《c++基础教案》课件

基础教案C++本教案旨在帮助学习者掌握C++编程语言的基础知识，并为进一步学习C++提供坚实基础内容涵盖C++的语法、数据类型、运算符、控制流程、函数、类和对象等简介C++C++是一种强大的通用编程语言，支持多种编程范式，包括面向对象编程、泛型编程和过程式编程C++是静态类型的编译型语言，被广泛用于系统软件开发、游戏开发、嵌入式系统、高性能计算等领域C++发展历史11979年贝尔实验室的丹尼斯·里奇和布莱恩·柯林汉开发了C语言，为C++的诞生奠定了基础21983年比雅尼·斯特劳斯特鲁普在C语言的基础上添加了面向对象特性，创造了C++31985年C++正式发布，并迅速成为一种流行的编程语言41998年C++标准委员会发布了C++标准，为C++语言的发展提供了规范52011年C++标准委员会发布了C++11标准，引入了许多新的特性，如自动类型推断、lambda表达式和移动语义62014年C++标准委员会发布了C++14标准，对C++11标准进行了一些改进，并引入了新的特性，如泛型Lambda和constexpr函数72017年C++标准委员会发布了C++17标准，引入了许多新的特性，如结构化绑定和折叠表达式82020年C++标准委员会发布了C++20标准，引入了许多新的特性，如概念和模块编程环境搭建C++安装编译器1选择一款C++编译器，例如GCC、Clang、Visual Studio等配置环境变量2将编译器的路径添加到系统环境变量中，方便在命令行中调用编写代码3使用文本编辑器或集成开发环境（IDE）编写C++代码编译运行4使用编译器将C++代码编译成可执行文件，并运行程序C++编程环境搭建是学习C++的第一步选择合适的编译器，配置环境变量，编写并编译代码，才能顺利运行C++程序编程基础语法C++标识符注释数据类型运算符标识符用于命名变量、函数、注释用于解释代码逻辑，提高定义变量存储数据的类型，例运算符用于执行运算，例如算类等，遵循一定的命名规则代码可读性，不参与编译如整型、浮点型、字符型等术运算符、比较运算符等变量的定义和使用变量定义变量使用变量定义用于在程序中分配内存空间，为变量定义后，可以使用变量名访问其存储数据存储提供一个名称，并指定数据的类的值，例如型age=25;定义变量时需包含变量类型和变量名，例如此代码将值25赋值给变量“age”int age;此代码声明了一个名为“age”的整数型变量基本数据类型整型浮点型存储整数，例如

100、-256存储小数，例如

3.

14159、-

1.2字符型布尔型存储单个字符，例如A、b、9存储逻辑值，例如true、false表达式和运算符算术运算符比较运算符•加法+•等于==•减法-•不等于!=•乘法*•大于•除法/•小于•取模%•大于等于=•小于等于=逻辑运算符赋值运算符•逻辑与•赋值=•逻辑或||•加赋值+=•逻辑非!•减赋值-=•乘赋值*=•除赋值/=•取模赋值%=顺序结构执行语句1依次执行代码顺序2从上到下程序流程3线性执行顺序结构是最基本的程序结构，它按照代码的书写顺序依次执行每一条语句代码执行的路径是线性的，没有分支或循环顺序结构就像一条直线，从起点到终点一直往前走，不会回头，也不会跳跃选择结构if语句用于判断条件是否成立，如果条件成立则执行if代码块，否则执行else代码块switch语句用于判断多个条件，根据不同条件执行不同的代码块，可以提高代码的可读性和效率嵌套结构允许在if语句或switch语句中嵌套其他选择结构，实现更复杂的逻辑判断循环结构循环结构1重复执行一段代码for循环2已知循环次数while循环3循环条件满足do-while循环4至少执行一次循环结构是程序设计中非常重要的概念，它可以使程序重复执行一段代码，直到满足某个条件为止数组的定义和使用

