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C++語(yǔ)言體現(xiàn)了當(dāng)前過(guò)程性編程語(yǔ)言的主導(dǎo)思想，并得到廣泛應(yīng)用。C++語(yǔ)言表達(dá)簡(jiǎn)潔、靈活多樣、計(jì)算性能高、平臺(tái)支持度高，但同時(shí)C++語(yǔ)言類(lèi)型復(fù)雜、變化多端、理解較困難，對(duì)初學(xué)者入門(mén)有一定難度。C++語(yǔ)言在2011年、2014年和2017年經(jīng)歷了三次語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)，核心語(yǔ)言發(fā)生巨大變化，在改進(jìn)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化編程和面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)上引入了函數(shù)式編程和泛型編程，強(qiáng)類(lèi)型弱化為靜態(tài)類(lèi)型，而編譯器具有編譯期運(yùn)行能力，融合多種語(yǔ)言特征，如Java，NodeJS/ECMAScript，GO，Python等。因此，C++初學(xué)者和程序員都迫切需要重新理解掌握新標(biāo)準(zhǔn)C++語(yǔ)言的新概念和新規(guī)則。

本教材編寫(xiě)秉承“內(nèi)容新穎，概念清晰，規(guī)則分明，指導(dǎo)性與實(shí)用性并重”的原則，所具特色如下：

(1) 新概念：涵蓋C++11全部新概念與C++14部分已實(shí)現(xiàn)概念；

(2) 新平臺(tái)：支持最新VS2017和DevC++(GCC)兩大平臺(tái)；

(3) 新體系：新概念融入一個(gè)整體理論體系，使學(xué)生一次性掌握新概念和新規(guī)則；

(4) 新展示：大量圖表便于學(xué)生理解和教師講授，且例題豐富，練習(xí)題形式多樣。

本書(shū)共15章，主要分為以下兩個(gè)部分：

第1部分（前8章），主要介紹結(jié)構(gòu)化編程與函數(shù)式編程。其中，第1章概括列出新標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言的新特征，有經(jīng)驗(yàn)的讀者可選擇閱讀；第2章到第7章介紹基本類(lèi)型與變量，運(yùn)算符與表達(dá)式，基本語(yǔ)句，函數(shù)和編譯預(yù)處理，數(shù)組與字符串，結(jié)構(gòu)、枚舉和聯(lián)合體；第8章介紹指針和引用，也介紹了基于Lambda的函數(shù)式編程。

第2部分（后7章），主要介紹面向?qū)ο缶幊膛c泛型編程。其中，第9章到第12章介紹新標(biāo)準(zhǔn)面向?qū)ο缶幊绦绿卣?；?3章介紹基于模板的泛型編程（這是C++難點(diǎn)集中之處）；第14章介紹輸入輸出流，不涉及語(yǔ)言特征；第15章介紹異常處理。

本書(shū)各章后配有小結(jié)和練習(xí)題，供讀者復(fù)習(xí)和實(shí)踐。書(shū)中所有的編碼實(shí)例都采用Visual Studio 2017/C++和DevC++(GCC)作為開(kāi)發(fā)環(huán)境，前者新標(biāo)準(zhǔn)符合度高但規(guī)模龐大，后者短小實(shí)用但新標(biāo)準(zhǔn)符合度稍差，運(yùn)行庫(kù)支持不足。本書(shū)嘗試將所有實(shí)例在兩個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行比較，但略有缺失。附錄中給出ASCII碼表和部分常用函數(shù)庫(kù)，以方便讀者查閱。

本書(shū)由南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院軟件工程系C++教學(xué)團(tuán)隊(duì)集體編寫(xiě)修訂，獲得南京理工大學(xué)“十三五”規(guī)劃教材出版支持。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中編者得到多方支持，高錦博、高云等參與文字校對(duì)工作，在此向他們表示感謝。書(shū)中部分內(nèi)容選自同行專(zhuān)家、學(xué)者的教材和專(zhuān)著，參考文獻(xiàn)中力求全面列出，如有疏忽和遺漏，編者致以歉意并謹(jǐn)表感謝。本書(shū)不足之處，竭誠(chéng)希望廣大讀者指正。

