储。整型（整型（int），），修饰符修饰符short、long、signed、unsigned。浮点型（浮点型（float,double），），即实数，单精度、双精度即实数，单精度、双精度和长双精度。和长双精度。空类型（空类型（void），），表示函数无返回值、或者指针所指表示函数无返回值、或者指针所指对象的类型不明确。对象的类型不明确。2.2.1基本数据类型基本数据类型38北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院38基本数据类型所占用的内存情况参见基本数据类型所占用的内存情况参见表表2-3。可以通过运算符可以通过运算符sizeof，测试在自己，测

28、试在自己的机器环境下某种数据类型或对象所的机器环境下某种数据类型或对象所占用的内存大小。如占用的内存大小。如sizeof(float)；参见参见例例2-2。2.2.1基本数据类型基本数据类型39北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院39常量常量：在程序运行过程中，其值不可：在程序运行过程中，其值不可改变。包括：文字常量、宏定义的符改变。包括：文字常量、宏定义的符号常量、号常量、const常量等。常量等。变量变量：在程序运行过程中，其值可以：在程序运行过程中，其值可以改变。改变。2.2.2常量与变量常量与变量40北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学

29、院40布尔文字布尔文字，true，false整型文字整型文字，例如，例如，-1000L表示长整数，表示长整数，1000UL表示无表示无符号长整数，符号长整数，U和和L不分前后。八进制表示不分前后。八进制表示0767L，十，十六进制表示六进制表示0 x76fL等。等。浮点型文字浮点型文字，12.5，.65F，2.5E-3，1e+5F，.28E12L字符文字字符文字，（，（1）A，4；（；（2）用八进制或十）用八进制或十六进制的六进制的ASCII码值表示：如码值表示：如A又可以表示为又可以表示为101，或者，或者x41；（；（3）如）如n表示换行符，表示换行符，参见表参见表2-4。字符串字符串文字

30、，文字，a，book，以字符，以字符0结尾。因此，字符结尾。因此，字符a占一个字节，而字符串占一个字节，而字符串a占两个字节。占两个字节。1.文字常量文字常量2.2.2常量与变量常量与变量41北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院41变量（或对象）一般具有名称（通过变量（或对象）一般具有名称（通过new创建的对象创建的对象没有名称）、类型、数值、地址这四个要素。定义变没有名称）、类型、数值、地址这四个要素。定义变量时，系统会在内存中为该变量分配一块连续区域，量时，系统会在内存中为该变量分配一块连续区域，变量的地址就是该区域的首地址。变量的地址就是该区域的首地址。C语言中

31、习惯使用语言中习惯使用“变量变量”这个术语。这个术语。C+中的对象，强调的是分配好的、具体的一块内存中的对象，强调的是分配好的、具体的一块内存区域，并且具有唯一的地址。每个对象都与一个特定区域，并且具有唯一的地址。每个对象都与一个特定的数据类型相关联，这个类型决定了相关内存的大小、的数据类型相关联，这个类型决定了相关内存的大小、布局、能够存储在该区域的值的范围以及可以对该区布局、能够存储在该区域的值的范围以及可以对该区域进行哪些操作等。数据类型不仅包括基本数据类型，域进行哪些操作等。数据类型不仅包括基本数据类型，更重要的是抽象数据类型。更重要的是抽象数据类型。2.变量与对象变量与对象2.2.2

32、常量与变量常量与变量42北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院42C+规定，标识符（如对象名、类名、函数名等）规定，标识符（如对象名、类名、函数名等）在使用之前要先进行声明或定义。在使用之前要先进行声明或定义。声明声明是告诉编是告诉编译器译器“这个标识符在某处进行了定义这个标识符在某处进行了定义”。定义是。定义是说说“在这里建立对象、函数等在这里建立对象、函数等”，并分配相应的，并分配相应的存储空间。存储空间。大多数情况下对象声明也就是定义，只有对全局大多数情况下对象声明也就是定义，只有对全局对象进行对象进行extern声明时例外。声明时例外。floatf1,f2,f3

