C++语言程序设计
第 1讲,绪论 /5
低级语言与高级语言
?面向机器的语言是 低级语言 ；面向使用者的语
言是 高级语言 。
?机器可直接执行的语言是 低级语言 ；必须经过
,翻译, 才能执行的语言是 高级语言 。
?汇编语言是低级语言；
? Basic,Pascal,Fortran,C,MathLab,C++、
Java,C#等都是高级语言。
?低级语言 由于面向机器，所以执行效率很高；
?但可读性差、编写困难，不易维护。
人与计算机的沟通
?机器语言,
?机器直接执行
?汇编语言,
?与机器码对应
?高级语言,
?通过, 翻译,
01010010
10010011
00110011
01010010
10010011
00110011
MOV AX,A5h
MOV BX,90h
INT 13h
01010010
10010011
00110011
。。。
for(i=1,i<20;i++)
{
variable += 25;
if(variable==100) break;
}
高级语言
?高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽
象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据
命名和容易理解的执行语句。这使得在书写程
序时可以联系到程序所描述的具体事物。
?高级语言的特征,使用人比较容易理解的逻辑
语言来记录计算机运算过程。
?高级语言的逻辑结构,顺序结构、选择结构、
循环结构等。
?高级语言与具体机器指令无关。
?高级语言需要通过 编译 或 解释 才能在计算机上
运行。
面向过程与面向对象
?最早面向过程 FORTRAN77, 代码
?结构化程序 ALGOL60，后发展成
PASCAL,代码
?50年代开始发展，直到 80年代。
?80年代末 C语言开始流行，一直到 90年代。
?面向过程实际上就是面向 结构 和 函数 的程
序。
软件危机
? 软件危机最早在 1968年的 NATO会议提出，
表现为,
1,对软件的需求远超出现有的生产能力；
2,人们依赖于脆弱的软件，目前的软件不可靠、缺
乏安全性、性能下降、出错、难以升级,73%的
软件项目被延迟、超资、取消或失败。
? 为了从根本上解决软件危机的危机，人类提
出了, 软件工程, 的一些列方法，然而，众
多的软件工程的方法并没有彻底解决, 软件
危机, 的问题。
软件危机
? 1986年，弗雷德里克 ·布鲁克斯提出一个著名悲
观论断：, 没有一种单纯的技术或管理上的进
步，能够独立地承诺在 10年内大幅度地提高软
件的生产率、可靠性和简洁性, 。
? 非常遗憾的是 银弹论断 迄今为止尚未打破！据
美国国家标准和技术研究院的一份报告显示，
占据世界软件销售额 85%的是大型的专用软件，
而其开发的失败率却高达 70%。
? 针对日趋复杂的软件需求的挑战，软件业界在
90年代发展出了 面向对象 （ Object-Oriented）
的软件开发模式，作为针对, 软件危机, 的最
佳对策。
面向对象的思想
?一般对象,
? 是现实世界中一个实际存在的事物。
? 可以使有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的
（比如一项计划）。
? 是构成世界的一个独立单位，具有,
? 静态特征：可以用某种数据来描述
? 动态特征：对象所表现的行为或具有的功能
?软件中的 对象,
? 对象应可以用量化描述和处理；
? 对象具有 属性 和 行为,
? 属性：描述对象的静态特征的数据项；
? 行为：表述对象的动态特征的操作序列。
面向对象的思想
?面向过程 好比是无人管
理的阅览室，只有书架
和图书，随便看，随便
拿。
?面向对象 好比是图书馆，
图书被有效的管理（分
类），借书凭证，到期
归还。
? 属性,各种类型的图书、
各个阅览室
? 行为,图书进货，阅读
规则，借阅规则，残破
处理等。
面向对象的思想 ——类
Class
?分类 ——人类通常的思维方法
?分类所依据的原则 ——抽象
?忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目
标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把
具有共同性质的事物划分为一类，得出一个抽
象的概念。
?例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们在
长期的生产和生活实践中抽象出的概念。
面向对象的思想 ——类
Class
?面向对象方法中的 "类 "
?具有相同属性和服务的一组对象的集合
?为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包
括属性和行为两个主要部分。
?类与对象的关系,
犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的
对象称为该类的一个实例。
面向对象的思想 ——封装
