《C++语言基础》课件

语言基础C++C++是一种强大的编程语言，拥有广泛的应用领域本课件旨在提供C++语言的基础知识，帮助您理解其核心概念和语法语言发展历程C++语言基础C1C语言是C++的基础面向对象编程2引入类、对象、封装、继承和多态等概念标准化3C++标准委员会制定了C++标准现代C++4增加了新的语言特性和标准库C++的演变可以追溯到1970年代，它最初由贝尔实验室的Bjarne Stroustrup设计C++最初被称为“C withClasses”，它建立在C语言的基础之上，并添加了面向对象编程的概念它最初的设计是为了克服C语言在开发大型软件项目时的局限性，并提供了更强大的抽象和可重用性机制语法基础C++关键字标识符运算符数据类型C++语言包含预定义的关键字标识符用于命名变量、函数、运算符用于执行各种操作，例C++支持多种数据类型，例如，用于标识语言的结构和功能类等，由字母、数字和下划线如算术运算、关系运算和逻辑整型、浮点型、字符型和布尔组成运算型变量与常量变量常量数据类型内存地址变量存储可变数据，可以通过常量存储固定值，在程序运行定义变量的类型，决定变量可变量在内存中占据一块空间，赋值改变期间无法改变以存储的值类型可以使用地址符获取数据类型基本数据类型派生数据类型12C++提供基本数据类型，包派生数据类型由基本数据类型括整数、浮点数、字符和布尔构建，例如数组、指针、结构值体和联合体自定义数据类型3使用类和结构体，你可以创建自己的自定义数据类型来表示更复杂的概念运算符算术运算符关系运算符C++提供了各种算术运算符，包括加、减、乘、除、取余等它们关系运算符用于比较两个操作数，例如大于、小于、等于、不等于用于对数字类型进行数学运算等它们的结果是一个布尔值，表示比较的结果逻辑运算符位运算符逻辑运算符用于组合布尔表达式，例如与、或、非等它们用于判位运算符用于对操作数的二进制位进行操作，例如按位与、按位或断多个条件是否同时满足、按位异或、左移、右移等它们通常用于进行低级操作表达式和语句表达式1表达式是一个或多个运算符和操作数的组合，用于计算一个值例如，x+y*2是一个表达式语句2语句是C++程序的基本执行单元，表示一个完整的指令语句以分号结尾，例如，x=10;是一个赋值语句表达式和语句的关系3表达式可以作为语句的一部分，例如，x=y+z;中，y+z是一个表达式，而整个语句用于将结果赋值给变量x流控制语句顺序结构选择结构循环结构程序按照代码的顺序执行程序根据条件判断选择不同程序根据条件判断是否重复的执行路径执行一段代码语句按照顺序执行，从第一个语句开始，依次执行到最常用的选择结构包括if语句和常用的循环结构包括for循环后一个语句switch语句、while循环和do-while循环数组数组定义数组声明数组是存储相同数据类型元素的集合数组中每个元素都具有相声明数组时，需要指定数组类型和大小例如，声明一个包含同的名称，并用下标来区分10个整数的数组，可以使用`int numbers