33、,f4;floatf=2.5;或者或者floatf(2.5);类对象通过调用构造函数进行初始化。类对象通过调用构造函数进行初始化。2.变量与对象对象的声明和定义变量与对象对象的声明和定义2.2.2常量与变量常量与变量43北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院43作用域作用域指标识符在程序正文中的有效范围，例如指标识符在程序正文中的有效范围，例如函数域、类域、名字空间域、文件域（编译单元函数域、类域、名字空间域、文件域（编译单元内有效，一个包含内嵌头文件内容的完整内有效，一个包含内嵌头文件内容的完整.cpp文文件就是一个编译单元）等。件就是一个编译单元）等。一对花括号之间

34、的代码构成一个程序块，在程序一对花括号之间的代码构成一个程序块，在程序块内定义的对象是块内定义的对象是局部对象局部对象，局部对象的作用域，局部对象的作用域从对象的定义点开始，到程序块结束为止。函数从对象的定义点开始，到程序块结束为止。函数（包括主函数）内部定义的对象都是局部对象。（包括主函数）内部定义的对象都是局部对象。可见性可见性讨论的是标识符能否被使用。在具有包含讨论的是标识符能否被使用。在具有包含关系的局部作用域中，同名的内层对象将屏蔽外关系的局部作用域中，同名的内层对象将屏蔽外层对象。这时外层对象的标识符是不可见的。层对象。这时外层对象的标识符是不可见的。在同一作用域中不能对同一个标识

35、符多次定义。在同一作用域中不能对同一个标识符多次定义。2.变量与对象标识符的作用域和可见性变量与对象标识符的作用域和可见性2.2.2常量与变量常量与变量44北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院442.变量与对象标识符的作用域和可见性变量与对象标识符的作用域和可见性2.2.2常量与变量常量与变量45北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院45在函数、类等之外定义的对象，默认情况下的作用范在函数、类等之外定义的对象，默认情况下的作用范围具有全局性，即在整个程序运行期间起作用，所以围具有全局性，即在整个程序运行期间起作用，所以称之为称之为全局对象全局对

36、象。在局部作用域内，同名的局部对象。在局部作用域内，同名的局部对象将屏蔽全局对象。如果想在局部作用域内使用全局对将屏蔽全局对象。如果想在局部作用域内使用全局对象，则应利用作用域运算符象，则应利用作用域运算符“:”。参见。参见例例2-4。如果一个程序包含多个编译单元，那么在一个编译单如果一个程序包含多个编译单元，那么在一个编译单元中定义的全局对象，不仅在该编译单元可用，在其元中定义的全局对象，不仅在该编译单元可用，在其他编译单元也可以使用，但要先进行他编译单元也可以使用，但要先进行extern声明。参声明。参见例见例2-5。对于包含多个编译单元的程序，如果想使全局对象只对于包含多个编译单元的程序

37、，如果想使全局对象只在定义它的编译单元中起作用，则可以在定义时声明在定义它的编译单元中起作用，则可以在定义时声明它为它为static。参见。参见例例2-6。2.变量与对象标识符的作用域和可见性变量与对象标识符的作用域和可见性2.2.2常量与变量常量与变量46北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院46程序中的对象，一般在需要时被创建，不需要时则程序中的对象，一般在需要时被创建，不需要时则从内存中删除。在创建和删除之间所经历的时间称从内存中删除。在创建和删除之间所经历的时间称为对象的为对象的生存期生存期。一般，局部对象的生存期与它的作用域同在，全局一般，局部对象的生存期与它

38、的作用域同在，全局对象的生存期与程序的整个执行过程同在。对象的生存期与程序的整个执行过程同在。如果想使一个对象在整个程序执行过程中都存在，如果想使一个对象在整个程序执行过程中都存在，同时又不希望像全局对象那样存在安全隐患，这时同时又不希望像全局对象那样存在安全隐患，这时可声明可声明static局部对象。声明静态局部对象时，一般局部对象。声明静态局部对象时，一般要进行初始化。参见要进行初始化。参见例例2-7。2.变量与对象对象的生存期变量与对象对象的生存期2.2.2常量与变量常量与变量47北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院47一般局部对象的作用域从对象的定义点开始，到

