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第1章 计算机和C＋＋简介1

1.1 简介2

1.2 计算机和互联网在工业和研究领域中的应用2

1.3 硬件和软件3

1.4 数据的层次结构5

1.5 机器语言、汇编语言和高级语言6

1.6 C＋＋7

1.7 程序设计语言8

1.8 对象技术介绍9

1.9 典型的C＋＋程序开发环境11

1.10 试运行一个C＋＋应用程序13

1.11 操作系统18

1.12 互联网和万维网19

1.13 软件开发的一些关键术语21

1.14 C＋＋11和开源的Boost库22

1.15 与信息技术与时俱进22

1.16 Web资源23

第2章 C＋＋编程入门、输入/输出和运算符27

2.1 简介28

2.2 第一个C＋＋程序：输出一行文本28

2.3 修改第一个C＋＋程序31

2.4 另一个C＋＋程序：整数相加31

2.5 内存的概念35

2.6 算术运算35

2.7 判断：相等运算符和关系运算符38

2.8 本章小结41

第3章 类、对象和字符串的介绍49

3.1 简介50

3.2 定义具有成员函数的类50

3.3 定义具有形参的成员函数52

3.4 数据成员、set成员函数和get成员函数54

3.5 使用构造函数初始化对象59

3.6 一个类对应一个独立文件的可复用性61

3.7 接口与实现的分离64

3.8 用set函数确认数据的有效性68

3.9 本章小结71

第4章 控制语句（第Ⅰ部分）、赋值、自增和自减运算符77

4.1 简介78

4.2 算法78

4.3 伪代码78

4.4 控制结构79

4.5 if选择语句81

4.6 if...else双路选择语句82

4.7 while循环语句86

4.8 算法详述：计数器控制的循环87

4.9 算法详述：标记控制的循环92

4.10 算法详述：嵌套的控制语句99

4.11 赋值运算符103

4.12 自增和自减运算符104

4.13 本章小结106

第5章 控制语句（第Ⅱ部分）和逻辑运算符117

5.1 简介118

5.2 计数器控制的循环的要素118

5.3 for循环语句119

5.4 使用for语句的例子122

5.5 do...while循环语句125

5.6 switch多路选择语句126

5.7 break和continue语句133

5.8 逻辑运算符134

5.9 ==运算符与=运算符的混淆问题137

5.10 结构化编程小结138

5.11 本章小结142

第6章 函数和递归入门150

6.1 简介151

6.2 C＋＋的程序组件151

6.3 数学库函数152

6.4 具有多个形参的函数定义153

6.5 函数原型和实参类型的强制转换156

6.6 C＋＋标准库头文件158

6.7 实例研究：随机数生成159

6.8 实例研究：博彩游戏和枚举类型简介163

6.9 C＋＋11的随机数166

6.10 存储类别和存储期167

6.11 作用域规则169

6.12 函数调用堆栈和活动记录172

6.13 无形参的函数175

6.14 内联函数175

6.15 引用和引用形参176

6.16 默认实参178

6.17 一元的作用域分辨运算符179

6.18 函数重载180

6.19 函数模板182

6.20 递归184

6.21 递归应用示例：Fibonacci（斐波那契）数列187

6.22 递归与迭代189

6.23 本章小结191

第7章 类模板array和vector、异常捕获208

7.1 简介209

7.2 array对象209

7.3 array对象的声明210

7.4 使用array对象的例子210

7.5 基于范围的for语句219

7.6 实例研究：利用array对象存放成绩的GradeBook类221

7.7 array对象的排序与查找226

7.8 多维array对象227

7.9 实例研究：利用二维array对象的GradeBook类229

7.10 C＋＋标准库类模板vector的介绍234

7.11 本章小结238

第8章 指针251

8.1 简介252

8.2 指针变量的声明和初始化252

8.3 指针运算符253

8.4 使用指针的按引用传递方式255

8.5 内置数组258

8.6 使用const修饰指针260

8.7 sizeof运算符263

8.8 指针表达式和指针算术运算264

8.9 指针和内置数组之间的关系266

8.10 基于指针的字符串268

8.11 本章小结270

第9章 类的深入剖析：抛出异常283

9.1 简介284

9.2 Time类实例研究284

9.3 类的作用域和类成员的访问289

9.4 访问函数和工具函数290

9.5 Time类实例研究：具有默认实参的构造函数290

9.6 析构函数295

9.7 何时调用构造函数和析构函数295

9.8 Time类实例研究：微妙的陷阱——返回private数据成员的引用或指针297

9.9 默认的逐个成员赋值299

9.10 const对象和const成员函数301

9.11 组成：对象作为类的成员302

9.12 friend函数和friend类307

9.13 使用this指针308

9.14 static类成员313

9.15 本章小结316

第10章 运算符重载：string类325

10.1 简介326

10.2 使用标准库中string类的重载运算符326

10.3 运算符重载的基础知识328

10.4 重载二元运算符329

10.5 重载二元流插入运算符和流提取运算符330

10.6 重载一元运算符333

10.7 重载一元前置与后置运算符：＋＋和--333

10.8 实例研究：Date类334

10.9 动态内存管理338

