譚浩強(qiáng)c++程序設(shè)計(jì)(ppt版)

1、C++程序設(shè)計(jì),中國高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系規(guī)劃教材,譚浩強(qiáng) 編著,總 目 錄,第1篇 基 本 知 識(shí)第1章 C++的初步知識(shí)第2章 數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式第2篇 面向過程的程序設(shè)計(jì)第3章 程序設(shè)計(jì)初步第4章 函數(shù)與預(yù)處理第5章 數(shù)組第6章 指針第7章 自定義數(shù)據(jù)類型,第3篇 基于對(duì)象的程序設(shè)計(jì)第8章 類和對(duì)象第9章 關(guān)于類和對(duì)象的進(jìn)一步討論

2、第10章 運(yùn)算符重載第4篇 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)第11章 繼承與派生第12章 多態(tài)性與虛函數(shù)第13章 輸入輸出流第14章 C++工具,第1章 C++的初步知識(shí)第2章 數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式,第1篇基 本 知 識(shí),第1章 C++的初步知識(shí),*1.1 從C到C++*1.2 最簡單的C++程序 1.3 C++程序的構(gòu)成和書寫形式 1.4 C++程序的編寫和實(shí)現(xiàn) 1.5 關(guān)于

3、C++上機(jī)實(shí)踐,計(jì)算機(jī)誕生初期，人們要使用計(jì)算機(jī)必須用機(jī)器語言或匯編語言編寫程序。世界上第一種計(jì)算機(jī)高級(jí)語言誕生于1954年，它是FORTRAN語言。先后出現(xiàn)了多種計(jì)算機(jī)高級(jí)語言。其中使用最廣泛、影響最大的當(dāng)推BASIC語言和C語言。BASIC語言是1964年在FORTRAN語言的基礎(chǔ)上簡化而成的，它是為初學(xué)者設(shè)計(jì)的小型高級(jí)語言。C語言是1972年由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.Ritchie研制成功的。它不是為初學(xué)者設(shè)計(jì)的，而是為計(jì)算機(jī)

4、專業(yè)人員設(shè)計(jì)的。大多數(shù)系統(tǒng)軟件和許多應(yīng)用軟件都是用C語言編寫的。,*1.1 從C到C++,但是隨著軟件規(guī)模的增大，用C語言編寫程序漸漸顯得有些吃力了。C++是由AT&T Bell(貝爾)實(shí)驗(yàn)室的Bjarne Stroustrup博士及其同事于20世紀(jì)80年代初在C語言的基礎(chǔ)上開發(fā)成功的。C++保留了C語言原有的所有優(yōu)點(diǎn)，增加了面向?qū)ο蟮臋C(jī)制。C++是由C發(fā)展而來的，與C兼容。用C語言寫的程序基本上可以不加修改地用于C++。從

5、C++的名字可以看出它是C的超集。C++既可用于面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，又可用于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，是一種功能強(qiáng)大的混合型的程序設(shè)計(jì)語言。,C++對(duì)C的“增強(qiáng)”，表現(xiàn)在兩個(gè)方面： (1) 在原來面向過程的機(jī)制基礎(chǔ)上，對(duì)C語言的功能做了不少擴(kuò)充。(2) 增加了面向?qū)ο蟮臋C(jī)制。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，是針對(duì)開發(fā)較大規(guī)模的程序而提出來的，目的是提高軟件開發(fā)的效率。不要把面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程對(duì)立起來，面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程不是矛盾的，而是各有用途

6、、互為補(bǔ)充的。學(xué)習(xí)C++，既要會(huì)利用C++進(jìn)行面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，也要會(huì)利用C++進(jìn)行面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。本書既介紹C++在面向過程程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，也介紹C++在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的應(yīng)用。,例1.1 輸出一行字符： “This is a C++ program.”。程序如下： #include //包含頭文件iostreamusing namespace std;

7、 //使用命名空間stdint main( ){cout<<″This is a C++ program.″;return 0;}在運(yùn)行時(shí)會(huì)在屏幕上輸出以下一行信息:This is a C++ program.,*1.2 最簡單的C++程序,用main代表“主函數(shù)”的名字。每一個(gè)C++程序都必須有一個(gè) main 函數(shù)。main前面的int的作用是聲明函數(shù)的類型為整型。程序第6行的作用是向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值

8、。如果程序不能正常執(zhí)行，則會(huì)自動(dòng)向操作系統(tǒng)返回一個(gè)非零值，一般為-1。函數(shù)體是由大括號(hào){ }括起來的。本例中主函數(shù)內(nèi)只有一個(gè)以cout開頭的語句。注意C++所有語句最后都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)分號(hào)。再看程序的第1行“#include ”，這不是C++的語句，而是C++的一個(gè)預(yù)處理命令，它以“#”開頭以與C++語句相區(qū)別，行的末尾沒有分號(hào)。,#include 是一個(gè)“包含命令”，它的作用是將文件iostream的內(nèi)容包含到該命令所在的程序文件中