編者

2018年3月

第1章概述1

11C++語(yǔ)言發(fā)展歷史1

12一個(gè)簡(jiǎn)單的C++程序2

13C++程序的開(kāi)發(fā)步驟3

14開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介4

15C++標(biāo)準(zhǔn)及開(kāi)發(fā)工具6

16C++11與C++14新特征7

17本書(shū)組織結(jié)構(gòu)10

18類(lèi)型大圖及導(dǎo)讀10

第2章基本類(lèi)型與變量13

21關(guān)鍵字和標(biāo)識(shí)符13

211關(guān)鍵字13

212標(biāo)識(shí)符14

213標(biāo)點(diǎn)符號(hào)15

214分隔符與標(biāo)記15

22基本類(lèi)型15

221邏輯型16

222字符型17

223整數(shù)型17

224浮點(diǎn)型18

225空類(lèi)型19

23字面值19

231邏輯值19

232整型值19

233浮點(diǎn)值20

234字符值20

235字符串值22

24變量22

241變量的說(shuō)明22

242變量的初始化23

243auto初始化23

244變量的賦值24

245變量的輸入輸出24

246命名常量27

小結(jié)27

練習(xí)題27

第3章運(yùn)算符與表達(dá)式29

31基本運(yùn)算符29

311算術(shù)運(yùn)算符31

312關(guān)系運(yùn)算符32

313邏輯運(yùn)算符33

314位運(yùn)算符34

315條件運(yùn)算符36

316賦值運(yùn)算符36

317逗號(hào)運(yùn)算符37

318自增自減運(yùn)算符37

319sizeof運(yùn)算符39

3110typeid運(yùn)算符39

3111其他運(yùn)算符40

32表達(dá)式41

321左值表達(dá)式和右值表達(dá)式41

322表達(dá)式語(yǔ)句41

323表達(dá)式類(lèi)型與decltype42

33類(lèi)型轉(zhuǎn)換42

331自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換42

332賦值類(lèi)型轉(zhuǎn)換44

333強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換45

小結(jié)46

練習(xí)題46

第4章基本語(yǔ)句49

41語(yǔ)句分類(lèi)49

42結(jié)構(gòu)化編程基本結(jié)構(gòu)49

421順序結(jié)構(gòu)50

422選擇結(jié)構(gòu)50

423循環(huán)結(jié)構(gòu)51

43選擇語(yǔ)句52

431條件語(yǔ)句52

432switch語(yǔ)句55

44循環(huán)語(yǔ)句56

441while語(yǔ)句57

442dowhile語(yǔ)句58

443for語(yǔ)句59

444循環(huán)語(yǔ)句的比較60

445循環(huán)的嵌套60

45跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句61

451break語(yǔ)句61

452continue語(yǔ)句62

453goto語(yǔ)句與標(biāo)號(hào)語(yǔ)句63

46綜合示例63

小結(jié)66

練習(xí)題67

第5章函數(shù)和編譯預(yù)處理69

51函數(shù)基本概念69

511庫(kù)函數(shù)和用戶(hù)定義函數(shù)69

512無(wú)參函數(shù)和有參函數(shù)69

513有返回函數(shù)和無(wú)返回函數(shù)70

52函數(shù)的定義70

521傳統(tǒng)函數(shù)定義70

522函數(shù)定義的要點(diǎn)71

53函數(shù)的調(diào)用72

531函數(shù)調(diào)用的形式72

532函數(shù)調(diào)用的方式72

533函數(shù)調(diào)用與以值傳遞73

54函數(shù)重載74

541重載函數(shù)的定義75

542重載函數(shù)的調(diào)用75

55嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用76

551函數(shù)的嵌套調(diào)用76

552函數(shù)的遞歸調(diào)用77

56函數(shù)原型82

57auto函數(shù)與尾隨返回類(lèi)型83

58特殊參數(shù)84

581帶缺省值的形參84

582可變參數(shù)85

59inline函數(shù)與constexpr函數(shù)87

591inline函數(shù)87

592constexpr函數(shù)87

510作用域88

5101局部作用域88

