C++学习资料(基础知识)

### C++基础知识详解 #### 第1章 概述 **1.1 计算机的工作模型** - **硬件结构**：计算机系统的核心是其硬件结构，主要包括中央处理器（CPU）、内存（RAM）、输入/输出设备等。CPU负责执行指令；内存用于存储数据和程序；而输入/输出设备则用来与外部世界进行交互。 - **软件**：软件是运行在硬件上的程序和指令集。它包括操作系统、应用软件和用户自定义程序。 **1.2 程序设计** - **程序设计风范**：指程序设计的不同风格或方法论，如过程式编程、面向对象编程、函数式编程等。 - **程序设计语言**：用来编写计算机程序的语言，分为低级语言（如汇编语言）和高级语言（如C++）。 - **程序设计的步骤**： - 分析问题 - 设计算法 - 编写代码 - 测试调试 **1.3 C++语言** - **特点**： - 支持面向对象编程。 - 兼容C语言。 - 强大的模板支持。 - **C++程序结构**：一般包括预处理指令、函数定义等部分。 - **C++语言的词法**：包括关键字、标识符、常量、变量、运算符等。 - **C++程序开发环境**：如Visual Studio、Code::Blocks等集成开发环境。 #### 第2章 基本数据类型和表达式 **2.1 基本数据类型** - 包括整型、浮点型、字符型等。 - 不同的数据类型占用不同的内存空间大小。 **2.2 常量与变量** - **常量**：值在程序运行过程中不会改变的量。 - **变量**：用于存储数据的容器，其值可以随时改变。 - **变量值的输入**：通过键盘输入或其他方式将值赋给变量。 **2.3 运算符(操作符)** - 包括算术运算符、比较运算符、逻辑运算符等。 **2.4 表达式** - **表达式的分类**：算术表达式、关系表达式、逻辑表达式等。 - **运算符的优先级和结合性**：优先级决定了先执行哪些运算，结合性决定了同优先级的运算符如何分组。 - **表达式中的类型转换**：自动类型转换和强制类型转换。 - **表达式的输出**：使用cout或printf等函数输出表达式的值。 #### 第3章 程序流程控制——语句 **3.1 概述** - 控制流语句用于控制程序的执行流程。 **3.2 表达式语句** - 单独的表达式后面加上分号即构成表达式语句。 **3.3 选择语句** - **条件语句if**：根据条件决定是否执行某段代码。 - **开关语句switch**：基于表达式的值来选择一组语句执行。 **3.4 循环语句** - **while语句**：当条件为真时重复执行一段代码。 - **do-while语句**：至少执行一次循环体，然后检查条件。 - **for语句**：用于已知循环次数的情况。 **3.5 转向语句** - **goto语句**：无条件跳转到指定位置。 - **break语句**：跳出当前循环。 - **continue语句**：结束当前迭代并开始下一次迭代。 - **关于goto语句**：不推荐使用，因为它会破坏程序的结构。 **3.6 空语句** - 仅包含一个分号，什么也不做。 #### 第4章 过程抽象——函数 **4.1 子程序** - **子程序概念的产生**：为了实现模块化编程。 - **参数传递机制**：值传递、引用传递等。 **4.2 函数** - **函数的定义**：包括函数名、返回类型、参数列表。 - **函数的调用**：调用函数并传入必要的参数。 - **函数的例子**：展示函数如何被定义和调用。 **4.3 递归函数** - **递归函数的定义**：函数调用自身。 - **递归函数的作用**：解决某些问题比非递归更直观简洁。 - **递归函数的执行过程**：涉及栈帧的压入和弹出。 **4.4 作用域** - **C++程序结构与作用域**：作用域决定了标识符的可见性和生命周期。 - **变量的作用域与生存期**：局部变量、全局变量等。 - **函数的作用域**：函数内部定义的标识符只能在该函数内部访问。 - **其它标识符的作用域**：如类成员的作用域。 - **名空间（namespace）**：避免命名冲突。 **4.5 带缺省值的形式参数** - 参数可以设置默认值，方便调用时可省略这些参数。 **4.6 内联函数** - 在编译时直接将函数体插入到调用处，提高执行效率但可能增加代码体积。 **4.7 函数重载(Overloading)** - 同一函数名可以有不同的参数列表，实现不同的功能。 **4.8 预处理命令** - 如#include、#define等，由预处理器处理。 **4.9 函数库** - 包含多个函数的集合，提供特定的功能。 #### 第5章 复合数据类型 **5.1 枚举类型** - 定义了一组命名的整数常量集合。 **5.2 数组类型** - **一维数组**：线性的数据结构。 - **二维数组**：表格形式的数据结构。 **5.3 结构(struct)与联合(union)** - **结构**：可以包含不同类型的成员变量。 - **联合**：所有成员共享同一块内存区域。 **5.4 指针类型** - **指针的基本概念**：存储地址的变量。 - **指针作为形参类型**：传递地址而不是值。 - **指针与数组**：指针可以指向数组的首地址。 - **指针与结构**：指针可以指向结构体的地址。 - **动态变量**：使用new和delete动态分配和释放内存。 - **函数指针**：指向函数的指针。 - **多级指针**：指向指针的指针。 **5.5 引用类型** - 类似于别名，指向已存在的变量。 #### 第6章 数据抽象——类 **6.1 从面向过程到面向对象** - **什么是面向对象程序设计**：通过对象来组织和设计软件。 - **为什么要面向对象**：封装、继承、多态等特性使得代码更易于维护和扩展。 - **面向对象程序设计基本内容**：类和对象、继承、多态等。 **6.2 类的定义** - **数据成员**：类中的变量。 - **成员函数**：类中的方法。 - **类成员的访问**：通过对象访问。 - **成员的访问控制**：公有、私有、保护。 - **成员函数的重载**：相同名称但参数列表不同的多个成员函数。 **6.3 构造函数和析构函数** - **构造函数**：用于初始化对象。 - **析构函数**：对象销毁前被调用。 - **成员对象的初始化**：成员对象也需要初始化。 - **拷贝构造函数**：创建对象时使用另一个对象初始化。 **6.4 友元** - 友元函数或友元类可以访问类的私有和保护成员。 **6.5 动态对象** - 使用new创建的对象可以在运行时动态分配内存。 **6.6 const成员** - const成员不能被修改。 **6.7 静态成员** - 静态成员变量和静态成员函数属于整个类而非单个对象。 #### 第7章 运算符重载 **7.1 需要性** - 运算符重载使得运算符可以用于自定义类型。 **7.2 双目操作符重载** - **作为类成员函数**：通常用来实现操作符左侧为该类实例的情况。 - **作为全局（友元）函数**：可以处理操作符两侧都是该类实例的情况。 **7.3 单目操作符重载** - **作为类成员函数**：实现操作符左侧为该类实例的情况。 - **作为全局（友元）函数**：处理特殊情况。 **7.4 几个特殊操作符的重载** - **赋值操作符=**：确保对象的正确复制。 - **数组元素访问运算符[]**：实现按索引访问数组元素的功能。 - **成员访问运算符->**：允许通过指针访问对象的成员。 - **动态存贮分配与去配运算符new与delete**：管理动态内存。 - **类型转换运算符**：自定义类型之间的转换规则。 #### 第8章 继承——派生类 **8.1 继承的概念** - 继承是一种类间的关系，允许派生类继承基类的属性和行为。 **8.2 基类与派生类（父类与子类）** - 基类定义了通用的特性和行为，派生类可以根据需要添加新的特性和行为。 **8.3 单继承** - **定义**：一个类只继承一个基类。 - **在派生类中对基类成员的访问**：取决于访问控制。 - **继承方式**：公有继承、私有继承、保护继承。 - **派生类对象的初始化**：必须初始化基类的成员。 - **单继承的例子**：通过具体示例展示继承的用法。 **8.4 多继承** - **需要性**：一个类可以从多个基类继承。 - **定义**：实现多继承的方式。 - **名冲突**：当两个基类中有相同的成员时可能发生。 以上内容涵盖了C++基础知识的主要方面，从计算机工作原理到具体的语言特性都有所涉及，有助于初学者建立全面的知识体系。