9、，代替該命令行。文件iostream的作用是向程序提供輸入或輸出時(shí)所需要的一些信息。iostream是i-o-stream 3個(gè)詞的組合，從它的形式就可以知道它代表“輸入輸出流”的意思，由于這類文件都放在程序單元的開頭，所以稱為“頭文件”(head file)。在程序進(jìn)行編譯時(shí)，先對(duì)所有的預(yù)處理命令進(jìn)行處理，將頭文件的具體內(nèi)容代替 #include命令行，然后再對(duì)該程序單元進(jìn)行整體編譯。,程序的第2行“using namespace s

10、td; ” 的意思是“使用命名空間std”。C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的類和函數(shù)是在命名空間std中聲明的，因此程序中如果需要用到C++標(biāo)準(zhǔn)庫(此時(shí)就需要用#include命令行)，就需要用“using namespace std; ”作聲明，表示要用到命名空間std中的內(nèi)容。在初學(xué)C++時(shí)，對(duì)本程序中的第1,2行可以不必深究，只需知道： 如果程序有輸入或輸出時(shí)，必須使用“#include ”命令以提供必要的信息，同時(shí)要用“using names

11、pace std;” ，使程序能夠使用這些信息，否則程序編譯時(shí)將出錯(cuò)。,例1.2 求a和b兩個(gè)數(shù)之和?？梢詫懗鲆韵鲁绦颍?// 求兩數(shù)之和 (本行是注釋行)#include //預(yù)處理命令using namespace std; //使用命名空間stdint main( ) //主函數(shù)首部{

12、 //函數(shù)體開始 int a,b,sum; //定義變量 cin>>a>>b; //輸入語句 sum=a+b; //賦值語句cout<<″a+b=″<<sum<<

13、endl; //輸出語句return 0; //如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值} //函數(shù)結(jié)束,本程序的作用是求兩個(gè)整數(shù)a和b之和sum。第1行“//求兩數(shù)之和”是一個(gè)注釋行，C++規(guī)定在一行中如果出現(xiàn)“//”，則從它開始到本行末尾之間的全部內(nèi)容都作為注釋。如果在運(yùn)行時(shí)從鍵盤輸入 123 456↙則

14、輸出為a+b=579,例1.3 給兩個(gè)數(shù)x和y，求兩數(shù)中的大者。在本例中包含兩個(gè)函數(shù)。#include //預(yù)處理命令using namespace std;int max(int x,int y) //定義max函數(shù)，函數(shù)值為整型，形式參數(shù)x，y為整型{ //max函數(shù)體開始 int z;

15、 //變量聲明，定義本函數(shù)中用到的變量z為整型 if(x>y) z=x; //if語句，如果x>y，則將x的值賦給zelse z=y; //否則，將y的值賦給z return(z); //將z的值返回，通過max帶回調(diào)用處

16、} //max函數(shù)結(jié)束int main( ) //主函數(shù),{ //主函數(shù)體開始 int a,b,m; //變量聲明 cin>>a>>b;

17、 //輸入變量a和b的值 m=max(a,b); //調(diào)用max函數(shù)，將得到的值賦給mcout<<″max=″<<m<<′\\n′; //輸出大數(shù)m的值return 0; //如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)

18、零值} //主函數(shù)結(jié)束本程序包括兩個(gè)函數(shù):主函數(shù)main和被調(diào)用的函數(shù)max。程序運(yùn)行情況如下: 18 25 ↙ (輸入18和25給a和b)max=25 (輸出m的值) 注意輸入的兩個(gè)數(shù)據(jù)間用一個(gè)或多個(gè)空格間隔，不能以逗號(hào)或其他符號(hào)間隔。,在上面的程序中，max函數(shù)出現(xiàn)在main函數(shù)之前，因此在main

19、函數(shù)中調(diào)用max函數(shù)時(shí)，編譯系統(tǒng)能識(shí)別max是已定義的函數(shù)名。如果把兩個(gè)函數(shù)的位置對(duì)換一下，即先寫main函數(shù)，后寫max函數(shù)，這時(shí)在編譯main函數(shù)遇到max時(shí)，編譯系統(tǒng)無法知道m(xù)ax代表什么含義，因而無法編譯，按出錯(cuò)處理。為了解決這個(gè)問題，在主函數(shù)中需要對(duì)被調(diào)用函數(shù)作聲明。上面的程序可以改寫如下：#include using namespace std;int main( ){ int max(int x,int y);

20、 //對(duì)max函數(shù)作聲明 int a,b,c; cin>>a>>b; c=max(a,b); //調(diào)用max函數(shù),couty) z=x; else z=y; return(z);}只要在被調(diào)用函數(shù)的首部的末尾加一個(gè)分號(hào)，就成為對(duì)該函數(shù)的函數(shù)聲明。函數(shù)聲明的位置應(yīng)當(dāng)在函數(shù)調(diào)用之前。,下面舉一個(gè)包含類(class)和對(duì)象(object)的C++