5102文件作用域與全局作用域運(yùn)算符90

5103函數(shù)原型作用域90

5104函數(shù)作用域91

511程序運(yùn)行期存儲(chǔ)區(qū)域91

512存儲(chǔ)類(lèi)91

5121static變量與多文件項(xiàng)目92

5122extern變量94

5123thread_local變量95

5124存儲(chǔ)類(lèi)小結(jié)96

513編譯預(yù)處理96

5131包含文件97

5132無(wú)參宏98

5133有參宏100

5134條件編譯103

5135條件編譯示例104

5136其他預(yù)處理指令105

小結(jié)106

練習(xí)題107

第6章數(shù)組與字符串111

61一維數(shù)組111

611一維數(shù)組的定義111

612一維數(shù)組的初始化112

613一維數(shù)組的訪問(wèn)113

614基于范圍for語(yǔ)句114

615一維數(shù)組的應(yīng)用115

616調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)算法簡(jiǎn)化數(shù)組編程119

62二維數(shù)組121

621二維數(shù)組的定義121

622二維數(shù)組的初始化121

623二維數(shù)組的應(yīng)用122

63數(shù)組與函數(shù)124

64容器vector與map127

641vector127

642map129

643初始化列表與統(tǒng)一初始化131

65字符數(shù)組與字符串132

651字符數(shù)組的定義132

652字符數(shù)組的初始化133

653字符數(shù)組的輸入輸出134

654字符數(shù)組的操作136

66字符串處理函數(shù)137

661字符數(shù)組處理函數(shù)137

662string類(lèi)型139

663字符串應(yīng)用示例140

小結(jié)142

練習(xí)題142

第7章結(jié)構(gòu)、 枚舉、 聯(lián)合體146

71結(jié)構(gòu)146

711結(jié)構(gòu)類(lèi)型的定義146

712說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量149

713結(jié)構(gòu)變量的初始化149

714結(jié)構(gòu)變量的使用150

715結(jié)構(gòu)的數(shù)組152

716結(jié)構(gòu)中的靜態(tài)成員155

717結(jié)構(gòu)的嵌套定義157

718C++結(jié)構(gòu)的構(gòu)造函數(shù)與成員函數(shù)157

72位域159

721位域的定義159

722位域的使用161

73枚舉162

731枚舉類(lèi)型及枚舉變量162

732枚舉的使用163

733強(qiáng)類(lèi)型枚舉165

74聯(lián)合體166

741聯(lián)合體類(lèi)型的定義166

742聯(lián)合體變量的說(shuō)明及使用167

743非受限聯(lián)合體169

75類(lèi)型別名typedef與using170

小結(jié)171

練習(xí)題172

第8章指針和引用175

81指針及指針變量175

811指針概念與求址運(yùn)算175

812指針變量的說(shuō)明與初始化177

813指針的運(yùn)算178

814用nullptr替代NULL182

82指針與結(jié)構(gòu)182

821結(jié)構(gòu)的指針182

822指針作為結(jié)構(gòu)成員184

83指針與數(shù)組186

831用指針訪問(wèn)數(shù)組186

832指針與字符串189

833指針的數(shù)組191

84指針與函數(shù)198

841指針作為形參198

842函數(shù)返回指針199

843函數(shù)的指針200

85void指針與const指針203

851void指針204

852const指針205

86動(dòng)態(tài)使用內(nèi)存206

861new運(yùn)算符206

862delete運(yùn)算符208

863智能指針與垃圾回收GC211

87引用213

871左值引用213

872左值引用與數(shù)組、 指針的關(guān)系214

873左值引用與函數(shù)216

874指針與左值引用的對(duì)比220

875右值引用&&221

876引用類(lèi)型綁定關(guān)系223

877auto推導(dǎo)與decltype推導(dǎo)規(guī)則224

88Lambda表達(dá)式226

881語(yǔ)法構(gòu)造226

882簡(jiǎn)單用法228

883嵌套L式與高階函數(shù)229

884調(diào)用STL算法230

小結(jié)231

練習(xí)題232

