21天学通C++（第6版）

第一部分　基础知识
第1章　绪论　2
1.1　C++简史　2
1.1.1　解释器和编译器　3
1.1.2　不断变化的需求和平台　3
1.1.3　过程化编程、结构化编程和面向对象编程　4
1.1.4　面向对象编程(OOP)　4
1.1.5　C++和面向对象编程　4
1.2　C++的发展历程　5
1.3　应该先学习C语言吗　5
1.4　微软的C++托管扩展　6
1.5　ANSI标准　6
1.6　编程准备　6
1.7　开发环境　7
1.8　创建程序的步骤　7
1.8.1　用编译器生成对象文件　7
1.8.2　用链接器生成可执行文件　7
1.9　程序开发周期　8
1.10　HELLO.cpp：第一个C++程序　9
1.11　编译器初步　10
1.12　编译错误　11
1.13　总结　11
1.14　问与答　11
1.15　作业　12
1.15.1　测验　12
1.15.2　练习　12
第2章　C++程序的组成部分　13
2.1　一个简单程序　13
2.2　cout简介　14
2.3　使用标准名称空间　16
2.4　对程序进行注释　17
2.4.1　注释的类型　17
2.4.2　使用注释　18
2.4.3　有关注释的警告　18
2.5　函数　18
2.5.1　使用函数　19
2.5.2　方法和函数　21
2.6　总结　21
2.7　问与答　21
2.8　作业　21
2.8.1　测验　21
2.8.2　练习　21
第3章　使用变量和常量　23
3.1　什么是变量　23
3.1.1　将数据存储在内存中　23
3.1.2　预留内存　24
3.1.3　整型变量的大小　24
3.1.4　基本变量类型　24
3.2　定义变量　25
3.2.1　区分大小写　26
3.2.2　命名规则　26
3.2.3　关键字　27
3.3　确定变量类型占用的内存量　27
3.4　一次创建多个变量　28
3.5　给变量赋值　28
3.6　使用typedef创建别名　29
3.7　何时使用short和long　30
3.7.1　unsigned整型变量的回绕　31
3.7.2　signed整型变量的回绕　31
3.8　使用字符　32
3.8.1　字符和数字　32
3.8.2　特殊打印字符　33
3.9　常量　34
3.9.1　字面常量　34
3.9.2　符号常量　34
3.10　枚举常量　35
3.11　总结　36
3.12　问与答　37
3.13　作业　37
3.13.1　测验　37
3.13.2　练习　38
第4章　管理数组和字符串　39
4.1　什么是数组　39
4.1.1　访问数组元素　39
4.1.2　在数组末尾后写入数据　40
4.1.3　护栏柱错误　42
4.1.4　初始化数组　42
4.1.5　声明数组　43
4.2　使用多维数组　44
4.2.1　声明多维数组　44
4.2.2　初始化多维数组　44
4.3　字符数组和字符串　46
4.4　使用方法strcpy()和strncpy()　48
4.5　string类　49
4.6　总结　50
4.7　问与答　51
4.8　作业　51
4.8.1　测验　51
4.8.2　练习　51
第5章　使用表达式、语句和运算符　53
5.1　语句简介　53
5.1.1　使用空白　53
5.1.2　语句块和复合语句　54
5.2　表达式　54
5.3　使用运算符　55
5.3.1　赋值运算符　55
5.3.2　数学运算符　55
5.3.3　整数除法和求模　56
5.4　结合使用赋值运算符与数学运算符　57
5.5　递增和递减　57
5.6　理解运算符优先级　59
5.7　括号的嵌套　59
5.8　真值的本质　60
5.9　if语句　61
5.9.1　缩进风格　63
5.9.2　else语句　63
5.9.3　高级if语句　65
5.10　在嵌套if语句中使用大括号　66
5.11　使用逻辑运算符　68
5.11.1　逻辑AND运算符　68
5.11.2　逻辑OR运算符　68
5.11.3　逻辑NOT运算符　68
5.12　简化求值　68
5.13　关系运算符的优先级　69
5.14　再谈真和假　69
5.15　条件运算符(三目运算符)　70
5.16　总结　71
5.17　问与答　71
5.18　作业　71
5.18.1　测验　71
5.18.2　练习　72
第6章　使用函数组织代码　73
6.1　什么是函数　73
6.2　返回值、参数和实参　74