39、它一般局部对象的作用域从对象的定义点开始，到它所在的程序块结束为止；生存期与作用域同在。所在的程序块结束为止；生存期与作用域同在。静态局部对象的作用域与一般局部对象相同；生存静态局部对象的作用域与一般局部对象相同；生存期与整个程序同在。期与整个程序同在。一般全局对象在程序的任意地方都可以使用；生存一般全局对象在程序的任意地方都可以使用；生存期与整个程序同在。期与整个程序同在。静态全局对象具有文件作用域；生存期与整个程序静态全局对象具有文件作用域；生存期与整个程序同在。同在。用用new建立的堆对象，其作用域和生存期由用户确建立的堆对象，其作用域和生存期由用户确定。定。关于作用作用域与生存期的总结

40、：关于作用作用域与生存期的总结：2.2.2常量与变量常量与变量48北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院48定义对象时，定义对象时，auto、register、static、extern是影是影响对象存储类型的几个关键字。响对象存储类型的几个关键字。存储区域类型存储区域类型：(1)静态存储区静态存储区,全局对象、静态对全局对象、静态对象和函数一般存储于该区域，存储区在程序开始执行象和函数一般存储于该区域，存储区在程序开始执行之前分配，在程序的整个运行期间都存在。之前分配，在程序的整个运行期间都存在。(2)栈区栈区(stack)，程序执行期间进行内存分配。一般局部变，程序

41、执行期间进行内存分配。一般局部变量存于栈区。量存于栈区。(3)堆区堆区(heap)，也称为动态存储区。，也称为动态存储区。程序运行时用程序运行时用new申请内存，由程序员负责何时用申请内存，由程序员负责何时用delete释放内存。释放内存。不同存储类型的对象，被分配在不同的内存区域参见不同存储类型的对象，被分配在不同的内存区域参见例例2-8。2.变量与对象对象的存储变量与对象对象的存储2.2.2常量与变量常量与变量49北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院49在在C+标准化之前，当需要用符号表示常量时，常用标准化之前，当需要用符号表示常量时，常用#define宏命令来定

42、义，例如：宏命令来定义，例如：#definePI3.14159标准标准C+中用中用const定义常量，与定义变量的语法类似，定义常量，与定义变量的语法类似，只是在前面多了一个关键字只是在前面多了一个关键字const。constdoublepi=3.14159;常量必须进行初始化，而且常量的值不能改变。常量必须进行初始化，而且常量的值不能改变。全局全局const量，默认具有文件作用域，这一点与一般全量，默认具有文件作用域，这一点与一般全局对象不同。如果想使一个局对象不同。如果想使一个const在整个程序可用，那在整个程序可用，那么定义时就要带么定义时就要带extern声明。声明。3.常量常量2.

43、2.2常量与变量常量与变量50北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院50volatile的语法与的语法与const类似。关键字类似。关键字const告诉编译器告诉编译器“不要改变我不要改变我”，而关键字而关键字volatile则告诉编译器则告诉编译器“我我可能会改变可能会改变”。当编译器不进行优化时，当编译器不进行优化时，volatile不不起作用；但当优化代码时，用该关键起作用；但当优化代码时，用该关键字则可以防止出现错误。字则可以防止出现错误。4.volatile2.2.2常量与变量常量与变量51北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院51在基

44、本数据类型基础上，用户可以根在基本数据类型基础上，用户可以根据需要构造出新的数据类型，如据需要构造出新的数据类型，如枚举枚举、联合联合、结构结构、类类等，这些都可以称为等，这些都可以称为自定义数据类型。一旦定义了一种新自定义数据类型。一旦定义了一种新的数据类型，我们就可以使用这种新的数据类型，我们就可以使用这种新类型。类型。2.2.3自定义数据类型自定义数据类型52北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院52枚举枚举类型是若干个有名字的整型常量的集合，如：类型是若干个有名字的整型常量的集合，如：enumShapeCIRCLE=10,SQUARE=0,RECTANGLE=1