第9章類(lèi)和對(duì)象239

91類(lèi)239

911類(lèi)的定義239

912類(lèi)成員的可見(jiàn)性241

913類(lèi)的數(shù)據(jù)成員242

914類(lèi)的成員函數(shù)243

915類(lèi)與結(jié)構(gòu)的區(qū)別246

92對(duì)象247

921對(duì)象的創(chuàng)建247

922訪問(wèn)對(duì)象的成員248

923類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系249

93this指針249

94類(lèi)中的其他內(nèi)容250

小結(jié)251

練習(xí)題251

第10章類(lèi)的成員253

101構(gòu)造函數(shù)253

1011構(gòu)造函數(shù)的定義253

1012缺省構(gòu)造函數(shù)254

1013委托構(gòu)造函數(shù)254

102析構(gòu)函數(shù)255

103拷貝構(gòu)造函數(shù)與拷貝賦值函數(shù)257

1031拷貝構(gòu)造函數(shù)257

1032拷貝賦值函數(shù)259

1033淺拷貝與深拷貝261

1034用string替代char263

1035轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)263

104移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)與移動(dòng)賦值函數(shù)265

1041移動(dòng)語(yǔ)義265

1042移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)266

1043移動(dòng)賦值函數(shù)267

1044移動(dòng)實(shí)例分析267

105特殊成員函數(shù)及其顯式控制270

1051特殊成員函數(shù)總結(jié)270

1052特殊成員函數(shù)的顯式控制272

106復(fù)合對(duì)象與成員對(duì)象274

1061復(fù)合類(lèi)的構(gòu)造與析構(gòu)274

1062復(fù)合對(duì)象設(shè)計(jì)要點(diǎn)275

107對(duì)象數(shù)組276

1071定義和使用276

1072對(duì)象數(shù)組作為成員277

108靜態(tài)成員277

1081靜態(tài)數(shù)據(jù)成員277

1082靜態(tài)成員函數(shù)279

109限定符280

1091限定符const280

1092限定符volatile282

1093引用限定符283

1010類(lèi)成員的指針284

10101數(shù)據(jù)成員的指針284

10102成員函數(shù)的指針286

1011線程對(duì)象thread287

小結(jié)290

練習(xí)題290

第11章類(lèi)的繼承295

111繼承與派生295

1111基類(lèi)與派生類(lèi)295

1112派生類(lèi)的定義與構(gòu)成296

1113繼承方式與訪問(wèn)控制297

112派生類(lèi)的構(gòu)造和析構(gòu)299

1121派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)299

1122派生類(lèi)繼承構(gòu)造函數(shù)301

1123派生類(lèi)的析構(gòu)過(guò)程302

113二義性問(wèn)題與支配規(guī)則303

1131多繼承造成的二義性303

1132支配規(guī)則304

1133導(dǎo)入基類(lèi)成員305

114虛基類(lèi)306

1141共同基類(lèi)造成的二義性306

1142虛基類(lèi)的說(shuō)明307

1143虛基類(lèi)的例子309

115子類(lèi)型關(guān)系310

116虛函數(shù)313

1161虛函數(shù)定義和使用313

1162成員函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)316

1163構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)317

1164虛析構(gòu)函數(shù)318

1165純虛函數(shù)與抽象類(lèi)319

1166final函數(shù)與類(lèi)321

117標(biāo)量、 平凡、 標(biāo)準(zhǔn)布局與POD322

118字面類(lèi)型與constexpr對(duì)象324

119繼承性設(shè)計(jì)要點(diǎn)325

小結(jié)327

練習(xí)題327

第12章運(yùn)算符重載332

121一般運(yùn)算符重載332

1211運(yùn)算符重載函數(shù)332