6.3　声明和定义函数　74
6.3.1　函数原型　74
6.3.2　定义函数　75
6.4　函数的执行　76
6.5　确定变量的作用域　77
6.5.1　局部变量　77
6.5.2　作用域为语句块的局部变量　78
6.6　参数是局部变量　79
6.6.1　全局变量　80
6.6.2　有关全局变量的注意事项　81
6.7　创建函数语句时的考虑因素　81
6.8　再谈函数实参　81
6.9　再谈返回值　82
6.10　默认参数　83
6.11　重载函数　85
6.12　函数特有的主题　87
6.12.1　内联函数　87
6.12.2　递归　89
6.13　函数的工作原理　92
6.13.1　抽象层次　92
6.13.2　划分RAM　92
6.13.3　堆栈和函数　93
6.14　总结　94
6.15　问与答　94
6.16　作业　95
6.16.1　测验　95
6.16.2　练习　95
第7章　控制程序流程　97
7.1　循环　97
7.1.1　循环的鼻祖：goto　97
7.1.2　为何避免使用goto语句　98
7.2　使用while循环　98
7.2.1　更复杂的while语句　99
7.2.2　continue和break简介　100
7.2.3　while(true)循环　102
7.3　实现do...while循环　103
7.4　使用do...while　103
7.5　for循环　105
7.5.1　高级for循环　106
7.5.2　空for循环　108
7.5.3　循环嵌套　109
7.5.4　for循环中声明的变量的作用域　110
7.6　循环小结　111
7.7　使用switch语句控制程序流程　112
7.8　总结　116
7.9　问与答　117
7.10　作业　117
7.10.1　测验　117
7.10.2　练习　117
第8章　阐述指针　119
8.1　什么是指针　119
8.1.1　内存简介　119
8.1.2　获取变量的内存地址　120
8.1.3　将变量的地址存储到指针中　120
8.1.4　指针名　121
8.1.5　获取指针指向的变量的值　121
8.1.6　使用间接运算符解除引用　122
8.1.7　指针、地址和变量　122
8.1.8　使用指针来操纵数据　123
8.1.9　查看地址　124
8.1.10　指针和数组名　125
8.1.11　数组指针和指针数组　126
8.2　为什么使用指针　127
8.3　栈和自由存储区(堆)　127
8.3.1　使用关键字new分配内存　128
8.3.2　使用关键字delete归还内存　128
8.4　再谈内存泄漏　130
8.5　在自由存储区上创建对象　130
8.6　删除自由存储区中的对象　130
8.7　迷途指针　131
8.8　使用const指针　133
8.9　总结　134
8.10　问与答　134
8.11　作业　134
8.11.1　测验　134
8.11.2　练习　135
第9章　使用引用　136
9.1　什么是引用　136
9.2　将地址运算符用于引用　137
9.3　空指针和空引用　139
9.4　按引用传递函数参数　139
9.4.1　使用指针让swap()管用　140
9.4.2　使用引用来实现swap()　141
9.5　返回多个值　142
9.6　按引用传递以提高效率　145
9.6.1　传递const指针　147
9.6.2　用引用代替指针　148
9.7　何时使用引用和指针　150
9.8　混合使用引用和指针　150
9.9　返回指向不在作用域中的对象的引用　151
9.10　总结　153
9.11　问与答　153
9.12　作业　153
9.12.1　测验　154
9.12.2　练习　154
第二部分　面向对象编程和C++基础
第10章　类和对象　156
10.1　C++是面向对象的吗　156
10.2　创建新类型　157
10.3　类和成员简介　157
10.3.1　声明类　158
10.3.2　有关命名规则的说明　158
10.3.3　定义对象　159
10.3.4　类与对象　159
10.4　访问类成员　159
10.4.1　给对象而不是类赋值　159
10.4.2　类不能有没有声明的功能　159
10.5　私有和公有　160
10.6　实现类方法　163
10.7　添加构造函数和析构函数　165
10.7.1　默认构造函数和析构函数　166
10.7.2　使用默认构造函数　166