10.10 实例研究：Array类340

10.11 运算符作为成员函数和非成员函数的比较349

10.12 类型转换349

10.13 explicit构造函数与转换运算符350

10.14 重载函数调用运算符（）352

10.15 本章小结353

第11章 面向对象编程：继承362

11.1 简介363

11.2 基类和派生类363

11.3 基类和派生类之间的关系365

11.4 派生类中的构造函数和析构函数381

11.5 public、protected和private继承383

11.6 继承与软件工程383

11.7 本章小结384

第12章 面向对象编程：多态性388

12.1 简介389

12.2 多态性介绍：多态视频游戏389

12.3 类继承层次中对象之间的关系390

12.4 类型域和switch语句399

12.5 抽象类和纯virtual函数400

12.6 实例研究：应用多态性的工资发放系统401

12.7 （选读）多态性、virtual函数和动态绑定的底层实现机制411

12.8 实例研究：应用向下强制类型转换、dynamic＿cast、typeid和type＿info并使用多态性和运行时类型信息的工资发放系统414

12.9 本章小结416

第13章 输入/输出流的深入剖析421

13.1 简介422

13.2 流422

13.3 输出流425

13.4 输入流426

13.5 使用read、write和gcount的非格式化的I/O428

13.6 流操作符简介429

13.7 流的格式状态和流操作符433

13.8 流的错误状态439

13.9 将输出流连接到输入流441

13.10 本章小结441

第14章 文件处理449

14.1 简介450

14.2 文件和流450

14.3 创建顺序文件451

14.4 从顺序文件读取数据453

14.5 更新顺序文件457

14.6 随机存取文件458

14.7 创建随机存取文件458

14.8 向随机存取文件随机写入数据462

14.9 从随机存取文件顺序读取数据463

14.10 实例研究：事务处理程序465

14.11 对象序列化469

14.12 本章小结470

第15章 标准库的容器和迭代器478

15.1 标准模板库（STL）简介479

15.2 容器简介480

15.3 迭代器简介482

15.4 算法简介485

15.5 序列容器486

15.6 关联容器496

15.7 容器适配器502

15.8 bitset类506

15.9 本章小结507

第16章 标准库算法516

16.1 简介516

16.2 对迭代器的最低要求517

16.3 算法518

16.4 函数对象542

16.5 lambda表达式544

16.6 标准库算法总结545

16.7 本章小结546

第17章 异常处理深入剖析552

17.1 简介552

17.2 实例：处理除数为0的异常处理553

17.3 重新抛出异常557

17.4 堆栈展开558

17.5 什么时候使用异常处理559

17.6 构造函数、析构函数和异常处理560

17.7 异常与继承561

17.8 处理new失败561

17.9 类uique＿ptr和动态内存分配563

17.10 标准库的异常类层次结构565

17.11 本章小结566

第18章 自定义模板的介绍571

18.1 简介571

18.2 类模板571

18.3 使用函数模板来操作类模板特化的对象575

18.4 非类型形参576

18.5 模板类型形参的默认实参577

18.6 重载函数模板577

18.7 本章小结577

第19章 自定义的模板化数据结构580

19.1 简介580

19.2 自引用类581

19.3 链表582

19.4 堆栈592

19.5 队列595

19.6 树598

19.7 本章小结603

第20章 查找与排序612

20.1 简介612

20.2 查找算法613

20.3 排序算法619

20.4 本章小结627

第21章 string类和字符串流处理的深入剖析632

21.1 简介632

21.2 字符串的赋值和连接633

21.3 字符串的比较635

21.4 子串637

21.5 交换字符串637

21.6 string类的特征638

21.7 查找字符串中的子串和字符639

21.8 在字符串中替换字符641

21.9 在字符串中插入字符642

21.10 转换成C风格的基于指针的char＊字符串643

21.11 迭代器644

21.12 字符串流处理645

21.13 C＋＋11数值转换函数647

21.14 本章小结648

第22章 位、字符、C字符串和结构体654

22.1 简介654

22.2 结构体的定义655

22.3 typedef656

22.4 示例：洗牌和发牌模拟656

22.5 位运算符658

22.6 位域664

22.7 字符处理库666

22.8 C字符串操作函数670

22.9 C字符串转换函数675

22.10 C字符串操作库中的搜索函数678

22.11 C字符串操作库中的内存函数681

22.12 本章小结684

第23章 其他主题696

23.1 简介696

23.2 const cast运算符697

23.3 mutable类成员698

23.4 命名空间699

23.5 运算符关键字702

23.6 指向类成员的指针（.＊和-＞＊）703

23.7 多重继承705

23.8 多重继承和virtual基类708

23.9 本章小结711

附录A 运算符的优先级与结合律715

附录B ASCII字符集717

附录C 基本数据类型718

附录D 计数系统719

附录E 预处理器728

索引736