1212雙目運(yùn)算符的重載333

1213單目運(yùn)算符的重載334

122友元函數(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)算符336

1221友元friend336

1222友元運(yùn)算符函數(shù)337

1223用戶(hù)定義字面值UDL339

123特殊運(yùn)算符重載341

1231類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)341

1232下標(biāo)運(yùn)算符343

1233函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符344

1234new/delete運(yùn)算符344

小結(jié)345

練習(xí)題346

第13章模板與STL348

131模板的概念348

132函數(shù)模板349

1321函數(shù)模板的定義349

1322函數(shù)模板的使用350

1323函數(shù)模板的顯式特例化353

1324函數(shù)模板與有參宏的區(qū)別354

1325函數(shù)模板重載與SFINAE規(guī)則354

1326模板正確實(shí)例化與靜態(tài)斷言356

1327帶缺省實(shí)參的函數(shù)模板357

1328可變參量的函數(shù)模板359

1329完美轉(zhuǎn)發(fā)與引用折疊規(guī)則360

13210auto函數(shù)推導(dǎo)返回類(lèi)型362

133類(lèi)模板與別名模板364

1331類(lèi)模板的定義364

1332類(lèi)模板的使用365

1333顯式特例化與部分特例化368

1334友元模板371

1335類(lèi)模板的繼承374

1336帶缺省實(shí)參的類(lèi)模板376

1337可變參量的類(lèi)模板376

1338嵌套類(lèi)模板377

1339別名模板378

134標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)STL379

1341容器概念379

1342迭代器381

1343容器的共同成員類(lèi)型和操作382

1344算法383

1345基于C++11簡(jiǎn)化編程385

1346函數(shù)對(duì)象386

1347vector,  deque和list387

1348set和multiset390

1349map和multimap393

135命名空間398

1351命名空間的定義398

1352空間中成員的訪問(wèn)399

1353inline命名空間400

小結(jié)401

練習(xí)題401

第14章輸入輸出流404

141概述404

1411流404

1412文件405

1413緩沖405

142基本流類(lèi)405

1421基本流類(lèi)體系405

1422預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象406

1423流的格式控制407

1424流的錯(cuò)誤處理410

143標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出411

1431cin輸入要點(diǎn)411

1432輸入操作的成員函數(shù)412

1433cout輸出要點(diǎn)414

1434輸出操作的成員函數(shù)415

1435重載<<和>>運(yùn)算符415

144文件流416

1441文件概述416

1442文件處理的一般過(guò)程416

1443文件的打開(kāi)與關(guān)閉417

1444文本文件的使用419

1445二進(jìn)制文件的使用422

1446文件的隨機(jī)訪問(wèn)425

小結(jié)427

練習(xí)題427

第15章異常429

151異常的概念429

152異常類(lèi)型的架構(gòu)431

153異常處理語(yǔ)句432

1531throw語(yǔ)句432

1532trycatch語(yǔ)句434

1533異常處理的例子436

1534無(wú)異常noexcept439

154終止處理器440

155通用屬性441

小結(jié)442

練習(xí)題442

附錄AASCII碼表445

表A1常用ASCII碼表445

表A2ASCII控制字符446

附錄B常用庫(kù)函數(shù)447

表B1運(yùn)行庫(kù)的功能分類(lèi)447

表B2運(yùn)行庫(kù)頭文件448

表B3標(biāo)準(zhǔn)C++頭文件449

表B4string類(lèi)型450

表B5數(shù)學(xué)函數(shù)452

表B6C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)453

表B7內(nèi)存函數(shù)454

表B8時(shí)間函數(shù)與454

參考文獻(xiàn)456