21、程序，目的是使讀者初步了解C++是怎樣體現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法的。例1.4 包含類的C++程序。#include // 預(yù)處理命令using namespace std;class Student // 聲明一個(gè)類，類名為Student{private: // 以下為類中的私有部分int n

22、um; // 私有變量numint score; // 私有變量scorepublic: // 以下為類中的公用部分void setdata( ) // 定義公用函數(shù)setdata{cin>>num;

23、 // 輸入num的值cin>>score; // 輸入score的值},void display( ) // 定義公用函數(shù)display {cout<<″num=″<<num<<endl; // 輸出num的值 cout<<″score=″<

24、;<score<<endl; //輸出score的值 };}; // 類的聲明結(jié)束Student stud1,stud2; //定義stud1和stud2為Student類的變量，稱為對(duì)象int main( ) // 主函數(shù)首部{stud1.setdata( );

25、 // 調(diào)用對(duì)象stud1的setdata函數(shù) stud2.setdata( ); // 調(diào)用對(duì)象stud2的setdata函數(shù) stud1.display( ); // 調(diào)用對(duì)象stud1的display函數(shù)stud2.display( ); // 調(diào)用對(duì)象stud2的d

26、isplay函數(shù)return 0;},在一個(gè)類中包含兩種成員： 數(shù)據(jù)和函數(shù)，分別稱為數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)。在C++中把一組數(shù)據(jù)和有權(quán)調(diào)用這些數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在一起，組成一種稱為“類(class)”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在上面的程序中，數(shù)據(jù)成員num,score和成員函數(shù)setdata,display組成了一個(gè)名為Student的“類”類型。成員函數(shù)是用來對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作的。也就是說，一個(gè)類是由一批數(shù)據(jù)以及對(duì)其操作的函數(shù)組成的。類可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)的

27、封裝性和信息隱蔽。在上面的程序中，在聲明Student類時(shí)，把類中的數(shù)據(jù)和函數(shù)分為兩大類： private(私有的)和public(公用的)。把全部數(shù)據(jù)(num,score)指定為私有的，把全部函數(shù)(setdata,display)指定為公用的。在大多數(shù)情況下，會(huì)把所有數(shù)據(jù)指定為私有，以實(shí)現(xiàn)信息隱蔽。,具有“類”類型特征的變量稱為“對(duì)象”(object)。程序中第18~24行是主函數(shù)。程序運(yùn)行情況如下： 1001 98.5 ↙

28、 (輸入學(xué)生1的學(xué)號(hào)和成績)1002 76.5 ↙ (輸入學(xué)生2的學(xué)號(hào)和成績)num=1001 (輸出學(xué)生1的學(xué)號(hào))score=98.5 (輸出學(xué)生1的成績)num=1002 (輸出學(xué)生2的學(xué)號(hào))score=76.5 (輸出學(xué)生2的成績),C++程序的結(jié)構(gòu)和書寫格式歸納如下：

29、（1） 一個(gè)C++程序可以由一個(gè)程序單位或多個(gè)程序單位構(gòu)成。每一個(gè)程序單位作為一個(gè)文件。在程序編譯時(shí)，編譯系統(tǒng)分別對(duì)各個(gè)文件進(jìn)行編譯，因此，一個(gè)文件是一個(gè)編譯單元。(2) 在一個(gè)程序單位中，可以包括以下幾個(gè)部分： ① 預(yù)處理命令。上節(jié)4個(gè)程序中都包括#include命令。② 全局聲明部分(在函數(shù)外的聲明部分)。在這部分中包括對(duì)用戶自己定義的數(shù)據(jù)類型的聲明和程序中所用到的變量的定義。,1.3 C++程序的構(gòu)成和書寫形式,③ 函數(shù)

30、。函數(shù)是實(shí)現(xiàn)操作的部分，因此函數(shù)是程序中必須有的和最基本的組成部分。每一個(gè)程序必須包括一個(gè)或多個(gè)函數(shù)，其中必須有一個(gè)(而且只能有一個(gè))主函數(shù)(main函數(shù))。但是并不要求每一個(gè)程序文件都必須具有以上3個(gè)部分，可以缺少某些部分(包括函數(shù))。(3) 一個(gè)函數(shù)由兩部分組成:① 函數(shù)首部，即函數(shù)的第一行。包括函數(shù)名、函數(shù)類型、函數(shù)屬性、函數(shù)參數(shù)(形參)名、參數(shù)類型。一個(gè)函數(shù)名后面必須跟一對(duì)圓括號(hào)， 函數(shù)參數(shù)可以缺省，如int main(