[10];`函数代码模块化代码重用函数将代码划分成独立的功能函数可以被多次调用，避免重单元，提高代码的可读性和可复编写相同的代码，提高效率维护性参数传递返回值函数可以接收参数，使功能更函数可以返回计算结果，实现加灵活，适应不同的输入数据传递和功能交互函数重载定义同一作用域内，函数名相同，参数列表不同的函数称为函数重载示例使用不同的参数类型或参数数量来区分重载函数优势代码简洁，易于阅读和维护，提高代码可读性内联函数优化代码提高性能内联函数有助于提高代码效率，内联函数可以减少函数调用开销它将函数体直接替换到调用位置，提高程序运行速度，尤其适用，避免函数调用带来的性能损失于频繁调用的小函数代码简洁内联函数让代码更简洁易懂，提升代码的可读性和可维护性默认参数定义默认值参数列表函数调用在函数定义中，可以为参数设置默认值默认参数应从右到左定义右边的参数必调用函数时，可以省略具有默认值的参数如果调用函数时未提供该参数，则使用默须具有默认值，而左边的参数可以有或没如果提供了参数，则使用提供的参数值认值有默认值引用类型引用类型引用类型变量使用场景引用类型是C++中一种特殊的变量，它为引用类型变量直接引用了原变量，修改引引用类型主要用于函数参数传递、返回类其他变量提供一个别名用变量会影响原变量型以及提高代码可读性指针基础内存地址指向数据指针是一个变量，它存储了内存指针可以用来访问内存地址中的地址数据类型匹配空指针指针类型必须与它指向的数据类空指针不指向任何内存地址，用型相匹配于初始化指针或表示指针没有指向任何数据指针运算指针加减运算指针可以进行加减运算，但必须与整数相加减指针加减运算的结果是另一个指针，指向数组中相邻的元素指针比较运算指针可以进行比较运算，但只能比较指向同一数组的两个指针比较运算的结果是比较两个指针所指向的地址指针取值运算指针可以进行取值运算，使用*运算符获取指针所指向的内存单元的值动态内存分配动态内存分配允许程序在运行时根据需要申请和释放内存空间C++提供了三种主要方法new1分配单个对象或数组malloc2分配指定大小的内存块calloc3分配并清零内存块动态内存分配是灵活高效管理内存的工具，但需要谨慎使用，避免内存泄漏和悬空指针结构体自定义数据类型成员访问12将不同类型的数据组合在一起，以表示一个完整的信息例如通过结构体变量名和成员名使用“.”运算符访问结构体的成员，可以用一个结构体来保存学生的姓名、学号和成绩内存分配应用场景34结构体变量在内存中分配连续的存储空间，每个成员占用相应结构体常用于组织相关数据，如学生信息、商品信息等的内存大小枚举类型枚举类型使用使用枚举类型可以方便地表示状态、选项或其他一组相关的常量可以通过枚举类型成员的名称来访问其对应的值枚举类型定义联合体内存共享大小限制联合体成员共享同一个内存地址联合体大小取决于其最大成员的大小数据访问节省内存同一时间只能访问联合体的一个成员适用于存储多种数据类型，但只需要使用其中一种类与对象类定义对象实例化成员变量和方法类是用户自定义数据类型，描述了一组对对象是类的具体实例，拥有类的属性和方成员变量表示对象的属性，成员方法表示象的共同特征法对象的行为封装与访问控制数据隐藏访问控制封装将数据和操作这些数据的函使用访问修饰符控制成员访问权数捆绑在一起限隐藏内部实现细节，防止外部直public:公开访问，任何地方都接访问可以访问私有访问，只有类本身可以访问保护private:protected:访问，只有类本身及其子类可以访问构造函数和析构函数构造函数1对象创建时自动调用初始化成员变量析构函数2对象销毁时自动调用释放资源，如动态内存作用3确保对象在创建和销毁时进行必要的初始化和清理操作拷贝构造函数对象复制初始化方式

11.

22.拷贝构造函数用于创建一个新使用已有对象的值来初始化新的对象，并用另一个同类型的对象，避免重复分配内存和初对象进行初始化始化深拷贝浅拷贝

33.

44.深拷贝会复制对象的所有成员浅拷贝只复制对象中的基本数，包括动态分配的资源据类型成员，不复制动态分配的资源静态成员静态成员变量静态成员函数与对象无关，属于类本身使用类名访问，所只能访问静态成员变量，可用于操作类级别的有对象共享同一份数据信息继承概念继承是面向对象编程的重要特性之一，它允许新类从现有类继承属性和方法子类继承关系中，派生类被称为子类，它继承了父类的所有属性和方法父类原有的类被称为父类或基类，它提供了一个通用的模板和基础扩展子类可以添加新的属性和方法，扩展父类的功能，实现更具体的业务逻辑多态概念实现方式多态是指同一操作作用于不同的对象，会产生不同的行为，体现在C++中，多态通过虚函数实现，虚函数可以根据调用对象的了“多种形态”类型选择不同的执行代码虚函数动态绑定多态性虚函数允许在运行时确定调用哪虚函数是实现多态性的关键它个函数，而不是在编译时这使允许使用相同的接口来调用不同得程序能够根据对象的实际类型的函数，从而提高代码的可扩展来执行不同的操作性和灵活性基类指针通过基类指针可以调用派生类中重写的虚函数，实现了运行时动态绑定，使程序能够根据对象类型进行不同的操作模板代码复用数据类型通用性函数通用性模板提供了一种创建可重复使用的代码结模板支持使用不同数据类型，例如整数、模板可应用于函数，使函数可以处理不同构的机制，避免了重复编写类似代码浮点数、字符串等，提高了代码的灵活性类型的数据，增强代码的适用范围异常处理异常处理机制try-catch语句捕获程序运行时错误，提高代码健壮性try块执行可能引发异常的代码，catch块处理特定异常throw语句异常类抛出异常，将异常信息传递给异常处理机制自定义异常类型，提供更详细的错误信息标准库C++C++标准库提供了各种预定义类和函数，方便开发人员进行各种任务库包含输入/输出流、字符串操作、容器、算法和数值计算等。