10.8　const成员函数　168
10.9　将类声明和方法定义放在什么地方　169
10.10　内联实现　169
10.11　将其他类用作成员数据的类　171
10.12　探索结构　174
10.13　总结　174
10.14　问与答　174
10.15　作业　175
10.15.1　测验　175
10.15.2　练习　176
第11章　实现继承　177
11.1　什么是继承　177
11.1.1　继承和派生　177
11.1.2　动物世界　178
11.1.3　派生的语法　178
11.2　私有和保护　180
11.3　构造函数和析构函数的继承性　181
11.4　覆盖基类函数　186
11.4.1　隐藏基类的方法　187
11.4.2　调用基类方法　189
11.5　虚方法　190
11.5.1　虚函数的工作原理　193
11.5.2　通过基类指针访问派生类的方法　193
11.5.3　切除　194
11.5.4　创建虚析构函数　195
11.5.5　虚复制构造函数　195
11.5.6　使用虚方法的代价　198
11.6　私有继承　198
11.6.1　使用私有继承　198
11.6.2　私有继承和聚合(组合)　199
11.7　总结　200
11.8　问与答　201
11.9　作业　201
11.9.1　测验　201
11.9.2　练习　202
第12章　多态　203
12.1　单继承存在的问题　203
12.1.1　提升　205
12.1.2　向下转换　205
12.1.3　将对象添加到链表中　207
12.2　多重继承　207
12.2.1　多重继承对象的组成部分　209
12.2.2　多重继承对象中的构造函数　210
12.2.3　避免歧义　212
12.2.4　从共同基类继承　212
12.2.5　虚继承　215
12.2.6　多重继承存在的问题　217
12.2.7　混合(功能)类　217
12.3　抽象数据类型　218
12.3.1　纯虚函数　220
12.3.2　实现纯虚函数　221
12.3.3　复杂的抽象层次结构　224
12.3.4　哪些类是抽象的　226
12.4　总结　226
12.5　问与答　227
12.6　作业　227
12.6.1　测验　227
12.6.2　练习　228
第13章　运算符类型与运算符重载　229
13.1　C++中的运算符　229
13.2　单目运算符　229
13.2.1　单目运算符的类型　230
13.2.2　单目递增与单目递减运算符　230
13.2.3　解除引用运算符*与成员选择运算符-的编程　232
13.2.4　转换运算符的编程　234
13.3　双目运算符　235
13.3.1　双目运算符的类型　235
13.3.2　双目加与双目减运算符的编程　236
13.3.3　运算符+=与-=的编程　237
13.3.4　重载比较运算符　238
13.3.5　重载运算符、、=和=　241
13.3.6　下标运算符　243
13.4　operator()函数　244
13.5　不能重新定义的运算符　245
13.6　总结　245
13.7　问与答　245
13.8　作业　246
13.8.1　测验　246
13.8.2　练习　246
第14章　类型转换运算符　247
14.1　什么是类型转换　247
14.2　为何需要类型转换　247
14.3　为何有些C++程序员不喜欢C风格类型转换　248
14.4　C++类型转换运算符　248
14.4.1　使用static_cast　248
14.4.2　使用dynamic_cast和运行阶段类型识别　249
14.4.3　使用reinterpret_cast　250
14.4.4　使用const_cast　251
14.5　C++类型转换运算符存在的问题　252
14.6　总结　252
14.7　问与答　252
14.8　作业　253
第15章　宏和模板简介　254
15.1　预处理器与编译器　254
15.2　预处理器指令#define　254
15.3　宏函数　255
15.3.1　为什么要使用括号　255
15.3.2　宏与类型安全问题　256
15.3.3　宏与函数及模板之比较　256
15.3.4　内联函数　256
15.4　模板简介　258
15.4.1　模板声明语法　258
15.4.2　各种类型的模板声明　258
15.4.3　模板类　259