31、 )。,② 函數(shù)體，即函數(shù)首部下面的大括號(hào)內(nèi)的部分。如果在一個(gè)函數(shù)中有多個(gè)大括號(hào)，則最外層的一對(duì){ }為函數(shù)體的范圍。函數(shù)體一般包括:局部聲明部分 (在函數(shù)內(nèi)的聲明部分)。包括對(duì)本函數(shù)中所用到的類型、函數(shù)的聲明和變量的定義。對(duì)數(shù)據(jù)的聲明既可以放在函數(shù)之外(其作用范圍是全局的)，也可以放在函數(shù)內(nèi)(其作用范圍是局部的，只在本函數(shù)內(nèi)有效)。執(zhí)行部分。由若干個(gè)執(zhí)行語句組成，用來進(jìn)行有關(guān)的操作，以實(shí)現(xiàn)函數(shù)的功能。,（4） 語句包括兩類。一

32、類是聲明語句，另一類是執(zhí)行語句。 C++對(duì)每一種語句賦予一種特定的功能。語句是實(shí)現(xiàn)操作的基本成分，顯然，沒有語句的函數(shù)是沒有意義的。C++語句必須以分號(hào)結(jié)束。(5) 一個(gè)C++程序總是從main函數(shù)開始執(zhí)行的，而不論main函數(shù)在整個(gè)程序中的位置如何。(6) 類(class)是C++新增加的重要的數(shù)據(jù)類型，是C++對(duì)C的最重要的發(fā)展。有了類，就可以實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法中的封裝、信息隱蔽、繼承、派生、多態(tài)等功能。在一個(gè)類中可以包括

33、數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)，他們可以被指定為私有的(private)和公用的(public)屬性。私有的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)只能被本類的成員函數(shù)所調(diào)用。,(7)C++程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個(gè)語句， 一個(gè)語句可以分寫在多行上。C++程序沒有行號(hào)，也不像FORTRAN或COBOL那樣嚴(yán)格規(guī)定書寫格式(語句必須從某一列開始書寫)。(8) 一個(gè)好的、有使用價(jià)值的源程序都應(yīng)當(dāng)加上必要的注釋，以增加程序的可讀性。C++還保留了C語言的注釋形式，可

34、以用“/*……*/”對(duì)C++程序中的任何部分作注釋。在“/*”和“*/”之間的全部內(nèi)容作為注釋。用“//”作注釋時(shí)，有效范圍只有一行，即本行有效，不能跨行。而用“/*……*/”作注釋時(shí)有效范圍為多行。只要在開始處有一個(gè)“/*”，在最后一行結(jié)束處有一個(gè)“*/”即可。因此，一般習(xí)慣是： 內(nèi)容較少的簡單注釋常用“//”，內(nèi)容較長的常用“/*……*/ ”。,一個(gè)程序從編寫到最后得到運(yùn)行結(jié)果要經(jīng)歷以下一些步驟。1. 用C++語言編寫程序用高

35、級(jí)語言編寫的程序稱為“源程序”（source program）。C++的源程序是以.cpp作為后綴的(cpp是c plus plus 的縮寫)。2. 對(duì)源程序進(jìn)行編譯為了使計(jì)算機(jī)能執(zhí)行高級(jí)語言源程序，必須先用一種稱為“編譯器(complier)”的軟件(也稱編譯程序或編譯系統(tǒng))，把源程序翻譯成二進(jìn)制形式的“目標(biāo)程序(object program)”。,1.4 C++程序的編寫和實(shí)現(xiàn),編譯是以源程序文件為單位分別編譯的。目標(biāo)程序一般以

36、.obj或.o作為后綴(object 的縮寫)。編譯的作用是對(duì)源程序進(jìn)行詞法檢查和語法檢查。編譯時(shí)對(duì)文件中的全部內(nèi)容進(jìn)行檢查，編譯結(jié)束后會(huì)顯示出所有的編譯出錯(cuò)信息。一般編譯系統(tǒng)給出的出錯(cuò)信息分為兩種，一種是錯(cuò)誤(error)；一種是警告(warning) 。3. 將目標(biāo)文件連接在改正所有的錯(cuò)誤并全部通過編譯后，得到一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件。此時(shí)要用系統(tǒng)提供的“連接程序(linker)”將一個(gè)程序的所有目標(biāo)程序和系統(tǒng)的庫文件以及系統(tǒng)提供的其

37、他信息連接起來，最終形成一個(gè)可執(zhí)行的二進(jìn)制文件，它的后綴是.exe，是可以直接執(zhí)行的。,4. 運(yùn)行程序 運(yùn)行最終形成的可執(zhí)行的二進(jìn)制文件(.exe文件)，得到運(yùn)行結(jié)果。5. 分析運(yùn)行結(jié)果如果運(yùn)行結(jié)果不正確，應(yīng)檢查程序或算法是否有問題。,圖1.1,在了解了C++語言的初步知識(shí)后，讀者最好盡快在計(jì)算機(jī)上編譯和運(yùn)行C++程序，以加深對(duì)C++程序的認(rèn)識(shí)，并初步掌握C++的上機(jī)操作。讀者可以使用不同的C++編譯系統(tǒng)，在不同的環(huán)境下編譯和運(yùn)

