移动应用软件开发技术 第二讲： C++ 编程基础

1. 移动应用软件开发技术第二讲：C++编程基础 《移动应用软件开发技术》课程建设小组 北京大学 二零一一年 *致谢：感谢Intel对本课程项目的支持

2. C++编程基础

3. C++标识符(Identifiers) • 程序设计语言中为变量、常量、类型、函数等取的名字称为标识符。 • 标识符由大小写字母、数字和下划线组成， • 并且只能以字母或下划线开始。 例如：9abc、 *abc 是不合法的标识符 注意： • 标识符区分大小写 • 标识符长度任意 • 提倡使用“见名知义”的标识符 • 避免使用系统已定义的标识符（系统保留字）

4. 关键字 • 关键字在计算机中有预定的含义。关键字又称保留字，它们不能再被用户重新定义使用。 auto bool break case catch char class const const_cast continue default delete do double else enum explicit extern false float for friend goto if inline int long mutable namespace new operator private protected public register return short signed sizeof static struct switch template this throw true try typedef typeid typename union unsigned using virtual void volatile while

5. 注释符 • C++语言保留了C语言中以/*开始，*/结束的注释，这种方式适用于多行的注释 • 同时C++语言中还提供行注释符//，该注释在它的行结束处结束，适用于短注释。

6. 数据类型 五种基本数据类型 • 数据类型是不同形式的信息在内存中分配方式的基本约定（不同类型的数据在内存中占用的字节数有所不同），是构造程序的基础。 • 常量、变量甚至函数都具有自己的数据类型。

7. 类型名 字宽（字节） 范围 short [int] 2 –32768 ～ 32767 signed short [int] 2 –32768 ～ 32767 unsigned short [int] 2 0 ～ 65535 int 4 –2147483648 ～ 2147483647 signed [int] 4 –2147483648 ～ 2147483647 unsigned [int] 4 0 ～ 4294967295 long [int] 4 –2147483648 ～ 2147483647 signed long [int] 4 –2147483648 ～ 2147483647 unsigned long [int] 4 0 ～ 4294967295 char 1 –128 ～ 127 signed char 1 –128 ～ 127 unsigned char 1 0 ～ 255 float 4 double 8 long double 8 void 0 32位机上各基本类型的字宽及表示范围

8. 变量 • 变量是在程序执行过程中，其值可以改变的量; • 变量有3个基本要素： • 名字 • 类型 • 值

9. 变量的名字 • 是一种标识符，需用遵守标识符的规则 • 区分大小写 • mycar MyCar MYCAR 是三个变量名称 • 不能使用关键字作为变量名 • “见名知意” • 常见命名方法： • my_book • myBook • iMyBook

10. 变量的类型 • C++中的变量在使用前必须定义，定义变量时必须指明变量的类型及名字。 • 变量的类型包含数据类型和存储类型 • 定义或说明变量的格式： • <类型说明符> <变量名表>； • 例如： • static int my_car;

11. 变量的值 • 变量自身包含两个值： • 变量值：变量所表示的数据值 • 地址值：变量在内存中的地址值 • 变量可以在定义时初始化，给变量赋一个初值。 例如： int a=3,b=-78; double area=67.34; • 变量赋值，或更改变量值 例如： a=5； • 取变量地址值：通过“&”运算符来获得 例如: &a;

12. C++提供另一种形式的初始化方法。例如，前面两个语句可改写为：C++提供另一种形式的初始化方法。例如，前面两个语句可改写为： int a(3) , b(-78) ; double area(67.34) ;

13. 常量的定义格式 定义格式： const <类型说明符> <常量名> = <常量值> 例如： const double pi = 3.141592653;

14. 整型常量 • 十进制整型常量 • 由0~9的数字组成，不能以0开头，没前缀 • 例如：201 89 等 • 八进制整型常量 • 由0~7的数字组成，以0位前缀 • 例如：032 024 等 • 十六进制整型常量 • 由0~9及a~f字母组成，0x或0X为前缀 • 例如：0x1a 0X3F 等 • 长整型常量后缀L(l)，无符号整型常量后缀U(u) • 例如：123L 12322U 223212ul

15. 字符串常量 • 以一对双撇号括起来的字符序列 • 例如：“Hello world！\n” • 字符串常量中可以包含空格符、转义字符及其他字符，也可以包含汉字。 • 由于双撇号是字符串的定界符，因此字符串中使用\”表示双撇号。 • 字符串中字符的个数可以为任意数目 • 字符串常量后面有一个结束符’\0’ • “a”与’a’不同