Envelopment
?把对象的属性和服务结合成一个独立的系
统单位。
?尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形成一
个边界（或者说一道屏障），只保留有限
的对外接口使之与外部发生联系。
?例如：图书馆的管理，由管理员验证你证
件的有效性，查找你所需要的资料等。
面向对象的思想 ——继承
Inherit
?继承对于软件复用有着重要意义，是面
向对象技术能够提高软件开发效率的重
要原因之一。
?定义：特殊类的对象拥有其一般类的全
部属性与服务，称作特殊类对一般类的
继承。
?例如：将轮船作为一个一般类，客轮便
是一个特殊类。
面向对象的思想 ——多态性
Polymorphism
?多态是指在一般类中定义的属性或行为，
被特殊类继承之后，可以具有不同的数
据类型或表现出不同的行为。这使得同
一个属性或行为在一般类及其各个特殊
类中具有不同的语义。
?例如,
?数的加法 ->实数的加法
->复数的加法
软件编写的一些常见问题
问题 1,常量与变量的区别？
?常量：在程序运行中其值不能被改变的量。
?变量：在程序运行中其值可以被改变的量。
?常量类型：整型常量、实型常量、字符常量、
符号常量（宏定义）。
? #define PI 3.1415926
?变量：变量名，变量值。原则：先定义后使用。
? int a; a = 10;
问题 2,运算符的来历？
?在低级语言中只有操作指令（ instruction）和操作
数（ operand）
? instruction operand1,operand2
?高级语言将能完成某项工作的一组有关指令用 函数
（ function） 来表示。如,
? int c; c = Add(int a,int b) 表示 a与 b的和。
? 进一步抽象,int a,b,c; … c = a + b;
? 同样,c = Increase(int a); ? c = a++;
?根据运算符 operator的操作数的个数来确定运算符
的目数：单目、双目、三目。
问题 3,C语言中有哪些运算符？
?双目运算符：有两个操作数；单目运算符：有一个操
作数；
?双目运算符,
? +（加）,-（减）,*（乘）,/（除）,%（取余）
? = （赋值） +=,-=,/=,*=,|=,&=,^=
? ==（相等）,!=（不相等）,>（大于）,<（小于）,>=
（大于等于）,<=（小于等于）。
? ||（逻辑或）,&&（逻辑与）
? <<（左移）,>>（右移）,|（或）,&（与）,^（异或）
?,（结构成员）,->（指针型结构成员）
?,（逗号运算）
问题 4,C语言中有哪些运算符？
?单目运算符,
? ++（递增）,--（递减）,-（负）。
? ！（逻辑非）,~（补）
? &（取地址）,*（按指针取值）
? sizeof （取大小）,() （类型转换）,[]（数组下标）
?三目运算符,
??,（条件运算）, c = (a > b )? a, b;
等价于 if ( a > b ) c = a; else c = b;
问题 5,宏定义是什么？
1,定义一个常量
? #define PI 3.1415926
? float x,y; x = PI/2.0; y = 3*PI;
2,定义一个带参数的表达式
? #define DISTANT(x,y) sqrt((x)*(x)+(y)*(y))
? float x,y,d; d = DISTANT(x,y);
3,字符串可以这样定义,
#define PRINT_MYNAME(myname) \
printf(“My name is = %s”,#myname);
4,字符串还能这样,
#define NEW_VARIABLE(newtype) \
var = Var_##newtype;
问题 6,地址 是什么 回事？ 指
针 又是怎么？
?地址（ address）是数据在内存中存放的位置。按
字节编号。
?每个有效的变量都有 有效的 地址。
?在有效地址上存放的可能是别的地址的值。
? 例如 设 a,b 的地址分别是 A,B,A => &a,B => &b;
? 地址 B存放了地址 A的值 &a => A =>*B => b;
? 因此 a => *(&a) => *b; 所以 b 是指向 a的 指针！
? [注 ] => 为等价于（数值相同）的意思。
? int a; int* b; a = 10; b = &a;
?则 *b 的值是 10！ b 是 a 的指针！
问题 7,双指针 是怎么回事？
指针与数组是什么关系？
?请看下面的例子,
int a; int* b; int** c;
a = 10; b = &a; c = &b;
c 就是指针的指针，即双指针。
? 数组有静态的（栈 stack中申请）和动态的（堆 heap
中申请）
? char Name[10]; /* Name 拥有 10个字节的空间 */
? char* Text; Text = malloc(10); /*Text 也拥有 10个字节的
空间 */