15.4.4　模板的实例化和具体化　259
15.4.5　模板与类型安全　259
15.4.6　使用多个参数声明模板　259
15.4.7　使用默认参数来声明模板　260
15.4.8　一个模板示例　260
15.4.9　在实际C++编程中使用模板　261
15.5　总结　262
15.6　问与答　262
15.7　作业　263
15.7.1　测验　263
15.7.2　练习　263
第三部分　学习标准模板库(STL)
第16章　标准模板库简介　266
16.1　STL容器　266
16.1.1　顺序容器　266
16.1.2　关联容器　266
16.1.3　选择正确的容器　267
16.2　STL迭代器　267
16.3　STL算法　268
16.4　使用迭代器在容器和算法之间交互　268
16.5　总结　270
16.6　问与答　270
16.7　作业　270
第17章　STL string类　271
17.1　为何需要字符串操作类　271
17.2　使用STL string类　272
17.2.1　实例化STL string及复制　272
17.2.2　访问string及其内容　273
17.2.3　字符串连接　274
17.2.4　在string中查找字符或子字符串　275
17.2.5　截短STL string　276
17.2.6　字符串反转　278
17.2.7　字符串的大小写转换　278
17.3　基于模板的STL string实现　279
17.4　总结　279
17.5　问与答　279
17.6　作业　280
17.6.1　测验　280
17.6.2　练习　280
第18章　STL动态数组类　281
18.1　std：：vector的特点　281
18.2　典型的vector操作　281
18.2.1　实例化vector　281
18.2.2　在vector中插入元素　282
18.2.3　访问vector中的元素　285
18.2.4　删除vector中的元素　286
18.3　理解size()和capacity()　287
18.4　STL deque 类　288
18.5　总结　290
18.6　问与答　290
18.7　作业　290
18.7.1　测验　291
18.7.2　练习　291
第19章　STL list　292
19.1　std：：list的特点　292
19.2　基本的list操作　292
19.2.1　实例化std：：list对象　292
19.2.2　在list开头插入元素　293
19.2.3　在list末尾插入元素　293
19.2.4　在list中间插入元素　294
19.2.5　删除list中的元素　296
19.3　对list中元素进行反转和排序　297
19.3.1　反转元素的排列顺序　297
19.3.2　元素排序　298
19.4　总结　305
19.5　问与答　305
19.6　作业　305
19.6.1　测验　305
19.6.2　练习　305
第20章　STL set与multiset　306
20.1　简介　306
20.2　STL set和multiset的基本操作　306
20.2.1　实例化std：：set对象　306
20.2.2　在STL set或multiset中插入元素　307
20.2.3　在STL set或multiset中查找元素　308
20.2.4　删除STL set或multiset中的元素　309
20.3　使用STL set和multiset的优缺点　315
20.4　总结　316
20.5　问与答　316
20.6　作业　316
20.6.1　测验　316
20.6.2　练习　316
第21章　STL map和multimap　317
21.1　简介　317
21.2　STL map和multimap的基本操作　317
21.2.1　实例化std：：map对象　317
21.2.2　在STL map或multimap中插入元素　318
21.2.3　在STL map或multimap中查找元素　320
21.2.4　删除STL map或multimap中的元素　321
21.3　提供自定义的排序谓词　323
21.4　总结　325
21.5　问与答　325
21.6　作业　326
21.6.1　测验　326
21.6.2　练习　326
第四部分　再谈STL
第22章　理解函数对象　328