11.定义

22.声明数组是一种数据结构，用于存储相同数使用数据类型、数组名和方括号中元素据类型的一组元素数量声明数组

33.初始化

44.访问在声明时为数组元素赋值，可以手动初使用数组名和索引访问特定元素，索引始化或使用循环初始化从0开始数组的遍历和操作循环遍历元素访问循环语句用于访问数组中的每个元素，例如使用索引访问数组元素，例如arr[i]可以for循环访问第i个元素排序和查找修改和删除常用的排序算法包括冒泡排序、插入排序、可以修改数组元素的值，也可以使用删除操快速排序等作移除数组中的元素函数的定义和使用函数定义函数调用返回值函数定义由函数头和函数体组成函数头包函数调用使用函数名和实参列表进行当调函数可以返回一个值，用于传递函数执行的含函数名、返回值类型和参数列表函数体用函数时，程序会执行函数体内的代码，并结果返回值类型在函数定义中声明包含实现函数功能的代码返回结果函数的参数传递机制值传递引用传递函数调用时，将实参的值复制到形参函数调用时，将实参的地址传递给形参形参和实参之间相互独立，在函数内部对形参的修改不会影响实形参和实参指向同一个内存地址，函数内部对形参的修改会影响参实参函数的重载同一名称函数重载允许在同一作用域中定义多个具有相同名称但参数列表不同的函数参数列表不同参数列表包括参数类型、参数个数或参数顺序函数重载编译器根据函数调用时的实参类型和个数来选择合适的函数引用变量别名内存共享12引用变量是给已存在的变量起一个别名引用变量和原变量共享同一块内存空间操作一致性类型匹配34对引用变量的操作就是对原变量的操作引用变量必须与原变量类型一致指针的概念和使用指针变量指针运算12指针变量存储内存地址，指向指针运算符取地址、*取值特定数据，用于访问指针指向的数据指针类型指针应用34指针类型与指向数据的类型一动态内存分配、函数参数传递致，确保类型安全、数据结构实现等动态内存分配堆内存new运算符delete运算符动态数组堆内存是程序运行时动态分配使用`new`运算符在堆内存使用`delete`运算符释放之使用`new[]`和的内存区域程序员可以根据中分配内存空间该运算符返前使用`new`运算符分配的`delete[]`运算符创建和释需要申请和释放内存空间回指向分配内存空间的指针内存空间放动态数组例如，`int*arr=new例如，`delete ptr;`释放int

[10];`创建一个包含10个堆内存中的数据可以被多个函例如，`int*ptr=new int;``ptr`指向的内存空间整数的动态数组数访问，生命周期不受函数作分配一个整数类型的内存空间用域限制，并将指针`ptr`指向该空间结构体的定义和使用结构体定义成员访问结构体实例化结构体是一种自定义数据类型，可以将不同通过点运算符（.）访问结构体成员，例如创建结构体变量，可以使用结构体名后跟变类型的数据组合在一起student.name量名类的定义和使用类定义类的定义包含数据成员和成员函数，封装了对象的数据和行为类使用使用类创建对象，对象是类的实例，拥有类定义的属性和方法面向对象类是面向对象编程的核心，通过类创建对象，实现代码的模块化和重用类的封装和访问控制隐藏数据访问控制封装将数据和操作数据的方法捆使用访问修饰符控制类成员的访绑在一起，隐藏内部实现细节，问权限，包括公有、私有和保护防止意外修改数据三种提高安全性通过封装和访问控制，可以增强代码的安全性，防止非法访问和操作数据类的继承继承的定义代码复用类层次结构继承是一种创建新类（派生类）的方式，新继承可以减少代码重复，提高代码可读性和继承可以构建类层次结构，反映现实世界中类继承了已存在类的属性和方法（基类）可维护性事物之间的关系多态的概念多态性优势指的是同一个操作作用于不同的对象时，多态性可以提高代码的灵活性和可扩展性会产生不同的行为C++中的多态是通过虚函数实现的它允许程序在运行时根据对象的实际类型来选择执行相应的代码虚函数和虚函数表

11.虚函数

22.虚函数表C++中，虚函数用于实现多态每个包含虚函数的类都包含一性，允许子类重写父类的方法个虚函数表，它存储了该类所，在运行时动态调用适当的方有虚函数的地址法

33.动态绑定

44.优势通过虚函数表，程序可以在运虚函数允许代码在运行时选择行时确定要调用的实际函数，要执行的函数，提高代码的灵实现动态绑定活性模板的定义和使用代码复用数据类型无关模板是一种代码复用机制，允许模板可以接受不同的数据类型作程序员编写通用代码为参数，从而创建不同的函数或类实例提高效率通过使用模板，程序员可以减少代码编写量，提高开发效率标准模板库简介STL标准模板库STL是C++标准库中一个非常重要的组成部分，它提供了一套通用的模板类和函数，用于实现各种数据结构和算法STL包含容器、迭代器、算法和函数对象等，这些组件可以组合使用，以实现高效、灵活的数据处理STL的使用简化了C++开发，提高了代码可重用性和可维护性，是C++程序员必备的工具之一文件的读写操作打开文件1使用fopen函数打开文件读写文件2使用fread和fwrite函数读写文件关闭文件3使用fclose函数关闭文件C++提供了丰富的文件操作函数，方便程序员对文件进行读写操作首先需要使用fopen函数打开文件，指定文件路径和操作模式然后可以使用fread和fwrite函数对文件进行读写操作最后，使用fclose函数关闭文件，释放资源错误处理和异常机制程序异常错误处理异常机制C++中异常是指程序运行期间发生的意外错误处理是处理程序异常的一种机制，可以异常机制提供了一种结构化的方式来处理程事件，导致程序无法继续正常执行防止程序崩溃并确保其正常运行序中的异常，使用try-catch块来捕获和处理异常面向对象编程思想数据抽象继承将数据和操作封装在一起，隐藏内部实现细节创建新的类继承现有类的属性和方法，减少代码重复多态封装不同对象对同一消息做出不同的响应，增强程将数据和方法结合成一个整体，隐藏内部实现序灵活性和可扩展性细节，提高代码的可维护性和安全性课程小结与展望本课程系统讲解了C++编程基础，从语法基础到面向对象编程，循序渐进，由浅入深学习C++，不仅能掌握一门强大的编程语言，更能培养编程思维，为未来学习更高级的编程技术打下坚实基础。