? 静态空间是自动释放的，而动态空间是需要调用 Free来
释放的。
?二维数组就应该用双指针，如 char**。
问题 8,如何理解函数的参数？
?函数有形参和实参。形参表示参数的形式，
实参表示实际的参数传递。实参的数据类型
要与形参保持一致。
?声明,void function(int var1,int var2);
?使用,int v1,v2; v1=10; v2=20; function(v1,v2);
?v1,v2 通过函数入口将数值传入 function内。
?如果 function 将 var1和 var2的值改变了，是
否会影响 function 外部呢？
问题 8,如何理解函数的参数？
? 如果函数定义,
void function (int var1,int var2)
{ var1 = 100; var2 = 200; }
? 调用,
int v1,v2; v1 = 10; v2 = 20;
function (v1,v2);
printf (“var1=%d,var2=%d”,v1,v2 );
? 结果是,var1=10,var2=20
? 这称为传值调用。
问题 8,如何理解函数的参数？
? 如果函数定义,
void function (int var1,int* pvar2)
{ var1 = 100; *pvar2 = 200; }
? 调用,
int v1,v2; v1 = 10; v2 = 20;
function (v1,&v2);
printf (“var1=%d,var2=%d”,v1,v2 );
? 结果是,var1=10,var2=200
? 这称为传指针调用。
本课考核方法
?平时成绩,20分
?上课和作业
?实验成绩,30分
?三次 MFC编程练习
?期末考试,50分
?开卷考试，基本概念和编程能力
?
?布鲁克斯用形象的譬喻来论述软件工程中存在
的, 陷阱, ——“在所有恐怖民间传说的妖怪
中，最可怕的是人狼，因为它们可以完全出乎
意料地从熟悉的面孔变成可怕的怪物,,而
,大家熟悉的软件项目具有一些人狼的特性
（至少在非技术经理看来），常常看似简单明
了的东西，却有可能变成一个落后进度、超出
预算、存在大量缺陷的怪物, 。惊悚故事里，
人们只有用银弹（银质子弹）才能消灭人狼，
而布鲁克斯认为，在软件工程中,,没有银
弹,,没有一种能够遏制软件向, 怪物, 变异、
同时还可大幅提升开发效率和产品质量的武器。
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第 1讲,绪论 /5
低级语言与高级语言
?面向机器的语言是 低级语言 ；面向使用者的语
言是 高级语言 。
?机器可直接执行的语言是 低级语言 ；必须经过
,翻译, 才能执行的语言是 高级语言 。
?汇编语言是低级语言；
? Basic,Pascal,Fortran,C,MathLab,C++、
Java,C#等都是高级语言。
?低级语言 由于面向机器，所以执行效率很高；
?但可读性差、编写困难，不易维护。
人与计算机的沟通
?机器语言,
?机器直接执行
?汇编语言,
?与机器码对应
?高级语言,
?通过, 翻译,
01010010
10010011
00110011
01010010
10010011
00110011
MOV AX,A5h
MOV BX,90h
INT 13h
01010010
10010011
00110011
。。。
for(i=1,i<20;i++)
{
variable += 25;
if(variable==100) break;
}
高级语言
?高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽
象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据
命名和容易理解的执行语句。这使得在书写程
序时可以联系到程序所描述的具体事物。
?高级语言的特征,使用人比较容易理解的逻辑
语言来记录计算机运算过程。
?高级语言的逻辑结构,顺序结构、选择结构、
循环结构等。
?高级语言与具体机器指令无关。
?高级语言需要通过 编译 或 解释 才能在计算机上
运行。
面向过程与面向对象
?最早面向过程 FORTRAN77, 代码
?结构化程序 ALGOL60，后发展成
PASCAL,代码
?50年代开始发展，直到 80年代。
?80年代末 C语言开始流行，一直到 90年代。
?面向过程实际上就是面向 结构 和 函数 的程
序。
软件危机
? 软件危机最早在 1968年的 NATO会议提出，
表现为,
1,对软件的需求远超出现有的生产能力；
2,人们依赖于脆弱的软件，目前的软件不可靠、缺
乏安全性、性能下降、出错、难以升级,73%的
软件项目被延迟、超资、取消或失败。
? 为了从根本上解决软件危机的危机，人类提
出了, 软件工程, 的一些列方法，然而，众
多的软件工程的方法并没有彻底解决, 软件
危机, 的问题。
软件危机
? 1986年，弗雷德里克 ·布鲁克斯提出一个著名悲
观论断：, 没有一种单纯的技术或管理上的进
