《C++程序结构》课件

C++程序结构本课件将带您深入了解C++程序的结构，从基本概念到高级技巧，涵盖了C++程序设计的重要知识点。我们将探讨C++的编译过程、源代码结构、数据类型、运算符、语句、函数、数组、指针、引用、结构体等核心内容，并提供学习建议和资源推荐，帮助您掌握C++编程技能。C++简介起源C++是由BjarneStroustrup在1979年开始设计的，最初称为“CwithClasses”。发展C++在1983年正式定名，并于1985年首次发布。经过多年的发展，C++已经成为一种功能强大、应用广泛的编程语言。C++特点面向对象编程（OOP）支持封装、继承和多态。强大的类型系统，提供静态类型检查，有助于避免错误。丰富的库和工具，提供各种功能，简化开发过程。可移植性强，可以在各种平台上运行。性能高效，适用于高性能计算和系统编程。C++编译过程1预处理阶段：处理宏定义、文件包含等指令。2编译阶段：将预处理后的代码转换为汇编代码。3汇编阶段：将汇编代码转换为机器代码。4链接阶段：将目标代码与库文件链接起来，生成可执行文件。C++源代码结构头文件包含程序所需的函数、类和数据结构的声明。源文件包含程序的实际代码实现。C++标准输入输出使用cin对象从标准输入流读取数据。使用cout对象将数据输出到标准输出流。注释单行注释使用双斜杠（//）表示单行注释，注释内容从双斜杠开始到行尾。多行注释使用斜杠星号（/*）开始，星号斜杠（*/）结束，注释内容可以跨越多行。关键字autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforfriendgotoifinlineintlongnamespacenewoperatorprivateprotectedpublicregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtemplatethistypedefunionunsignedvoidvolatilewhile标识符定义标识符用于标识程序中的变量、函数、类、结构体等元素。规则标识符必须以字母或下划线开头，可以包含字母、数字和下划线。不能与关键字相同。数据类型基本数据类型int、char、float、double、bool1派生数据类型数组、指针、引用、结构体、类2自定义数据类型枚举类型、结构体类型、类类型3变量定义变量用于存储数据，可以根据需要改变其值。声明使用数据类型和变量名声明变量。初始化在声明变量时，可以同时对其进行初始化。常量定义常量用于存储固定不变的值。声明使用关键字const声明常量。初始化在声明常量时必须对其进行初始化。运算符算术运算符+-*/%关系运算符==!=<><=>=逻辑运算符!&&||位运算符&丨^~<<>>赋值运算符=+=-=*=/=%=&=|=^=<<=>>=其他运算符sizeof&*.->[]()语句1表达式语句以分号结尾的表达式。2声明语句声明变量、函数、类等。3控制语句控制程序执行流程，包括分支语句和循环语句。分支语句1if语句根据条件执行不同的代码块。2else语句当if语句条件不满足时执行的代码块。3elseif语句用于在多个条件之间进行选择。4switch语句根据表达式的值执行不同的代码块。循环语句1for循环用于重复执行一段代码，直到满足条件。2while循环当条件满足时重复执行一段代码。3do-while循环至少执行一次循环体，然后根据条件决定是否继续循环。函数定义函数是执行特定任务的代码块，可以重复使用。声明使用函数名、参数列表和返回值类型声明函数。实现在函数体中编写代码，实现函数的功能。函数的调用调用函数使用函数名和实际参数调用函数。参数传递将实际参数传递给函数的形式参数。返回值函数执行完毕后返回一个值。变量作用域1全局变量在函数外部声明的变量，可以在整个程序中使用。2局部变量在函数内部声明的变量，只能在函数内部使用。3静态变量使用关键字static声明的变量，在函数调用结束后不会被销毁，下次调用时会保留上次的值。外部变量声明使用关键字extern在函数外部声明外部变量。定义在另一个源文件中定义外部变量。静态变量特点静态变量只初始化一次，在程序运行期间一直存在。作用用于保存函数调用之间的状态。局部变量声明在函数内部声明局部变量。1生命周期当函数被调用时创建，函数执行完毕后销毁。2作用域只能在函数内部使用。3参数传递数组定义数组是存储相同类型数据的集合，通过索引访问元素。声明使用数据类型、数组名和方括号中的元素个数声明数组。初始化在声明数组时，可以同时对其进行初始化。一维数组1声明使用数据类型、数组名和方括号中的元素个数声明一维数组。2访问使用索引访问数组元素，索引从0开始。3遍历可以使用循环语句遍历数组，访问每个元素。二维数组二维数组存储多行多列的数据，用两个索引访问元素。二维数组可以用于表示矩阵、图像等数据结构。指针定义指针是存储变量地址的变量。声明使用星号（*）表示指针类型，并用数据类型和指针名声明指针。初始化使用取地址运算符（&）获取变量的地址，并将地址赋给指针。指针的基本操作获取地址使用取地址运算符（&）获取变量的地址。访问值使用解引用运算符（*）访问指针指向的变量的值。指针运算可以对指针进行加减运算，改变指针指向的位置。指针与数组数组名数组名可以被视为指向数组首元素的指针。访问元素使用指针加减运算符访问数组元素，例如：*(ptr+i)数组长度可以使用sizeof运算符获取数组的长度。指针与函数1函数指针函数指针可以指向函数，用来调用函数。2回调函数将函数指针作为参数传递给另一个函数，实现回调功能。3函数数组可以声明函数指针数组，存储多个函数的地址。动态内存分配new运算符使用new运算符在堆上动态分配内存。delete运算符使用delete运算符释放动态分配的内存。引用定义引用是给已有变量取一个别名，可以像访问原变量一样访问引用。声明使用取地址运算符（&）表示引用类型，并用数据类型和引用名声明引用。初始化在声明引用时必须对其进行初始化，初始化值必须是变量的地址。引用的基本概念别名引用是原变量的别名，对引用的修改会影响原变量的值。1地址绑定引用在声明时绑定到某个变量，之后不能再绑定其他变量。2节省空间引用不占用额外空间，只是原变量的另一个名字。3引用与指针的区别引用的使用场景1函数参数传递使用引用传递参数，可以避免参数复制，提高效率。2返回多个值使用引用作为函数返回值，可以返回多个值。3简化代码引用可以使代码更加简洁易读。结构体定义结构体是用户自定义的数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起。声明使用关键字struct声明结构体。成员结构体可以包含多个数据成员，每个成员都有自己的数据类型和名称。结构体成员访问使用结构体变量名和点运算符（.）访问结构体成员。初始化可以在声明结构体变量时对其成员进行初始化。赋值可以使用赋值运算符（=）为结构体成员赋值。结构体数组声明使用结构体类型、数组名和方括号中的元素个数声明结构体数组。访问使用索引访问结构体数组元素，然后使用点运算符访问成员。结构体指针声明使用结构体类型和星号（*）声明结构体指针。访问成员使用箭头运算符（->）访问结构体指针指向的成员。内存分配可以使用new运算符为结构体指针分配内存。学习建议1理论学习阅读书籍或观看视频