C++编程入门与实践手册

汇报人：XXC++编程入门与实践手册2024-01-29目录C编程基础函数与程序结构面向对象编程基础C标准库与常用算法实践项目：简单计算器设计实践项目：学生信息管理系统设计01C编程基础ChapterC是一种高效且通用的编程语言，支持过程化编程、面向对象编程和泛型编程。C是C语言的扩展，保留了C语言的大部分特性，并增加了面向对象编程的支持。C语言具有可移植性，可以在多种平台上运行，包括Windows、Linux和MacOS等。C语言概述变量是用于存储数据的标识符，可以存储不同类型的数据，如整数、浮点数、字符等。C提供了多种基本数据类型，如int、float、char等，以及复合数据类型，如数组、结构体和类等。变量的命名应遵循一定的规则，如以字母或下划线开头，不能使用关键字等。变量与数据类型运算符是用于执行各种操作的符号，如算术运算符、关系运算符和逻辑运算符等。表达式是由运算符和操作数组成的式子，用于计算并返回结果。C提供了丰富的运算符，包括赋值运算符、比较运算符、位运算符等，支持各种复杂的表达式计算。运算符与表达式控制结构用于控制程序的执行流程，包括顺序结构、选择结构和循环结构。选择结构根据条件判断结果执行不同的代码块，如if语句和switch语句。顺序结构按照代码的先后顺序逐行执行。循环结构用于重复执行一段代码，直到满足特定条件为止，如for循环、while循环和do-while循环。控制结构02函数与程序结构Chapter03函数原型在函数调用之前，需要提供函数原型（函数声明），以告知编译器函数的名称、参数类型和返回类型。01函数定义在C中，函数定义包括函数头（函数名、参数列表和返回类型）和函数体（实现函数功能的代码块）。02函数调用通过函数名和参数列表来调用函数，执行函数体内的代码，并返回结果。函数定义与调用C支持多种参数传递方式，包括值传递、引用传递和指针传递。不同的传递方式会影响函数对参数的处理方式和效率。在函数内部定义的变量称为局部变量，它们只在函数执行期间存在，并在函数返回时被销毁。局部变量与函数参数不同，它们不会影响到函数外部的变量。参数传递局部变量参数传递与局部变量递归概念递归是一种特殊的编程技巧，它通过函数调用自身来解决问题。递归函数需要有一个明确的终止条件，以防止无限循环。递归实现在C中，可以通过函数调用自身来实现递归。递归函数通常包括基本情况（终止条件）和递归情况（缩小问题规模）。递归优化虽然递归可以简化代码，但在某些情况下可能导致性能问题。因此，在实际编程中，需要权衡递归的优缺点，并根据具体情况进行优化。递归函数一个完整的C程序通常包括头文件、全局变量、函数定义和主函数等部分。良好的程序结构有助于提高代码的可读性和可维护性。程序结构将程序划分为多个独立的模块，每个模块实现特定的功能。模块化设计可以降低程序的复杂性，提高代码的可重用性和可测试性。模块化设计C支持面向对象编程，通过类和对象的概念来组织代码。OOP可以提高代码的可扩展性和可维护性，并降低程序的开发难度。面向对象编程（OOP）程序结构与设计03面向对象编程基础Chapter类的定义类是对象的抽象，它描述了属于该类的对象所共有的属性和方法。对象的创建对象是类的实例，通过类可以创建多个具有相同属性和方法的对象。封装性类将对象的属性和方法封装在一起，隐藏内部实现细节，只对外提供必要的接口。类与对象030201

继承与派生继承的概念继承是面向对象编程中的一个重要特征，它允许一个新类继承已有类的属性和方法，从而实现代码重用。派生类的定义派生类是在基类的基础上添加新的属性和方法而得到的类，它继承了基类的所有成员。访问控制派生类可以访问基类的公有和保护成员，但不能访问私有成员。虚函数虚函数是实现多态的关键，通过在基类中声明虚函数，可以在派生类中重写该函数，实现不同的功能。纯虚函数和抽象类纯虚函数是一种特殊的虚函数，它在基类中声明但没有实现。包含纯虚函数的类称为抽象类，抽象类不能被实例化。多态的概念多态是面向对象编程中的另一个重要特征，它允许使用父类类型的指针或引用调用子类对象的方法。多态性123异常是程序在运行过程中出现的异常情况，如内存访问错误、空指针引用等。异常的概念C提供了异常处理机制，允许程序员在程序中指定异常处理代码，以便在异常发生时能够及时处理。