38、行一個(gè)C++程序。但是需要強(qiáng)調(diào)的是，我們學(xué)習(xí)的是C++程序設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)掌握的是標(biāo)準(zhǔn)C++，而不應(yīng)該只了解某一種“方言化”的C++。不應(yīng)當(dāng)只會(huì)使用一種C++編譯系統(tǒng)，只能在一種環(huán)境下工作，而應(yīng)當(dāng)能在不同的C++環(huán)境下運(yùn)行自己的程序，并且了解不同的C++編譯系統(tǒng)的特點(diǎn)和使用方法，在需要時(shí)能將自己的程序方便地移植到不同的平臺(tái)上。,1.5 關(guān)于C++上機(jī)實(shí)踐,在本書的參考書《C++程序設(shè)計(jì)題解與上機(jī)指導(dǎo)》一書中簡單介紹了在Visual C++ 6

39、.0和GCC兩種典型的環(huán)境下運(yùn)行C++程序的方法。請(qǐng)讀者選擇一種(如能做到兩種更好) C++編譯系統(tǒng)，在該環(huán)境下輸入和運(yùn)行習(xí)題中的程序，掌握上機(jī)的方法和步驟。,第2章 數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式,2.1 C++的數(shù)據(jù)類型2.2 常量2.3 變量2.4 C++的運(yùn)算符2.5 算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式2.6 賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式2.7 逗號(hào)運(yùn)算符與逗號(hào)表達(dá)式,計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是以某種特定的形式存在的（例如整

40、數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符等形式）。不同的數(shù)據(jù)之間往往還存在某些聯(lián)系（例如由若干個(gè)整數(shù)組成一個(gè)整數(shù)數(shù)組）。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)的組織形式。例如，數(shù)組就是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。不同的計(jì)算機(jī)語言所允許使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不同的。處理同一類問題，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，算法也會(huì)不同。例如，對(duì)10個(gè)整數(shù)排序和對(duì)包含10個(gè)元素的整型數(shù)組排序的算法是不同的。C++可以使用的數(shù)據(jù)類型如下：,2.1 C++的數(shù)據(jù)類型,數(shù)據(jù)類型基本類型整型短整型(short int)

41、整型(int) 長整型(long int)字符型(char)浮點(diǎn)型單精度型(float)雙精度型(double)長雙精度型(long double)布爾型(bool)構(gòu)造類型枚舉類型(enum)數(shù)組類型結(jié)構(gòu)體類型(struct)共用體類型(union)類類型(class)指針類型

42、引用類型空類型(void)布爾型就是邏輯型，空類型就是無值型。,,,,,,C++的數(shù)據(jù)包括常量與變量，常量與變量都具有類型。由以上這些數(shù)據(jù)類型還可以構(gòu)成更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如利用指針和結(jié)構(gòu)體類型可以構(gòu)成表、樹、棧等復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C++并沒有統(tǒng)一規(guī)定各類數(shù)據(jù)的精度、數(shù)值范圍和在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)，各C++編譯系統(tǒng)根據(jù)自己的情況作出安排。書中表2.1列出了Visual C++數(shù)值型和字符型數(shù)據(jù)的情況。,說明：(1) 整型數(shù)據(jù)

43、分為長整型(long int)、一般整型(int)和短整型(short int)。在int前面加long和short分別表示長整型和短整型。(2) 整型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式為按二進(jìn)制數(shù)形式存儲(chǔ)，例如十進(jìn)制整數(shù)85的二進(jìn)制形式為1010101，則在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式如圖2.1所示。圖2.1,(3) 在整型符號(hào)int和字符型符號(hào)char的前面,可以加修飾符signed(表示“有符號(hào)”)或unsigned(表示“無符號(hào)”)。如果指定為si

44、gned，則數(shù)值以補(bǔ)碼形式存放，存儲(chǔ)單元中的最高位(bit)用來表示數(shù)值的符號(hào)。如果指定為unsigned，則數(shù)值沒有符號(hào)，全部二進(jìn)制位都用來表示數(shù)值本身。例如短整型數(shù)據(jù)占兩個(gè)字節(jié) ，見圖2.2。圖2.2,有符號(hào)時(shí)，能存儲(chǔ)的最大值為215-1，即32767，最小值為-32768。無符號(hào)時(shí)，能存儲(chǔ)的最大值為216-1，即65535，最小值為0。有些數(shù)據(jù)是沒有負(fù)值的，可以使用unsigned，它存儲(chǔ)正數(shù)的范圍比用signed時(shí)要

