《c++编程实例》课件

编程实例C++本课件将介绍一些编程的实用实例，通过示例代码演示各种编程技巧和概C++念语言概述C++发展历史主要特点诞生于世纪年代初，支持面向对象编程、泛型编C++2080C++由贝尔实验室的程、模板元编程等技术，并提供Bjarne设计它是一种强类高效的内存管理机制它还兼容Stroustrup型、面向对象的编程语言，具有语言，可以访问底层硬件，并C丰富的功能和强大的性能提供低级编程的功能C++被广泛应用于系统软件、游戏开发、嵌入式系统等领域应用场景被广泛应用于游戏开发、操作系统、数据库、网络编程、图形处理等C++领域由于其高效性和灵活性，在高性能计算、嵌入式系统、人工智C++能等方面也发挥着重要的作用环境搭建与程序结构C++代码编辑器1等Visual StudioCode,Sublime Text,Notepad++编译器2将源代码转换为机器可执行文件链接器3将编译后的目标文件链接在一起选择合适的代码编辑器，进行代码编写编译器将源代码转换成机器可执行文件，链接器将多个目标文件链接在一起在程序运行时，操作系统会加载可执行文件到内存中，然后逐条执行指令CPU基本数据类型与变量基本数据类型变量定义变量赋值整数、浮点数、字符等，用于存储不同类使用数据类型声明变量，分配内存空间，使用赋值运算符将数据存储到变量中型数据用于存储数据运算符与表达式算术运算符关系运算符逻辑运算符位运算符算术运算符用于执行基本的数关系运算符用于比较两个操作逻辑运算符用于组合多个表达位运算符在位级别上操作操作学运算，如加减乘除，例如数的值，例如表示相等，式，并根据其结果判断真假，数，用于进行高效的位操作，+==表示加法，表示减法表示不等例如表示逻辑与，例如表示按位与，表-!=|||表示逻辑或示按位或程序控制语句顺序结构选择结构循环结构程序按照代码顺序执行，从上到下，一步程序根据条件判断结果，选择执行不同的程序根据条件判断结果，重复执行一段代一步地进行代码分支，例如语句码，例如循环、循环if-else forwhile函数和函数重载函数定义函数参数12函数是一段代码块，用于执行函数可以接受参数，用于传递特定任务，通过函数名调用数据，并在函数内部使用函数返回值函数重载34函数可以返回一个值，表示执使用相同函数名，但参数列表行结果，可用于其他部分使用不同的函数，可提高代码可读性复合数据类型数组-定义与声明访问元素数组是一种存储相同类型元素的集合，使用连续内存空间存储数组元素通过索引访问，索引从开始，到数组大小减结01束使用类型名称和方括号声明数组，并在方括号中指定数组大小可以使用索引操作符访问数组元素[]初始化数组操作可以使用列表初始化或循环初始化数组元素可以使用循环遍历数组元素，并对每个元素进行操作可以初始化数组的一部分元素，剩余部分自动初始化为可以使用函数传递数组作为参数，进行数组操作0复合数据类型结构体-自定义数据类型成员变量

1.

2.12结构体允许程序员创建自定义结构体包含多个成员变量，可的数据类型，用于组织和存储以是不同类型的数据，例如整相关数据项数、浮点数、字符等内存分配应用场景

3.