16. 运算符 运算符是指用来表示在数据上执行某些特定操作的符号。参与运算的数据称为操作数。（可以分别称为单目、双目和三目运算符）。 • 算术运算符 • 关系运算符 • 逻辑运算符 • 位操作运算符 • 赋值运算符 • 其他运算符

17. a b a&&b a||b !a !b 0 0 0 0 1 1 0 非0 0 1 1 0 非0 0 0 1 0 1 非0 非0 1 1 0 0 逻辑运算真值 表（真为非0，假为0）

18. 位操作运算符 • 位运算符是对其操作数按其二进制形式逐位进行运算，参加位运算的操作数必须为整数。 • C++中所有的位运算符如下： ~（按位求反） <<（左移） >>（右移） &（按位与） ＾（按位异或） |（按位或）

19. 选择语句 • 利用选择语句可以实现具有选择结构的程序 • 选择语句有两种 • 条件语句（if语句） • 开关语句（switch语句） • 特点：具有一定的判断功能 • 可以根据给定的条件来决定执行哪路分支中的语句

20. 循环语句 C++中有三种循环语句可用来实现循环结构：while语句、do_while语句和for语句。 这些语句各有各的特点，而且常常可以互相替代。在编程时应根据需要选择最适合的循环语句。

21. 转向语句 • goto 无条件转向语句 ，很少使用 • break 退出语句 • continue 结束本次循环语句 转向语句用于改变语句的执行顺序

22. 枚举的定义 枚举类型和枚举变量的定义格式如下，其中enum是枚举类型定义的关键字。 enum 枚举类型名 { 枚举常量名1， 枚举常量名2， … }枚举变量; //在定义枚举类型的同时定义枚举变量。 例如： enum WeekDay { Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday }today; 也可在枚举类型定义后再定义枚举变量，格式如下： 枚举类型名 枚举变量。 如：WeekDay tomorrow;

23. 枚举类型 void main() { enum WeakDay{ Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday }; WeakDay Today; Today=Friday; cout<<"Today="<<Today<<endl; Today=Sunday; cout<<"Today="<<Today<<endl; } Today=5 Today=0

24. 756 -23 54 …… 107 a[0] a[1] a[2] a[n-1] 图 一维数组 数组 数组是一些意义上相关的同类型变量的有序集合。 每个数组元素都是一个变量，用来存放不同的值。 数组元素引用形式： 数组名 [下标]

25. 指针 指针的概念 1.指针： 即变量的内存地址。 2.指针变量 指针变量是一种特殊的变量： 它存放的不是数据的值，而是另一个变量的地址。 指针变量常常直接简称为指针。

26. 一个指针在定义以后，并不具体地指向某个变量，而只是确定了类型。可以对指针进行初始化，让它指向某个具体的变量。一个指针在定义以后，并不具体地指向某个变量，而只是确定了类型。可以对指针进行初始化，让它指向某个具体的变量。 “&”是取地址运算符，用在一个存储器操作数的前面，表示取存储器操作数的地址值。例如： float salary ; float *salary_ptr = &salary ; 就将指针salary_ptr初始化为变量salary的地址值，也即指向了具体的salary。

27. 指针的赋值和引用 除了在指针定义时对它进行初始化外，还可以使用赋值运算来给指针赋以变量的地址值。例如： int a = - 8978 ; int *p ; p = &a ; 这里，p被赋值为变量a的地址。 也可以将一个已被赋值的指针赋给另一个相同类型的指针。例如： double a ; double *x = &a , *y ; y = x ; 这样一来，y就与x指向同一个变量a。

28. 程序的输出为： x = 50 *x_ptr = 50 x_ptr = 0x0065FDF4 x = 100 *x_ptr = 100 x_ptr = 0x0065FDF4 一个关于指针的例子。 # include <iostream.h> void main() { int x = 50 ; int *x_ptr = &x ; // x_ptr指向x cout << " x = " << x << endl ; // 输出x的值 cout << " *x_ptr = " << *x_ptr << endl ; // 输出x_ptr所指单元的值 cout << " x_ptr = " << x_ptr << endl ; // 输出x_ptr的值 *x_ptr = 100 ; cout << " x = " << x << endl ; cout << " *x_ptr = " << *x_ptr << endl ; cout << " x_ptr = " << x_ptr << endl ; }

