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计算机等级考试二级C++语言程序设计辅导笔记:C++与C语言的区别

2017-5-27编辑:daibenhua

  注明:以下及其后续内容部分摘自《Standard C++ Bible》,所有程序代码都在Visual Stdio 6.0中编译运行,操作系统为WinXP。本文不涉及VC6.0开发工具的使用,只讲解C++语法知识。

  C++和C的共同部分就不讲解了(如 常量和变量,循环语句和循环控制,数组和指针等,这里面的一些区别会在本节和下节介绍一下),本文着重介绍C++的特点,如类、继承和多重继承、运算符重载、类模板、C++标准库、模板库、等等。

  一、C++概述

  (一) 发展历史

  1980年,Bjarne Stroustrup博士开始着手创建一种模拟语言,能够具有面向对象的程序设计特色。在当时,面向对象编程还是一个比较新的理念,Stroustrup博士并不是从头开始设计新语言,而是在C语言的基础上进行创建。这就是C++语言。

  1985年,C++开始在外面慢慢流行。经过多年的发展,C++已经有了多个版本。为次,ANSI和ISO的联合委员会于1989年着手为C++制定标准。1994年2月,该委员会出版了第一份非正式草案,1998年正式推出了C++的国际标准。

  (二) C和C++

  C++是C的超集,也可以说C是C++的子集,因为C先出现。按常理说,C++编译器能够编译任何C程序,但是C和C++还是有一些小差别。

  例如C++增加了C不具有的关键字。这些关键字能作为函数和变量的标识符在C程序中使用,尽管C++包含了所有的C,但显然没有任何C++编译器能编译这样的C程序。

  C程序员可以省略函数原型,而C++不可以,一个不带参数的C函数原型必须把void写出来。而C++可以使用空参数列表。

  C++中new和delete是对内存分配的运算符,取代了C中的malloc和free。

  标准C++中的字符串类取代了C标准C函数库头文件中的字符数组处理函数。

  C++中用来做控制态输入输出的iostream类库替代了标准C中的stdio函数库。

  C++中的try/catch/throw异常处理机制取代了标准C中的setjmp()和longjmp()函数。

  二、关键字和变量

  C++相对与C增加了一些关键字,如下:

  typename bool dynamic_cast mutable namespace

  static_cast using catch explicit new

  virtual operator false private template

  volatile const protected this wchar_t

  const_cast public throw friend true

  reinterpret_cast try

  bitor xor_e and_eq compl or_eq

  not_eq bitand

  在C++中还增加了bool型变量和wchar_t型变量:

  布尔型变量是有两种逻辑状态的变量,它包含两个值:真和假。如果在表达式中使用了布尔型变量,那么将根据变量值的真假而赋予整型值1或0。要把一个整型变量转换成布尔型变量,如果整型值为0,则其布尔型值为假;反之如果整型值为非0,则其布尔型值为真。布儿型变量在运行时通常用做标志,比如进行逻辑测试以改变程序流程。

  #include iostream.h

  int main()

  {

  bool flag;

  flag=true;

  if(flag) cout< return 0;

  }

  C++中还包括wchar_t数据类型,wchar_t也是字符类型,但是是那些宽度超过8位的数据类型。许多外文字符集所含的数目超过256个,char字符类型无法完全囊括。wchar_t数据类型一般为16位。

  标准C++的iostream类库中包括了可以支持宽字符的类和对象。用wout替代cout即可。

  #include iostream.h

  int main()

  {

  wchar_t wc;

  wc='b';

  wout< wc='y';

  wout< wc='e';

  wout< return 0;

  }

  说明一下:某些编译器无法编译该程序(不支持该数据类型)。

  三、强制类型转换

  有时候,根据表达式的需要,某个数据需要被当成另外的数据类型来处理,这时,就需要强制编译器把变量或常数由声明时的类型转换成需要的类型。为此,就要使用强制类型转换说明,格式如下:

  int* iptr=(int*) &table;