45、大一倍。(4) 浮點(diǎn)型(又稱實(shí)型)數(shù)據(jù)分為單精度(float)、雙精度(double)和長雙精度(long double)3種，在Visual C++ 6.0中，對(duì)float提供6位有效數(shù)字，對(duì)double提供15位有效數(shù)字，并且float和double的數(shù)值范圍不同。對(duì)float分配4個(gè)字節(jié)，對(duì)double和long double分配8個(gè)字節(jié)。(5) 表中類型標(biāo)識(shí)符一欄中，方括號(hào)［ ］包含的部分可以省寫，如short和short

46、int等效，unsigned int和unsigned等效。,常量的值是不能改變的，一般從其字面形式即可判別是否為常量。常量包括兩大類，即數(shù)值型常量(即常數(shù))和字符型常量。如12，0，-3為整型常量，4.6，-1.23為實(shí)型常量，包含在兩個(gè)單撇號(hào)之間的字符為字符常量，如′a′,′x′。這種從字面形式即可識(shí)別的常量稱為“字面常量”或“直接常量”。,2.2 常量 2.2.1 什么是常量,數(shù)值常量就是通常所說的常數(shù)。在C++中，數(shù)值常量是區(qū)

47、分類型的，從字面形式即可識(shí)別其類型。1. 整型常量(整數(shù)）的類型在上一節(jié)中已知道： 整型數(shù)據(jù)可分為int,short int,long int以及unsigned int,unsigned short,unsigned long等類別。整型常量也分為以上類別。為什么將數(shù)值常量區(qū)分為不同的類別呢？因?yàn)樵谶M(jìn)行賦值或函數(shù)的參數(shù)虛實(shí)結(jié)合時(shí)要求數(shù)據(jù)類型匹配。那么，一個(gè)整型常量怎樣從字面上區(qū)分為以上的類別呢？,2.2.2 數(shù)值常量,(1) 一

48、個(gè)整數(shù)，如果其值在-32768~+32767范圍內(nèi)，認(rèn)為它是short int型，它可以賦值給short int型、int型和long int型變量。(2) 一個(gè)整數(shù)，如果其值超過了上述范圍，而在-2147483648~+2147483647范圍內(nèi)，則認(rèn)為它是long int型，可以將它賦值給一個(gè)int或long int型變量。(3) 如果某一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的C++版本（例如Visual C++）確定int與long int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存

49、中占據(jù)的長度相同，則它們能夠表示的數(shù)值的范圍相同。因此，一個(gè)int型的常量也同時(shí)是一個(gè)long int型常量，可以賦給ｉｎｔ型或long int型變量。(4) 常量無unsigned型。但一個(gè)非負(fù)值的整數(shù)可以賦值給unsigned整型變量，只要它的范圍不超過變量的取值范圍即可。,一個(gè)整型常量可以用3種不同的方式表示： (1) 十進(jìn)制整數(shù)。如1357,-432，0等。在一個(gè)整型常量后面加一個(gè)字母l或L，則認(rèn)為是long int型常量。

50、例如123L，421L,0L等，這往往用于函數(shù)調(diào)用中。如果函數(shù)的形參為long int，則要求實(shí)參也為long int型，此時(shí)用123作實(shí)參不行，而要用123L作實(shí)參。(2) 八進(jìn)制整數(shù)。在常數(shù)的開頭加一個(gè)數(shù)字0，就表示這是以八進(jìn)制數(shù)形式表示的常數(shù)。如020表示這是八進(jìn)制數(shù)20，即（20）8，它相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)16。(3) 十六進(jìn)制整數(shù)。在常數(shù)的開頭加一個(gè)數(shù)字0和一個(gè)英文字母X(或x)，就表示這是以十六進(jìn)制數(shù)形式表示的常數(shù)。如0X20

51、表示這是十六進(jìn)制數(shù)20，即(20)16，它相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)32。,2. 浮點(diǎn)數(shù)的表示方法一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以用兩種不同的方式表示： (1) 十進(jìn)制小數(shù)形式。如21.456,-7.98等。它一般由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成，可以省略其中之一(如78.或.06，.0)，但不能二者皆省略。C++編譯系統(tǒng)把用這種形式表示的浮點(diǎn)數(shù)一律按雙精度常量處理，在內(nèi)存中占8個(gè)字節(jié)。如果在實(shí)數(shù)的數(shù)字之后加字母F或f，表示此數(shù)為單精度浮點(diǎn)數(shù)，如1234F,-43f，占

52、4個(gè)字節(jié)。如果加字母L或l，表示此數(shù)為長雙精度數(shù)(long double)，在GCC中占12個(gè)字節(jié)，在Visual C++ 6.0中占8個(gè)字節(jié)。,(2) 指數(shù)形式(即浮點(diǎn)形式)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以寫成指數(shù)形式，如3.14159可以表示為0.314159×101，3.14159×100,31.4159×10-1,314.159×10-2等形式。在程序中應(yīng)表示為： 0.314159e1，3.14159e