29. 指针运算 指针与整数进行的加、减运算，代表着指针在内存空间上、下移动。具体上移或下移的字节数与其类型密切相关。 例如，假设在某字长为32的计算机中，一个int型数据占4个字节，如果有 int a = 78 ; int *x = &a ; x初始化为指向变量a。在语句 x = x + 1 ; 执行后，x中存放的地址值被加了4，指向变量a下面一个整数。 同理，语句x = x – 1 ; 执行后，x指向了上一个整数。

30. 当++或– –与*同时作用于指针时，同样应该注意运算的顺序。 例如: x = *p++ ; 相当于 x = *(p++) ; 即先从当前地址中取值，然后将指针指向下一个数据。 又如: x = *++p ; 相当于 x = *(++p) ; 先将地址加1，再取地址中的数据赋给x。 而 x = ++*p ; 相当于 x = ++(*p) ; 表示先取p所指向的单元内的数据值，再将数据值加1后赋给x。

31. 例：给出程序的运行结果 #include <iostream.h> void main() { int a[3] = {24,30,8}; int *p; p=a; int x; x=*p++; cout<<x<<","<<*p<<endl; x=*++p; cout<<x<<","<<*p<<endl; x=++*p; cout<<x<<","<<*p<<endl; } 24,30 8,8 9,9

32. 函数定义与函数原型 例求5！+4！ #include<iostream.h> int factorial(int n) { int z,i; z=1; for (i=1;i<=n;i++) z=z*i; return z; } void main() { int x; x= factorial (5)+ factorial (4); cout<<”5！+4！=”<<x<<endl; } C++中的函数由一段相对独立的程序组成，这段程序能实现某一方面独立和完整的功能。 程序运行结果： 5！+4！=144

33. (1) 形式参数：在被调用函数名后面的（）内的变量称为形式参数（简称“形参”）。 (2) 实际参数：在调用函数名后面的（）内中的表达式或变量称为实际参数（简称实参）。 例求从键盘上输入的两数中的最大值 #include<iostream.h> void max(int x,int y); void main() { int a,b; cout<< "Please input two integers: "; cin>>a>>b; max(a,b); } void max(int x,int y) { int w; w=x>y? x:y; cout<<"The big one of two input number is :"<<w<<endl; } 运行结果： Please input two integers: 54-89 The big one of two input number is :54 程序中 x, y 为形参，a, b 为实参。

34. 函数的传值调用 例交换两个整数变量的值。 #include<iostream.h> void exch(int x, int y) { int z; z=x; x=y; y=z; } void main() { int a=3, b=5; exch(a,b); cout<<"a="<<a<<", b="<<b<<endl; } //运行结果：a=3, b=5 变量a,b的值没有改变。

35. 函数的传址调用传址调用: 指针作函数参数 例交换两个整数变量的值。 #include<iostream.h> void exch(int *x, int *y) { int z; z=*x; *x=*y; *y=z; } void main() { int a=3, b=5; exch(&a,&b); cout<<"a="<<a<<", b="<<b<<endl; } //运行结果：a=5, b=3 变量a, b的值已经交换。

36. 动态内存分配 在ANSI C中，malloc（ ）和free（ ） C++兼容了C语言中的这两个函数，并提供了两个新的操作符：new 和 delete C++程序运行时可以在内存区使用new运算符和delete运算符动态创建和删除变量。

37. //动态分配 #include "stdio.h“//包含标准输入输出头文件 #include "stdlib.h" //包含动态存储分配函数头文件 void main() { int *p; //定义一个整型指针 p //为指针 p 动态分配一个存储单元 p = (int *)malloc(sizeof(int)); *p = 6; //将6赋给指针p指向的存储单元 printf("%d",*p); free(p);//释放 p 所指向的存储单元 }

38. 例内存动态分配程序 #include <iostream.h> void main(){ int *pc; cout<<"pc="<<pc<<endl; pc=new int; cout<<"pc="<<pc<<endl; *pc=10; cout<<"pc="<<pc<<endl; cout<<"*pc="<<*pc<<endl; delete pc; } 堆 ０ pc

39. 对于数组进行动态分配的格式为： • 指针变量名=new 类型名[下标表达式]; • delete [ ] 指向该数组的指针变量名; • 两式中的方括号是非常重要的，两者必须配对使用，如果delete语句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的指针，会产生回收不彻底的问题（只回收了第一个元素所占空间），加了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组。delete [ ]的方括号中不需要填数组元素数，系统自知。即使写了，编译器也忽略。 • 请注意“下标表达式”不是常量表达式，即它的值不必在编译时确定，可以在运行时确定。

