第02章-C++(非类部分)对C的扩充

2.1I/O操作2.2强类型机制2.3引用2.4内联函数2.5指针2.6操作字符串数据的标准函数库2.7块内的说明2.8new和delete运算符2.9作用域访问运算符::2.10const的扩充作用2.11函数重载2.12参数个数不定的函数通常C++编译系统（例如IDE）可以根据文件的扩展名来区分C和C++：是.C的认为是C程序，.CPP的是C++程序。C++是C的超集，掌握C是掌握C++的先决条件。C++中超出C的部分主要是面向对象的程序设计，也是产生C++的根由。但是C++非类部分对C的语法也作了扩充和很少的“更新”，例如C语言允许一个全局变量多次定义，C++中则会引起错误。2.1I/O操作 C++完全支持C的I/O函数集，但C++的I/O类库和I/O操作内容也很多，需要分阶段逐步去掌握。这里先举两个简单的实例：C++中的out<<相当于C中的输出函数printf()；C++中的cin>>

相当于C中的输入函数scanf()。//C++中使用cin和cout举例main(void){charstr[80];cout<<"enterastring:";cin>>str;//readastring}C++是强类型的，在C中不强制使用原型化函数，在C++中这一要求是必须的、强制的，所有函数必须使用原型。C++可以在函数原型中采用默认值，例如：fn(intx,floaty=1.0,intz=3)；默认的值必须从右到左敷值起，下面的例子是非法的：fn(intx,floaty=1.0,intz)；当调用函数时，默认的值也要从右到左计算起。如果函数原型为：fn(intx,floaty=1.0,intz=3)，则调用fn(1,2)相当于调用fn(1,2.0,3)。2.2强类型机制 引用作为对象的别名而使用，对引用的改动实际是对对象的改动。当建立引用时，程序用另一个变量或对象名字初始化它。 引用的声明形式为

<类型标识符>&引用名=对象名 或<类型标识符>&引用名=对象名

其中： (1)引用名必须遵循变量的命名规则。(2)前面的数据类型就是它所引用对象的数据类型。引用不是值，不占存储空间，声明引用时，对象的存储状态是不会改变的。2.3引用//例2-1EX2_1.cpp演示“引用”的用法#include"iostream.h"voidswap(int&a,int&b); //a、b定义为引用参数main(void){intx1=10,x2=20;cout<<x1<<""<<x2<<"\n"; //显示1020

swap(x1,x2); //交换所引用的变量的值cout<<x1<<""<<x2<<endl; //显示2010return0;}voidswap(int&a,int&b){intt;t=a;a=b;b=t;}程序执行后的屏幕显示：10202010//例2-2EX2_2.cpp演示“引用”的扩充用法#include"iostream.h"main(void){intx1,x2;int&iRef=x1; //定义一个“引用”:使iRef成为x1的别名x1=10;cout<<x1<<""<<iRef;//显示1010x2=121;

iRef=x2; //等效于x1=x2（不是x2的地址）cout<<"\n"<<x1<<endl;//显示121return0;}

内联函数是在编译时将函数体嵌入在每一个调用语句处，节省了参数传递、系统栈的保护与恢复等的开销。 内联函数的定义形式为：

<inline><类型标识符><内联函数名>(形参表){ 函数体}2.4内联函数//例2-3EX2_3.cpp内联函数#include<iostream.h>#include<iomanip.h>inlineintmax(inta,intb) //定义内联函数{

if(a>b)returna;elsereturnb;}voidmain(){inta,b,c,d;a=210;b=150;c=20;d=max(a,b);

//编译时被替换为max函数体语句d=max(d,c);

//编译时被替换为max函数体语句cout<<"Thebiggestof"<<""<<a<<""<<b<<""<<c<<"is"<<d;}内联函数在C++中几乎取代了C的#define宏，因为它更灵活。并且没有什么副作用。宏的副作用举例： #definesqr(x)x*x //定义计算x平方的宏 inty=sqr(2+3) //计算5的平方:5*5=25