  表达式的前缀(int*)就是传统C风格的强制类型转换说明(typecast),又可称为强制转换说明(cast)。强制转换说明告诉编译器把表达式转换成指定的类型。有些情况下强制转换是禁用的,例如不能把一个结构类型转换成其他任何类型。数字类型和数字类型、指针和指针之间可以相互转换。当然,数字类型和指针类型也可以相互转换,但通常认为这样做是不安全而且也是没必要的。强制类型转换可以避免编译器的警告。

  long int el=123;

  short i=(int) el;

  float m=34.56;

  int i=(int) m;

  上面两个都是C风格的强制类型转换,C++还增加了一种转换方式,比较一下上面和下面这个书写方式的不同:

  long int el=123;

  short i=int (el);

  float m=34.56;

  int i=int (m);

  使用强制类型转换的最大好处就是:禁止编译器对你故意去做的事发出警告。但是,利用强制类型转换说明使得编译器的类型检查机制失效,这不是明智的选择。通常,是不提倡进行强制类型转换的。除非不可避免,如要调用malloc()函数时要用的void型指针转换成指定类型指针。

  四、标准输入输出流

  在C语言中,输入输出是使用语句scanf()和printf()来实现的,而C++中是使用类来实现的。

  #include iostream.h

  main() //C++中main()函数默认为int型,而C语言中默认为void型。

  {

  int a;

  cout< cin>>a; /*输入一个数值*/

  cout< return 0;

  }

  cin,cout,endl对象,他们本身并不是C++语言的组成部分。虽然他们已经是ANSI标准C++中被定义,但是他们不是语言的内在组成部分。在C++中不提供内在的输入输出运算符,这与其他语言是不同的。输入和输出是通过C++类来实现的,cin和cout是这些类的实例,他们是在C++语言的外部实现。

  在C++语言中,有了一种新的注释方法,就是‘//’,在该行//后的所有说明都被编译器认为是注释,这种注释不能换行。C++中仍然保留了传统C语言的注释风格/*……*/。

  C++也可采用格式化输出的方法:

  #include iostream.h

  int main()

  {

  int a;

  cout< cin>>a;

  cout<

  五、函数重载

  在C++中,允许有相同的函数名,不过它们的参数类型不能完全相同,这样这些函数就可以相互区别开来。而这在C语言中是不允许的。

  1.参数个数不同

  #include iostream.h

  void a(int,int);

  void a(int);

  int main()

  {

  a(5);

  a(6,7);

  return 0;

  }

  void a(int i)

  {

  cout< }

  void a(int i,int j)

  {

  cout< }

  2.参数格式不同

  #include iostream.h

  void a(int,int);

  void a(int,float);

  int main()

  {

  a(5,6);

  a(6,7.0);

  return 0;

  }

  void a(int i,int j)

  {

  cout< }

  void a(int i,float j)

  {

  cout< }

  六、变量作用域

  C++语言中,允许变量定义语句在程序中的任何地方,只要在是使用它之前就可以;而C语言中,必须要在函数开头部分。而且C++允许重复定义变量,C语言也是做不到这一点的。看下面的程序:

  #include iostream.h

  int a;

  int main()

  {

  cin>>a;

  for(int i=1;i<=10;i++) //C语言中,不允许在这里定义变量

  {

  static int a=0; //C语言中,同一函数块,不允许有同名变量

  a+=i;

  cout<<::a<< < }

  return 0;

  }

  七、new和delete运算符

  在C++语言中,仍然支持malloc()和free()来分配和释放内存,同时增加了new和delete来管理内存。

  1.为固定大小的数组分配内存

  #include iostream.h

  int main()

  {

  int *birthday=new int[3];

  birthday[0]=6;

  birthday[1]=24;

  birthday[2]=1940;

  cout< < delete [] birthday; //注意这儿

  return 0;

  }

  在删除数组时,delete运算符后要有一对方括号。

  2.为动态数组分配内存

  #include iostream.h

  #include stdlib.h

  int main()

