《C++课件：极客学院内部教程》

C++课件：极客学院内部教程欢迎来到极客学院内部教程，我们将共同学习C++编程语言，开启你的编程之旅！课程介绍：目标与内容概览课程目标掌握C++编程语言基础，并能够独立编写简单的C++程序。主要内容从基础语法到面向对象编程，涵盖C++的核心概念和应用场景。C++的历史与发展11979年BjarneStroustrup开始开发C++语言，最初称为“CwithClasses”。21983年C++首次发布，并迅速受到程序员的欢迎。31998年C++标准发布，为语言的稳定发展奠定了基础。42011年C++11标准发布，引入了许多新特性，增强了语言的效率和安全性。C++与其他编程语言的比较C++高效、灵活、可移植性强学习曲线陡峭、语法复杂Java跨平台、安全性高、易于维护性能较低、垃圾回收机制可能影响性能Python易于学习、语法简洁、丰富的库执行速度慢、不适合高性能应用C++的应用领域1系统软件开发：操作系统、数据库管理系统、编译器等。2游戏开发：大型多人在线游戏、手机游戏、电脑游戏等。3图形图像处理：图像识别、视频处理、虚拟现实等。4网络编程：高性能网络服务器、网络协议栈等。5嵌入式系统开发：智能家电、工业控制系统等。开发环境搭建：VisualStudio,Xcode,CLionVisualStudio微软提供的集成开发环境，功能强大，支持Windows平台。Xcode苹果提供的集成开发环境，支持macOS和iOS平台。CLionJetBrains公司提供的跨平台集成开发环境，功能丰富，支持多种平台。第一个C++程序：HelloWorld#include<iostream>intmain(){std::cout<<"HelloWorld!"<<std::endl;return0;}C++基本语法：变量与数据类型变量变量是用来存储数据的容器，每个变量都有一个名称和一个数据类型。数据类型数据类型决定了变量存储数据的类型，例如整型、浮点型、字符型等。整型、浮点型、字符型、布尔型整型用于存储整数，例如int、short、long。浮点型用于存储小数，例如float、double。字符型用于存储单个字符，例如char。布尔型用于存储真假值，例如bool。变量的声明、初始化与赋值intage;//声明一个整型变量ageage=25;//给age变量赋值intheight=180;//声明并初始化height变量常量：const与constexprconst声明一个常量，其值在程序运行期间不可改变。constexpr声明一个常量，其值在编译期间就确定，效率更高。运算符：算术、关系、逻辑运算符123算术运算符+,-,*,/,%等。关系运算符==,!=,<,>,<=,>=等。逻辑运算符&&,||,!等。运算符优先级与结合性++、--1从右到左*,/,%2从左到右+,-3从左到右<,>,<=,>=4从左到右==,!=5从左到右!6从右到左&&7从左到右||8从左到右控制流：if语句if(condition){//代码块1}if-else语句if(condition){//代码块1}else{//代码块2}switch语句switch(expression){casevalue1://代码块1break;casevalue2://代码块2break;default://代码块3}循环：for循环for(initialization;condition;iteration){//代码块}while循环while(condition){//代码块}do-while循环do{//代码块}while(condition);函数：函数的定义与调用定义定义函数的名称、参数和返回值类型，以及函数体。调用通过函数名和实际参数调用函数，执行函数体中的代码。函数参数与返回值intadd(inta,intb){returna+b;}函数重载定义多个同名函数，但参数列表不同。编译器根据参数类型和数量选择合适的函数。递归函数1阶乘计算一个数的阶乘，例如5!=5*4*3*2*12斐波那契数列计算斐波那契数列的第n个数，例如1,1,2,3,5,8数组：数组的声明与初始化intnumbers[5];//声明一个包含5个整数的数组intscores[]={80,90,75,85,95};//初始化数组多维数组intmatrix[3][4];//声明一个3行4列的二维数组数组与指针intnumbers[5]={1,2,3,4,5};int*ptr=numbers;//指针指向数组的第一个元素指针：指针的概念指针是一种特殊的变量，它存储的是另一个变量的内存地址。指针的声明与使用int*ptr;//声明一个指向整型变量的指针ptr=&age;//将指针指向变量age的地址指针与内存管理指针可以用于访问和修改内存中的数据，需要谨慎使用以避免内存泄漏或非法访问。