45、0;花括号内的标识符是花括号内的标识符是枚举常量枚举常量，多个枚举常量之间用，多个枚举常量之间用逗号分隔；枚举常量的类型为逗号分隔；枚举常量的类型为Shape，具有整数值，具有整数值，可用来初始化或更新可用来初始化或更新Shape类型的对象。如：类型的对象。如：Shapesh=SQUARE;/对象对象sh初值为初值为SQUAREsh=RECTANGLE;/sh值改为值改为RECTANGLE 2.2.3自定义数据类型自定义数据类型1.枚举枚举53北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院53枚举常量的值，最前边的一个默认为为枚举常量的值，最前边的一个默认为为0，其后的值依次加

46、其后的值依次加1；枚举常量的值也可显式定义，未显式定义的枚举常量的值也可显式定义，未显式定义的则在前一个值的基础上加则在前一个值的基础上加1，如下面，如下面BLACK值为值为0，GREEN值为值为1，RED值为值为5，YELLOW值为值为6：enumColorBLACK,GREEN,BLUE=4,RED,YELLOW2.2.3自定义数据类型自定义数据类型1.枚举枚举54北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院542.2.3自定义数据类型自定义数据类型2.联合联合联合联合类型对象的每个成员都存储在同一位置，最类型对象的每个成员都存储在同一位置，最大存储空间的需要量由需要存储

47、空间最大的成员大存储空间的需要量由需要存储空间最大的成员决定。决定。sizeof(A.a)=4 sizeof(A.b)=8 sizeof(A)=8 union UnionX int a;double b;UnionX A;/A为对象为对象55北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院552.2.3自定义数据类型自定义数据类型3.结构结构结构结构类型由其他类型的数据成员组成，如可以把类型由其他类型的数据成员组成，如可以把学生的学号、姓名、年龄、成绩等放在一起，定学生的学号、姓名、年龄、成绩等放在一起，定义一种结构类型。义一种结构类型。sizeof(A.a)=4 sizeof(

48、A.b)=8 sizeof(A)=12 struct StructX int a;double b;StructX A;/A为对象为对象56北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院562.2.3自定义数据类型自定义数据类型4.类类在上面的结构类型中，我们把不同类型的在上面的结构类型中，我们把不同类型的数据封装在一起。那么对于使用这些数据数据封装在一起。那么对于使用这些数据的算法（一般通过函数实现），我们是否的算法（一般通过函数实现），我们是否也能封装到一起？也能封装到一起？通过关键字通过关键字class，可以定义一种新的数据，可以定义一种新的数据类型，即类型，即类类，例如

49、：，例如：57北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院572.2.3自定义数据类型自定义数据类型4.类类classClassX/定义定义ClassX类类型类类型public:/下面的成员是公有的下面的成员是公有的/成员函数成员函数SetData()voidSetData(intr1,intr2)a=r1;b=r2;private:/下面的成员是私有的下面的成员是私有的inta,b;/声明声明int型数据成员型数据成员a和和b;/注意分号不能少！注意分号不能少！ClassXA;/声明一个对象声明一个对象58北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院582

50、.2.3自定义数据类型自定义数据类型4.类类struct类型中也可以封装成员函数。类型中也可以封装成员函数。在在C+中，中，struct类型与类型与class类型的区别类型的区别是：默认情况下是：默认情况下class中的成员具有中的成员具有private访问属性，而访问属性，而struct中的成员具有中的成员具有public访访问属性。问属性。可以把枚举可以把枚举enum、联合、联合union和结构和结构struct看作是类看作是类class的特殊情况。的特殊情况。59北京理工大学北京理工大学 计算机科学技术学院计算机科学技术学院592.2.3自定义数据类型自定义数据类型5.类模板类模板为了减