53、0,31.4159e-1 ,314.159e-2,用字母e表示其后的數(shù)是以10為底的冪，如e12表示1012。其一般形式為數(shù)符 數(shù)字部分 指數(shù)部分上面各數(shù)據(jù)中的0.314159，3.14159, 31.4159, 314.159 等就是其中的數(shù)字部分?？梢钥吹剑?由于指數(shù)部分的存在，使得同一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以用不同的指數(shù)形式來表示，數(shù)字部分中小數(shù)點(diǎn)的位置是浮動(dòng)的。例如：,a=0.314159e1;a=3.14159e0;a=31

54、.4159e-1;a=314.159e-2;以上4個(gè)賦值語句中，用了不同形式的浮點(diǎn)數(shù)，但其作用是相同的。在程序中不論把浮點(diǎn)數(shù)寫成小數(shù)形式還是指數(shù)形式，在內(nèi)存中都是以指數(shù)形式(即浮點(diǎn)形式)存儲(chǔ)的。例如不論在程序中寫成314.159或314.159e0，31.4159e1，3.14159e2, 0.314159e3等形式，在內(nèi)存中都是以規(guī)范化的指數(shù)形式存放，如圖2.3所示。圖2.3,數(shù)字部分必須小于1，同時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后面第一個(gè)數(shù)字

55、必須是一個(gè)非0數(shù)字，例如不能是0.0314159。因此314.159和314.159e0，31.4159e1，3.14159e2, 0.314159e3在內(nèi)存中表示成0.314159×103。存儲(chǔ)單元分為兩部分，一部分用來存放數(shù)字部分，一部分用來存放指數(shù)部分。為便于理解，在圖2.3中是用十進(jìn)制表示的，實(shí)際上在存儲(chǔ)單元中是用二進(jìn)制數(shù)來表示小數(shù)部分，用2的冪次來表示指數(shù)部分的。對(duì)于以指數(shù)形式表示的數(shù)值常量，也都作為雙精度常量處理

56、。,1. 普通的字符常量用單撇號(hào)括起來的一個(gè)字符就是字符型常量。如′a′,′#′,′%′,′D′都是合法的字符常量，在內(nèi)存中占一個(gè)字節(jié)。注意： ①字符常量只能包括一個(gè)字符，如′AB′ 是不合法的。②字符常量區(qū)分大小寫字母，如′A′和′a′是兩個(gè)不同的字符常量。③撇號(hào)(′)是定界符，而不屬于字符常量的一部分。如cout<<′a′；輸出的是一個(gè)字母“a”，而不是3個(gè)字符“′a′ ”。,2.2.3 字符常量,2. 轉(zhuǎn)義字符常量

57、除了以上形式的字符常量外，C++還允許用一種特殊形式的字符常量，就是以 “＼”開頭的字符序列。例如，′＼n′代表一個(gè)“換行”符?！癱out<<′＼n′; ” 將輸出一個(gè)換行，其作用與“cout<<endl; ” 相同。這種“控制字符”，在屏幕上是不能顯示的。在程序中也無法用一個(gè)一般形式的字符表示，只能采用特殊形式來表示。常用的以“＼”開頭的特殊字符見書中表2.2。,3. 字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式及其使用方法

58、將一個(gè)字符常量存放到內(nèi)存單元時(shí)，實(shí)際上并不是把該字符本身放到內(nèi)存單元中去，而是將該字符相應(yīng)的ASCII代碼放到存儲(chǔ)單元中。如果字符變量c1的值為′a′,c2的值為′b′，則在變量中存放的是′a′的ASCII碼97，′b′ 的ASCII碼98，如圖2.4(a)所示，實(shí)際上在內(nèi)存中是以二進(jìn)制形式存放的，如圖2.4(b)所示。圖2.4,既然字符數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲(chǔ)的，它的存儲(chǔ)形式就與整數(shù)的存儲(chǔ)形式類似。這樣，在C++中字符型數(shù)據(jù)

59、和整型數(shù)據(jù)之間就可以通用。一個(gè)字符數(shù)據(jù)可以賦給一個(gè)整型變量，反之，一個(gè)整型數(shù)據(jù)也可以賦給一個(gè)字符變量。也可以對(duì)字符數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，此時(shí)相當(dāng)于對(duì)它們的ASCII碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。例2.1 將字符賦給整型變量。#include using namespace std;int main( ) {int i,j; //i和j是整型變量i=′A′;

60、 //將一個(gè)字符常量賦給整型變量ij=′B′; //將一個(gè)字符常量賦給整型變量jcout<<i<<′ ′<<j<<′＼n′; //輸出整型變量i和j的值，′＼n′ 是換行符return 0;｝,執(zhí)行時(shí)輸出 65 66i和j被指定為整型變量。但在第5和第6行中，將字符′A′和′B′分別賦給i和j，它的作用相當(dāng)于以下兩個(gè)賦值語句：