4.34结构体成员变量在内存中连续结构体常用于表示现实世界中分配，形成一个整体，便于访的实体，例如学生、商品、时问和操作间等面向对象编程基础面向对象编程抽象封装继承将程序看作是一组相互协作的将现实世界的概念抽象成编程隐藏对象内部的细节，只暴露创建新的类（子类）时可以继对象，每个对象都拥有自己的语言中的类和对象，并定义它必要的接口供外部访问承现有类的属性和方法，减少状态和行为们的行为和属性代码重复类和对象类对象类是抽象的数据类型，描述一组对象对象是类的实例，具有类定义的属性的共同属性和行为和方法数据成员成员函数描述对象的属性，对应类的成员变量定义对象的行动，对应类的成员方法访问控制与封装访问控制封装访问控制机制用于保护类成员的私密性封装是指将数据和操作数据的方法隐藏在使用访问修饰符来控制成员的访问权限，类的内部，外界只能通过接口访问这些数例如、和据和方法private protectedpublic封装的目的是为了将类的内部实现细节隐通过控制成员的访问权限，可以防止意外藏起来，保护数据，提高代码的可维护性修改或误用类成员，提高代码的安全性和可重用性继承和多态继承多态中的继承允许创建新类（派多态是指同一操作作用于不同的C++生类）基于现有类（基类）对象，可以产生不同的结果派生类继承基类的属性和方法，通过虚函数和虚基类实现多C++并可以添加新的属性和方法态，增强代码灵活性和可扩展性虚函数和虚基类虚函数虚基类虚函数允许子类重写父类的函数行为，实虚基类用于解决多重继承中成员数据重复现多态性通过使用关键字声定义的问题通过使用关键字virtual virtual明函数为虚函数，编译器在运行时动态绑声明基类为虚基类，确保所有派生类共享定方法调用相同的基类部分模板编程代码复用模板编程允许您编写通用的代码，可用于不同数据类型，无需为每种数据类型编写单独的代码类型安全编译器在编译时检查模板代码，确保代码的类型安全，避免运行时错误算法通用性模板编程可以编写通用的算法，适用于各种数据类型和容器异常处理机制错误处理异常类型12程序运行时出现错误，如除数为零或文件打开失败提供标准异常类，用于处理各种错误情况C++异常处理块异常传播34块用于包含可能引发异常的代码，块用于处理异未处理的异常会向上传播，直到被块捕获或程序终try catchcatch常止文件输入输出文件输入文件输出从文件读取数据，将文件内容导入到程序中将程序数据写入到文件，将程序结果保存到文件中例如，读取文本文件、图像文件、音频文件等例如，保存文本信息、生成报表、存储图像、音频等标准模板库STL通用算法容器提供各种通用算法，可以用提供各种容器，例如向量、STL STL于对容器中的元素进行操作，例列表、集合和映射等，可以存储如排序、查找、复制和删除等不同类型的数据，并提供高效的访问和操作方法迭代器函数对象迭代器是的关键概念，它允函数对象可以像函数一样被调用STL许以统一的方式访问和操作不同，但它们可以存储状态，并可以类型容器中的元素被用作算法的参数，以定制算法的行为容器类型顺序容器-顺序容器主要顺序容器12顺序容器中的元素按照特定的顺序进行存储，并根据其位置包括、、、和，每个容vector listdeque arrayforward_list进行访问器都提供不同的数据结构和访问方式常见操作选择合适的容器34常见的操作包括插入、删除、访问、迭代和大小调整，根据根据应用程序的需求，选择合适的顺序容器，以提高代码效容器类型实现不同的算法率和可读性容器类型关联容器-关联容器树形结构哈希表集合以键值对形式存储数据，提供通常基于树形数据结构实现，使用哈希函数将键映射到哈希存储唯一元素，用于快速查找高效的查找、插入和删除操作通过键值比较进行快速查找和表中，实现快速查找和插入、添加和删除元素排序算法库算法设计算法库数据结构算法分析算法库包含各种预定义算法，算法库包含一系列算法函数，算法库支持各种数据结构，如算法库提供算法分析功能，帮涵盖排序、查找、搜索等任务无需重新编写，直接调用，简向量、列表、集合、映射，方助评估算法效率和性能，优化，提高开发效率化代码便数据操作代码迭代器迭代器概念迭代器类型迭代器是中提供的一种抽象概念提供多种类型的迭代器，例如输C++STL C++STL，它可以访问容器中的元素，并提供遍历入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双容器的机制向迭代器和随机访问迭代器迭代器可以被看作是容器的指针，但它更不同的迭代器类型提供不同的访问功能，通用，可以用于访问不同类型容器中的元例如，输入迭代器只能读取容器中的元素素，而随机访问迭代器可以随机访问容器中的任意元素仿函数行为类似函数提供灵活定制仿函数是一种行为类仿函数可以用于自定义算法，例Functor似函数的对象，可以通过重载如排序规则、谓词判断等，为程操作符来实现类似函序提供更高的灵活性和可扩展性operator数调用的行为示例优势例如，我们可以创建一个仿函数仿函数提供了一种面向对象的方，它接收一个字符串作为参数，式来表示和使用函数行为，它可并返回该字符串的长度以方便地与算法和容器配STL合使用适配器函数适配器迭代器适配器函数适配器用于修改函数对象的行为，如改变参数个数或返回值迭代器适配器用于修改迭代器的行为，例如反向迭代、插入迭代类型常见的函数适配器包括、、器、流迭代器等它们提供了一种更灵活的方式来遍历容器和访std::bind1st std::bind2nd、等问元素std::mem_fun std::mem_fun_ref内存管理程序运行时需要从系统分配内有效管理内存，避免内存泄漏程序无法释放已分配的内存，访问超出分配的内存区域，导存空间和内存溢出导致资源浪费致程序崩溃动态内存分配运算符运算符内存管理new delete使用运算符在堆上分配内存程序员使用运算符释放分配的内存空间动态内存分配需要程序员手动管理内存，new delete可以根据需要申请任意大小的内存空间及时释放内存可以避免内存泄漏和程序崩包括申请和释放，否则可能导致内存泄漏溃和程序崩溃智能指针自动内存管理机制RAII12智能指针自动释放分配的内存资源获取即初始化，通过对象，避免内存泄漏问题生命周期管理资源提高代码安全性提高代码可读性34防止悬空指针，提供异常安全减少手动内存管理代码，提高保障代码可读性新特性C++11自动类型推断范围循环for关键字自动推断变量类型，简化代码编写，提高代码可读性简化遍历容器，减少代码量，提高代码效率auto智能指针nullptr作为空指针常量，消除空指针类型安全隐患智能指针自动管理内存，减少内存泄漏风险，提高代码健壮性nullptr编程规范与调试技巧代码风格调试工具12一致的缩进、命名规范、注释习惯，提高代码可读性、可维使用调试器设置断点、单步执行，查看变量值，定位代码错护性，方便团队合作误错误日志测试驱动开发34记录错误信息、堆栈跟踪，帮助分析错误原因，快速解决问编写测试用例，验证代码功能，确保代码质量，提高代码可题靠性项目实战案例通过实际项目案例，将理论知识与实践相结合，帮助学生巩固编程技能C++项目案例的选择涵盖不同领域，例如游戏开发、数据处理、图形图像处理等，以培养学生的实际问题解决能力项目案例的讲解将重点关注语言的应用场景，并提供完整的代码示例和运C++行结果分析总结与展望本课程介绍了编程的基础知识，涵盖了数据类型、运算符、控制语句、函C++数、类与对象等核心概念，并深入探讨了面向对象编程的思想、库和内存STL管理等重要内容语言功能强大，应用广泛，希望通过本课程的学习，能够帮助大家掌握C++C++编程的基本技能，并为进一步学习更高级的知识打下基础C++。