计算结果：y=2+3*2+3=11≠25。上述错误产生后较难跟踪，使用内联函数可以避免这种隐患。

[注意]控制结构不能放在内联函数中！2.5指

针1．指针的基本操作与指针有关的基本运算符有以下两个: (1)&变量名

&为取地址运算符，用来获取变量的首地址。 (2)*指针变量名

*为指向运算符，用来获取指针变量所指向变量的值。 &和*运算符都是单目运算符，其优先级高于所有双目运算符，采用从右到左的结合性(P33表2-4)。2．const修饰符与指针 const与指针在一起使用，情况比较复杂，可简单归纳为三种：指向常量的指针、常指针和指向常量的常指针。(1)指向常量的指针是一个指向常量的指针变量。例如：constchar*name="chen";

//声明一个名为name的指针变量name[3]=‘a’;

//错误，不容许改变已指向的常量name="zhang"; //正确，可以改变指针的指向(2)常指针把指针本身声明为常量。例如：char*constname="chen";//声明一个名为name的常指针name[3]='a'; //正确，所指的数据可以改变name="zhang"; //错误，不容许改变指针本身(3)指向常量的常指针指针本身与它所指向的数据值均不能改变，例如:constchar*constname="chen";//声明一个指向常量的常指针name[3]='a'; //错误，不能改变指针所指的值name="zhang"; //错误，不能改变指针的指向 C++提供了许多操作字符串数据的标准库函数，如比较字符串、搜索字符串中的字符、确定字符串长度等，只要我们在使用它们前在应用程序的开头添加包含“string.h”头文件的预处理命令#include<string.h>，在程序设计时就可直接引用。下表总结了这些函数。

2.6操作字符串数据的标准库函数C++字符串处理库(标准库)中常用的字符串操作函数2.7块内的说明在C++中，变量几乎可以在块（一对{}之间）任何地方加以说明，其有效范围从说明处起一直到块的末尾。但除for循环外，变量不能在其它控制语句中说明。下例是错误的： while(inti=0){…} 在嵌套的for语句中，内层要加{}，例如：

for(inti=0;i<=10;i++){for(intj=0;j<=100;j++){…}} 否则在编译时出错。

一个大的软件，各个部分都应遵循同一风格。2.8new和delete运算符 new和delete运算符用来代替函数malloc()和free()，动态控制内存的分配和释放。delete一定要配对释放用new分配的内存，否则会导致内存泄漏、程序失控。 使用new的长处： 1.malloc()时函数，必须要用强制类型说明；而new是操作符，能自动返回正确的指针类型； 2.New操作自动计算分配类型的长度，不须sizeof操作符。2.9作用域访问运算符

:: 运算符::用于访问（即分辨）全局名字（变量、对象等），下例说明全局变量nData的访问方法：//EX2_4.cpp 演示作用域访问符::#include<iostream.h>intnData; //全局变量voidmain(void){

intnData=1; //局部变量赋值

::nData=10; //全局变量赋值cout<<"localnData="<<nData<<endl;cout<<"globalnData="<<::nData<<endl;}2.10const的扩充作用 const在C++中可以用于定义一个常数变量。当一个变量定义为const时，表示其值在说明中被赋值，编译时已固定不变。例如： constintSIZE=100; charachName[SIZE]; const变量的作用范围与static变量相同。2.11函数重载 用相同的函数名定义不同的功用称为函数重载。重载的函数根据参数的个数和类型进行区分，但不能根据返回类型进行区分。例如：//EX2_5.cpp:演示函数重载#include<iostream.h>voidfn(intn){cout<<"fn(int)calledwith"<<n<<endl;}voidfn(intnA,intnB){cout<<"fn(int,int)calledwith"<<nA<<"and"<<nB<<endl;}voidfn(charchA){cout<<"fn(char)calledwith"<<chA<<endl;}voidmain(void){inti=1,j=2;charc='a';fn(i); //callfn(int)fn(i,j); //callfn(int,int)fn(c); //callfn(char)}程序运行后屏幕显示：fn(int)calledwith1fn(int,int)calledwith1and2fn(char)calledwitha 函数重载是C++对C语言的重要扩展！使C++的强类型机制作用得到充分的施展。例如，利用C++的强类型机制，可以用一个函数名sqrt定义出求三个不同类型数据的平方根函数： intsqrt(inti); intsqrt(floatf); intsqrt(doubled); 如用C语言就要定义三个不同名字的函数，例如：isqrt(),fsqrt(),dsqrt()。调用时根据