动态内存分配：new与deleteint*ptr=newint;//在堆上分配一个整型变量的内存空间deleteptr;//释放ptr指向的内存空间引用：引用的概念与使用引用是变量的别名，它指向另一个变量的内存地址。引用与指针的区别引用引用在声明时必须初始化，且不能更改指向的变量。指针指针可以在声明后赋值，也可以更改指向的变量。字符串：C风格字符串charstr[10]="Hello";//声明一个字符数组，存储字符串string类#include<string>std::stringmessage="WelcometoC++!";字符串操作函数1length()：获取字符串长度。2append()：在字符串末尾追加字符串。3find()：查找子字符串的位置。4substr()：提取子字符串。类与对象：类的定义classStudent{//成员变量private:std::stringname;intage;//成员函数public://构造函数、析构函数、其他方法};成员变量与成员函数成员变量类中定义的数据成员，存储类的属性。成员函数类中定义的函数成员，实现类的行为。访问控制：public,private,protected1public公有成员，可以在类外部访问。2private私有成员，只能在类内部访问。3protected保护成员，只能在类内部和子类中访问。构造函数与析构函数classStudent{public:Student(std::stringname,intage){this->name=name;this->age=age;}~Student(){std::cout<<"析构函数调用"<<std::endl;}};拷贝构造函数与赋值运算符重载classStudent{public:Student(constStudent&other){this->name=;this->age=other.age;}Student&operator=(constStudent&other){this->name=;this->age=other.age;return*this;}};this指针this指针是一个隐式参数，指向当前对象本身，可以在成员函数中使用来访问当前对象的成员。继承：单继承classAnimal{//成员};classDog:publicAnimal{//成员};多重继承classA{//成员};classB{//成员};classC:publicA,publicB{//成员};虚函数与多态classAnimal{public:virtualvoidspeak(){std::cout<<"动物叫声"<<std::endl;}};classDog:publicAnimal{public:voidspeak()override{std::cout<<"汪汪叫"<<std::endl;}};抽象类与纯虚函数classShape{public:virtualdoublearea()=0;//纯虚函数};运算符重载classComplex{public:Complexoperator+(constComplex&other){//实现加法运算}};友元函数与友元类classA{//成员friendvoidfunc(A&obj);};voidfunc(A&obj){//可以访问A的私有成员}模板：函数模板template<typenameT>Tmax(Ta,Tb){returna>b?a:b;}类模板template<typenameT>classStack{//成员};标准模板库(STL)介绍STL是C++的标准库，包含容器、算法、迭代器等组件，可以帮助程序员更高效地开发应用程序。STL容器：vector,list,deque,map,set1vector动态数组，可以根据需要自动调整大小。2list双向链表，支持高效的插入和删除操作。3deque双端队列，支持在首尾进行高效的插入和删除操作。4map关联容器，存储键值对，支持高效的查找操作。5set关联容器，存储唯一元素，支持高效的查找、插入和删除操作。STL算法：排序、查找、转换异常处理：try,catch,throwtry{//可能发生异常的代码}catch(conststd::exception&e){//处理异常}命名空间命名空间用于组织代码，避免命名冲突，提高代码的可读性和可维护性。文件操作：文件读写#include<fstream>std::ofstreamoutfile("data.txt");outfile<<"数据写入文件"<<std::endl;outfile.close();C++11新特性：auto关键字autoage=25;//自动推断age的类型为intlambda表达式autoadd=[](inta,intb){returna+b;};intsum=add(5,3);//sum=8智能指针：unique_ptr,share