61、i＝65；j＝66；因?yàn)椤銩′和′B′的ASCII碼為65和66。在程序的第5和第6行是把65和66直接存放到i和j的內(nèi)存單元中。因此輸出65和66?？梢钥吹剑涸谝欢l件下，字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)是可以通用的。但是應(yīng)注意字符數(shù)據(jù)只占一個(gè)字節(jié)，它只能存放0~255范圍內(nèi)的整數(shù)。,例2.2 字符數(shù)據(jù)與整數(shù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。下面程序的作用是將小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母。#include using namespace std;int main

62、( ){char c1,c2; c1=′a′; c2=′b′; c1=c1-32; c2=c2-32; cout<<c1<<′ ′<<c2<<endl; return 0;},運(yùn)行結(jié)果為A B′a′的ASCII碼為97，而′A′的ASCII碼為65，′b′為98，′B′為66。從ASCII代碼表中可以看到每一個(gè)小寫字母比它相應(yīng)的大寫字母的ASCII代碼大32。C++符數(shù)

63、據(jù)與數(shù)值直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，′a′-32得到整數(shù)65，′b′-32得到整數(shù)66。將65和66存放在c1,c2中，由于c1,c2是字符變量，因此用cout輸出c1,c2時(shí)，得到字符A和B(A的ASCII碼為65,B的ASCII碼為66)。,4. 字符串常量用雙撇號(hào)括起來的部分就是字符串常量，如″abc″，″Hello!″，″a+b″，″Liping″都是字符串常量。字符串常量″abc″在內(nèi)存中占4個(gè)字節(jié)(而不是3個(gè)字節(jié))，見圖2.5。

64、圖2.5編譯系統(tǒng)會(huì)在字符串最后自動(dòng)加一個(gè)′＼0′作為字符串結(jié)束標(biāo)志。但′＼0′并不是字符串的一部分，它只作為字符串的結(jié)束標(biāo)志。如 cout<<″abc″<<endl； 輸出3個(gè)字符abc，而不包括′＼0′。,注意： ″a″和′a′代表不同的含義，″a″是字符串常量，′a′ 是字符常量。前者占兩個(gè)字節(jié)，后者占1個(gè)字節(jié)。請(qǐng)分析下面的程序片段： char c; //定義一

65、個(gè)字符變量c=′a′; //正確c=″a″； //錯(cuò)誤，c只能容納一個(gè)字符字符串常量要用字符數(shù)組來存放，見第5章。請(qǐng)思考： 字符串常量″abc＼n″包含幾個(gè)字符?不是5個(gè)而是4個(gè)字符，其中“＼n”是一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。但它在內(nèi)存中占5個(gè)字節(jié)(包括一個(gè)“＼0”字符) 。編譯系統(tǒng)遇到“＼”時(shí)就會(huì)把它認(rèn)作轉(zhuǎn)義字符的標(biāo)志，把它和其后的字符一起作為一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。,如果“＼”后面的字符不能與“

66、＼”組成一個(gè)合法的轉(zhuǎn)義字符(如″＼c″)，則在編譯時(shí)顯示出錯(cuò)信息。如果希望將“＼”字符也作為字符串中的一個(gè)字符，則應(yīng)寫為″abc＼＼n″，此時(shí)字符包括5個(gè)字符，即a,b,c,＼,n。如果有以下輸出語句：cout<<″abc＼＼＼n″<<endl;則會(huì)輸出： abc＼，然后換行。同理執(zhí)行cout<<″I say ＼″Thank you！＼″＼n″；的輸出是： I say ″Thank you！″

67、如果在一個(gè)字符串中最后一個(gè)字符為“＼”，則表示它是續(xù)行符，下一行的字符是該字符串的一部分，且在兩行字符串間無空格。如,cout<<″We must study C＼ //本行最后的“＼”后面的空格和換行均不起作用++ hard!″； //本行的字符緊連在上一行最后的“＼”前面字符之后則輸出: We must study C++ hard!,為了編程和

68、閱讀的方便，在C++程序設(shè)計(jì)中，常用一個(gè)符號(hào)名代表一個(gè)常量，稱為符號(hào)常量，即以標(biāo)識(shí)符形式出現(xiàn)的常量。例2.3 符號(hào)常量的使用。 #define PRICE 30 //注意這不是語句，末尾不要加分號(hào)int main ( ){ int num，total;num=10;total=num * PRICE;cout<<″total=″<<total<<endl;ret

69、urn 0;},2.2.4 符號(hào)常量,程序中用預(yù)處理命令#define指定PRICE在本程序單位中代表常量30，此后凡在本程序單位中出現(xiàn)的PRICE都代表30，可以和常量一樣進(jìn)行運(yùn)算，程序運(yùn)行結(jié)果為 total=300 請(qǐng)注意符號(hào)常量雖然有名字，但它不是變量。它的值在其作用域(在本例中為主函數(shù))內(nèi)是不能改變的，也不能被賦值。如用賦值語句“PRICE=40;”給PRICE賦值是錯(cuò)誤的。 使用符號(hào)常量的好處是：（1） 含義清楚