步，能够独立地承诺在 10年内大幅度地提高软
件的生产率、可靠性和简洁性, 。
? 非常遗憾的是 银弹论断 迄今为止尚未打破！据
美国国家标准和技术研究院的一份报告显示，
占据世界软件销售额 85%的是大型的专用软件，
而其开发的失败率却高达 70%。
? 针对日趋复杂的软件需求的挑战，软件业界在
90年代发展出了 面向对象 （ Object-Oriented）
的软件开发模式，作为针对, 软件危机, 的最
佳对策。
面向对象的思想
?一般对象,
? 是现实世界中一个实际存在的事物。
? 可以使有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的
（比如一项计划）。
? 是构成世界的一个独立单位，具有,
? 静态特征：可以用某种数据来描述
? 动态特征：对象所表现的行为或具有的功能
?软件中的 对象,
? 对象应可以用量化描述和处理；
? 对象具有 属性 和 行为,
? 属性：描述对象的静态特征的数据项；
? 行为：表述对象的动态特征的操作序列。
面向对象的思想
?面向过程 好比是无人管
理的阅览室，只有书架
和图书，随便看，随便
拿。
?面向对象 好比是图书馆，
图书被有效的管理（分
类），借书凭证，到期
归还。
? 属性,各种类型的图书、
各个阅览室
? 行为,图书进货，阅读
规则，借阅规则，残破
处理等。
面向对象的思想 ——类
Class
?分类 ——人类通常的思维方法
?分类所依据的原则 ——抽象
?忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目
标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把
具有共同性质的事物划分为一类，得出一个抽
象的概念。
?例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们在
长期的生产和生活实践中抽象出的概念。
面向对象的思想 ——类
Class
?面向对象方法中的 "类 "
?具有相同属性和服务的一组对象的集合
?为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包
括属性和行为两个主要部分。
?类与对象的关系,
犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的
对象称为该类的一个实例。
面向对象的思想 ——封装
Envelopment
?把对象的属性和服务结合成一个独立的系
统单位。
?尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形成一
个边界（或者说一道屏障），只保留有限
的对外接口使之与外部发生联系。
?例如：图书馆的管理，由管理员验证你证
件的有效性，查找你所需要的资料等。
面向对象的思想 ——继承
Inherit
?继承对于软件复用有着重要意义，是面
向对象技术能够提高软件开发效率的重
要原因之一。
?定义：特殊类的对象拥有其一般类的全
部属性与服务，称作特殊类对一般类的
继承。
?例如：将轮船作为一个一般类，客轮便
是一个特殊类。
面向对象的思想 ——多态性
Polymorphism
?多态是指在一般类中定义的属性或行为，
被特殊类继承之后，可以具有不同的数
据类型或表现出不同的行为。这使得同
一个属性或行为在一般类及其各个特殊
类中具有不同的语义。
?例如,
?数的加法 ->实数的加法
->复数的加法
软件编写的一些常见问题
问题 1,常量与变量的区别？
?常量：在程序运行中其值不能被改变的量。
?变量：在程序运行中其值可以被改变的量。
?常量类型：整型常量、实型常量、字符常量、
符号常量（宏定义）。
? #define PI 3.1415926
?变量：变量名，变量值。原则：先定义后使用。
? int a; a = 10;
问题 2,运算符的来历？
?在低级语言中只有操作指令（ instruction）和操作
数（ operand）
? instruction operand1,operand2
?高级语言将能完成某项工作的一组有关指令用 函数
（ function） 来表示。如,
? int c; c = Add(int a,int b) 表示 a与 b的和。
? 进一步抽象,int a,b,c; … c = a + b;
? 同样,c = Increase(int a); ? c = a++;
?根据运算符 operator的操作数的个数来确定运算符
的目数：单目、双目、三目。
问题 3,C语言中有哪些运算符？
?双目运算符：有两个操作数；单目运算符：有一个操
作数；
?双目运算符,
? +（加）,-（减）,*（乘）,/（除）,%（取余）
? = （赋值） +=,-=,/=,*=,|=,&=,^=
? ==（相等）,!=（不相等）,>（大于）,<（小于）,>=
（大于等于）,<=（小于等于）。
? ||（逻辑或）,&&（逻辑与）
? <<（左移）,>>（右移）,|（或）,&（与）,^（异或）