异常处理机制try-catch语句是C中处理异常的基本结构，try块中包含可能引发异常的代码，catch块用于捕获并处理异常。try-catch语句异常处理04C标准库与常用算法Chapter输出流（ostream）用于向文件或控制台写入数据，如cout、ofstream等。格式化输入输出控制数据的输入输出格式，如设置精度、宽度等。输入流（istream）用于从文件或控制台读取数据，如cin、ifstream等。输入输出流存储元素的线性序列，如vector、list、deque等。序列式容器关联式容器无序容器以键值对的形式存储元素，如map、set、multimap等。基于哈希表实现，提供快速查找，如unordered_map、unordered_set等。030201容器类01020304对元素进行排序，如sort、stable_sort等。排序算法在容器中查找元素，如find、binary_search等。查找算法对容器中的元素进行修改，如replace、transform等。修改算法进行数值计算，如accumulate、inner_product等。数值算法算法库迭代器与泛型编程迭代器（iterator）访问容器中元素的通用接口，支持遍历和操作元素。泛型编程（genericprogram…编写可适用于多种数据类型的通用代码，提高代码复用性。STL算法与迭代器STL算法通常使用迭代器作为参数，实现对不同容器的通用操作。函数对象与lambda表达式作为算法的参数，实现自定义的操作逻辑。05实践项目：简单计算器设计Chapter实现加、减、乘、除四种基本运算。确定计算器的基本功能包括输入框、运算符按钮、等号按钮和清除按钮等。设计计算器的界面例如先乘除后加减，括号内优先计算等。确定计算器的运算规则项目需求分析与设计123使用C的图形库，如SFML或SDL，创建计算器的窗口和按钮。设计输入框，用于显示用户输入的数字和运算符。实现按钮的功能，包括数字按钮、运算符按钮、等号按钮和清除按钮。界面设计与实现01编写计算器的核心算法，实现加、减、乘、除四种基本运算。020304实现用户输入的处理，包括数字的输入和运算符的选择。实现计算结果的显示和错误处理，如除数为零的情况。对计算器进行测试，包括正常情况下的运算测试和异常情况下的错误处理测试。功能实现与测试项目总结与反思01总结项目实现过程中的经验教训，如界面设计的合理性、代码的可读性和可维护性等。02分析项目存在的不足之处，如功能的完善性、性能的优化等，并提出改进方案。反思在项目开发过程中的团队协作和个人成长，如沟通协作能力的提升、编程技能的增强等。0306实践项目：学生信息管理系统设计Chapter01020304确定系统目标与功能明确学生信息管理系统的核心目标和基本功能，如学生信息录入、查询、修改和删除等。设计系统架构根据需求分析结果，设计系统的整体架构，包括前后端分离、数据库设计等。分析用户需求调研用户（如教师、学生管理员等）对系统的具体需求，了解他们在实际操作中的痛点和期望。制定开发计划评估项目难度和工作量，制定合理的开发计划和时间表。项目需求分析与设计通过索引、分区等技术手段，提高数据库查询和更新的效率。根据系统功能和用户需求，设计合理的数据表结构，包括学生信息表、课程表、成绩表等。根据项目需求和数据量大小，选择合适的数据库系统，如MySQL、SQLite等。在C程序中建立与数据库的连接，实现数据的读写操作。设计数据表选择数据库建立数据库连接优化数据库性能数据库设计与实现根据系统功能和用户需求，设计简洁、易用的界面布局，包括菜单、按钮、文本框等控件。设计界面布局实现界面交互美化界面风格适配不同分辨率编写C代码实现界面控件的交互逻辑，如点击按钮后触发相应的事件处理函数。通过CSS样式表等技术手段，美化界面风格，提高用户体验。确保界面在不同分辨率的显示器上都能正常显示和使用。界面设计与实现处理异常情况在功能实现过程中，考虑并处理可能出现的异常情况，如数据输入错误、数据库连接失败等。进行集成测试将所有功能模块集成在一起进行测试，确保系统整体运行稳定、流畅。进行单元测试针对每个功能模块编写单元测试代码，确保功能正确无误。实现基本功能按照项目需求，逐步实现学生信息的录入、查询、修改和删除等基本功能。