40. 【例 】动态数组的建立与撤销 #include <iostream.h> #include <string.h> void main(){ int n; char *pc; cout<<"请输入动态数组的元素个数"<<endl; cin>>n;//在运行时确定，可输入17 pc=new char[n]; //申请17个字符（可装8个汉字和一个结束符）的内存空间 strcpy(pc,"堆内存的动态分配"); cout<<pc<<endl; delete []pc;//释放pc所指向的n个字符的内存空间 }

41. 例如： struct Teacher { long int id; char name[10]； int age; int sex; }; 结构定义格式： struct 结构名 { 类型1 结构成员1； 类型2 结构成员2； …; }; 结构定义后，可以声明结构变量或指向结构的指针 如： Teacher Zhang； Teacher *tp; tp=new Teacher;

42. 类 • 类是具有相同属性和行为的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述，其内部包括属性和行为两个主要部分。 • 利用类可以实现数据的封装、隐藏、继承与派生。 • 利用类易于编写大型复杂程序，其模块化程度比C中采用函数更高。

43. 类的定义分为说明和实现两个部分。 • 类说明部分是用来声明该类中的成员。类的成员包括数据成员和函数成员。其中，函数成员又称成员函数或“方法”，用于对数据成员进行各种操作。 • 类实现部分用来对成员函数进行定义。 • 即说明部分告诉类要“干什么”，实现部分告诉类“怎么干”。

44. 类说明部分 类说明部分一般格式如下： class 类名 { private:(或缺省时) 数据成员声明或函数成员的原型； protected： 数据成员声明或函数成员的原型； public： 数据成员声明或函数成员的原型； }；

45. 类实现部分 类的实现部分，包括所有在类体中说明的成员函数的定义。成员函数的定义通常在类定义体之外给出，其中每个成员函数定义格式为： 返回值类型 类名：：成员函数名（<参数表>） { … //函数体 } 类的成员函数在类外部定义时，前面必须加上“类名：：”，以说明所定义的函数是哪一个类的成员。“：：”称为作用域运算符。

46. 类封装和数据隐藏 封装性来自对类成员的访问控制权限。 在C++中，类的成员从访问权限上分为私有（private）、公有（public）和保护（protected）三类。 私有成员通常是一些数据成员。private权限为类带来了封装性，它使私有成员隐藏起来，不能从类的外部对它们进行访问，或者说它们从类外部是不可见的，只有类自己的成员函数才可以访问它们。 公有成员往往是一些操作（即成员函数），可在程序中类的外部访问它们，它们是类的对外接口。

47. 类说明部分： 例： 点类Point的定义 class Point{ private： double x , y ； public： void SetPoint(double x , double y) ; double GetX ( ) ； double GetY ( ) ; void Print ( ) ; }； 类实现部分： void Point :: SetPoint (double a , double b) //定义成员函数SetPoint( ) { x = a ; y = b; } double Point :: GetX ( ) //定义成员函数GetX ( ) { return x ;} double Point :: GetY ( ) //定义成员函数GetY ( ) { return y ;} void Point :: Print( ) //定义成员函数Print( ) { cout<<”X=”<< x <<”,”<< “Y=”<< y <<endl ;}

48. 定义类时说明部分中的关键字public、private、protected从它们出现的位置起开始生效，直到出现另一个访问权限关键字为止。定义类时说明部分中的关键字public、private、protected从它们出现的位置起开始生效，直到出现另一个访问权限关键字为止。 访问权限关键字可以按任意顺序出现任意次，但是，如果把所有的私有成员和公有成员归类放在一起，能增强程序的可读性。 如果把所有的私有成员放在公有成员前面，可以自动获得缺省访问控制权限private。

49. 类中的数据成员可以是任何数据类型。例如整型、浮点型、字符型、数组、指针和引用等。类中的数据成员可以是任何数据类型。例如整型、浮点型、字符型、数组、指针和引用等。 不能在类的说明部分给类的数据成员赋初值，例如在点类的定义中，下面的定义是错的： class Point{ int x=0 , y=0; public: ┆ };

50. 对象的定义和成员表示 类描述了对象的数据存储和操作特性，对象是类的实例。正像定义 int 类型的变量一样，创建类类型 Point 的对象也被看作定义Point 类型的变量。 对象在它的类确定了以后，定义格式为： 类名 <对象名表> 例如，定义(或者说创建)两个点类Point 的对象： Point p1 , p2 (2.0 , 3.0) ; <对象名表>中，可以是一般的对象名，也可以是指向对象的指针或对象的引用，还可以是对象数组名。例如，一个复数类Complex的对象可以如下定义： Complex c1，c2，*pc，c[10]；