?,（结构成员）,->（指针型结构成员）
?,（逗号运算）
问题 4,C语言中有哪些运算符？
?单目运算符,
? ++（递增）,--（递减）,-（负）。
? ！（逻辑非）,~（补）
? &（取地址）,*（按指针取值）
? sizeof （取大小）,() （类型转换）,[]（数组下标）
?三目运算符,
??,（条件运算）, c = (a > b )? a, b;
等价于 if ( a > b ) c = a; else c = b;
问题 5,宏定义是什么？
1,定义一个常量
? #define PI 3.1415926
? float x,y; x = PI/2.0; y = 3*PI;
2,定义一个带参数的表达式
? #define DISTANT(x,y) sqrt((x)*(x)+(y)*(y))
? float x,y,d; d = DISTANT(x,y);
3,字符串可以这样定义,
#define PRINT_MYNAME(myname) \
printf(“My name is = %s”,#myname);
4,字符串还能这样,
#define NEW_VARIABLE(newtype) \
var = Var_##newtype;
问题 6,地址 是什么 回事？ 指
针 又是怎么？
?地址（ address）是数据在内存中存放的位置。按
字节编号。
?每个有效的变量都有 有效的 地址。
?在有效地址上存放的可能是别的地址的值。
? 例如 设 a,b 的地址分别是 A,B,A => &a,B => &b;
? 地址 B存放了地址 A的值 &a => A =>*B => b;
? 因此 a => *(&a) => *b; 所以 b 是指向 a的 指针！
? [注 ] => 为等价于（数值相同）的意思。
? int a; int* b; a = 10; b = &a;
?则 *b 的值是 10！ b 是 a 的指针！
问题 7,双指针 是怎么回事？
指针与数组是什么关系？
?请看下面的例子,
int a; int* b; int** c;
a = 10; b = &a; c = &b;
c 就是指针的指针，即双指针。
? 数组有静态的（栈 stack中申请）和动态的（堆 heap
中申请）
? char Name[10]; /* Name 拥有 10个字节的空间 */
? char* Text; Text = malloc(10); /*Text 也拥有 10个字节的
空间 */
? 静态空间是自动释放的，而动态空间是需要调用 Free来
释放的。
?二维数组就应该用双指针，如 char**。
问题 8,如何理解函数的参数？
?函数有形参和实参。形参表示参数的形式，
实参表示实际的参数传递。实参的数据类型
要与形参保持一致。
?声明,void function(int var1,int var2);
?使用,int v1,v2; v1=10; v2=20; function(v1,v2);
?v1,v2 通过函数入口将数值传入 function内。
?如果 function 将 var1和 var2的值改变了，是
否会影响 function 外部呢？
问题 8,如何理解函数的参数？
? 如果函数定义,
void function (int var1,int var2)
{ var1 = 100; var2 = 200; }
? 调用,
int v1,v2; v1 = 10; v2 = 20;
function (v1,v2);
printf (“var1=%d,var2=%d”,v1,v2 );
? 结果是,var1=10,var2=20
? 这称为传值调用。
问题 8,如何理解函数的参数？
? 如果函数定义,
void function (int var1,int* pvar2)
{ var1 = 100; *pvar2 = 200; }
? 调用,
int v1,v2; v1 = 10; v2 = 20;
function (v1,&v2);
printf (“var1=%d,var2=%d”,v1,v2 );
? 结果是,var1=10,var2=200
? 这称为传指针调用。
本课考核方法
?平时成绩,20分
?上课和作业
?实验成绩,30分
?三次 MFC编程练习
?期末考试,50分
?开卷考试，基本概念和编程能力
?
?布鲁克斯用形象的譬喻来论述软件工程中存在
的, 陷阱, ——“在所有恐怖民间传说的妖怪
中，最可怕的是人狼，因为它们可以完全出乎
意料地从熟悉的面孔变成可怕的怪物,,而
,大家熟悉的软件项目具有一些人狼的特性
（至少在非技术经理看来），常常看似简单明
了的东西，却有可能变成一个落后进度、超出
预算、存在大量缺陷的怪物, 。惊悚故事里，
人们只有用银弹（银质子弹）才能消灭人狼，
而布鲁克斯认为，在软件工程中,,没有银
弹,,没有一种能够遏制软件向, 怪物, 变异、
同时还可大幅提升开发效率和产品质量的武器。
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