  {

  int size;

  cin>>size;

  int *array=new int[size];

  for(int i=0;i array[i]=rand();

  for(i=0;i cout<<'\n'< delete [] array;

  return 0;

  }

  八、引用型变量

  在C++中,引用是一个经常使用的概念。引用型变量是其他变量的一个别名,我们可以认为他们只是名字不相同,其他都是相同的。

  1.引用是一个别名

  C++中的引用是其他变量的别名。声明一个引用型变量,需要给他一个初始化值,在变量的生存周期内,该值不会改变。& 运算符定义了一个引用型变量:

  int a;

  int& b=a;

  先声明一个名为a的变量,它还有一个别名b。我们可以认为是一个人,有一个真名,一个外号,以后不管是喊他a还是b,都是叫他这个人。同样,作为变量,以后对这两个标识符操作都会产生相同的效果。

  #include iostream.h

  int main()

  {

  int a=123;

  int& b=a;

  cout< a++;

  cout< b++;

  cout< return 0;

  }

  2.引用的初始化

  和指针不同,引用变量的值不可改变。引用作为真实对象的别名,必须进行初始化,除非满足下列条件之一:

  (1) 引用变量被声明为外部的,它可以在任何地方初始化

  (2) 引用变量作为类的成员,在构造函数里对它进行初始化

  (3) 引用变量作为函数声明的形参,在函数调用时,用调用者的实参来进行初始化

  3.作为函数形参的引用

  引用常常被用作函数的形参。以引用代替拷贝作为形参的优点:

  引用避免了传递大型数据结构带来的额外开销

  引用无须象指针那样需要使用*和->等运算符

  #include iostream.h

  void func1(s p);

  void func2(s& p);

  struct s

  {

  int n;

  char text[10];

  };

  int main()

  {

  static s str={123,China};

  func1(str);

  func2(str);

  return 0;

  }

  void func1(s p)

  {

  cout< cout< }

  void func2(s& p)

  {

  cout< cout< }

  从表面上看,这两个函数没有明显区别,不过他们所花的时间却有很大差异,func2()函数所用的时间开销会比func2()函数少很多。它们还有一个差别,如果程序递归func1(),随着递归的深入,会因为栈的耗尽而崩溃,但func2()没有这样的担忧。

  4.以引用方式调用

  当函数把引用作为参数传递给另一个函数时,被调用函数将直接对参数在调用者中的拷贝进行操作,而不是产生一个局部的拷贝(传递变量本身是这样的)。这就称为以引用方式调用。把参数的值传递到被调用函数内部的拷贝中则称为以传值方式调用。

  #include iostream.h

  void display(const Date&,const char*);

  void swapper(Date&,Date&);

  struct Date

  {

  int month,day,year;

  };

  int main()

  {

  static Date now={2,23,90};

  static Date then={9,10,60};

  display(now,Now: );

  display(then,Then: );

  swapper(now,then);

  display(now,Now: );

  display(then,Then: );

  return 0;

  }

  void swapper(Date& dt1,Date& dt2)

  {

  Date save;

  save=dt1;

  dt1=dt2;

  dt2=save;

  }

  void display(const Date& dt,const char *s)

  {

  cout< cout< }

  5.以引用作为返回值

  #include iostream.h

  struct Date

  {

  int month,day,year;

  };

  Date birthdays[]=

  {

  {12,12,60};

  {10,25,85};

  {5,20,73};

  };

  const Date& getdate(int n)

  {

  return birthdays[n-1];

  }

  int main()

  {

  int dt=1;

  while(dt!=0)

  {

  cout< cin>>dt;

  if(dt>0 && dt<4)

  {

  const Date& bd=getdate(dt);

  cout< }

  }

  return 0;

  }

  程序都很简单,就不讲解了。

计算机等级考试二级C++语言程序设计辅导笔记:类的设计、构造函数和析构函数

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