22.1　函数对象与谓词的概念　328
22.2　函数对象的典型用途　328
22.2.1　一元函数　328
22.2.2　一元谓词　331
22.2.3　二元函数　332
22.2.4　二元谓词　334
22.3　总结　336
22.4　问与答　336
22.5　作业　336
22.5.1　测验　336
22.5.2　练习　336
第23章　STL算法　337
23.1　什么是STL算法　337
23.2　STL算法的分类　337
23.2.1　非变序算法　337
23.2.2　变序算法　338
23.3　STL算法的应用　339
23.3.1　计算元素个数与查找元素　339
23.3.2　在集合中搜索元素或序列　340
23.3.3　将容器中的元素初始化为指定值　342
23.3.4　用for_each处理范围内的元素　344
23.3.5　使用std：：transform对范围进行变换　345
23.3.6　复制和删除操作　347
23.3.7　替换值以及替换满足给定条件的元素　349
23.3.8　排序、在有序集合中搜索以及删除重复元素　350
23.3.9　将范围分区　351
23.3.10　在有序集合中插入元素　353
23.4　总结　354
23.5　问与答　354
23.6　作业　355
23.6.1　测验　355
23.6.2　练习　355
第24章　自适应容器：栈和队列　356
24.1　栈和队列的行为特征　356
24.1.1　栈　356
24.1.2　队列　356
24.2　使用STL stack类　356
24.2.1　实例化stack　357
24.2.2　stack的成员函数　357
24.3　使用STL queue类　359
24.3.1　实例化queue　359
24.3.2　queue的成员函数　359
24.4　使用STL优先级队列　361
24.4.1　实例化priority_queue类　361
24.4.2　priority_queue的成员函数　362
24.5　总结　364
24.6　问与答　364
24.7　作业　364
24.7.1　测验　364
24.7.2　练习　364
第25章　使用STL位标志　365
25.1　bitset类　365
25.2　使用std：：bitset及其成员　366
25.2.1　std：bitset的运算符　366
25.2.2　std：：bitset的成员方法　366
25.3　vectorbool　368
25.3.1　实例化vectorbool　368
25.3.2　使用vectorbool　369
25.4　总结　370
25.5　问与答　370
25.6　作业　370
25.6.1　测验　370
25.6.2　练习　370
第五部分　高级C++概念
第26章　理解智能指针　372
26.1　什么是智能指针　372
26.1.1　使用常规(原始)指针有何问题　372
26.1.2　智能指针有何帮助　372
26.2　智能指针是如何实现的　373
26.3　智能指针类型　374
26.3.1　深度复制　374
26.3.2　写时复制机制　375
26.3.3　引用计数智能指针　375
26.3.4　引用链接智能指针　376
26.3.5　破坏性复制　376
26.4　使用std：：auto_ptr　377
26.5　流行的智能指针库　378
26.6　总结　378
26.7　问与答　379
26.8　作业　379
26.8.1　测试　379
26.8.2　练习　379
第27章　处理流　380
27.1　流概述　380
27.1.1　数据流的封装　380
27.1.2　理解缓冲技术　381
27.2　流和缓冲区　382
27.3　标准I/O对象　382
27.4　重定向标准流　382
27.5　使用cin进行输入　382
27.5.1　输入字符串　384
27.5.2　字符串的问题　384
27.5.3　的返回值　386
27.6　cin的其他成员函数　386
27.6.1　单字符输入　386
27.6.2　从标准输入读取字符串　388
27.6.3　使用cin.ignore()　390
27.6.4　查看和插入字符：peek()和putback()　391
27.7　使用cout进行输出　391
27.7.1　刷新输出　391
27.7.2　执行输出的函数　392
27.7.3　控制符、标记和格式化指令　393
27.8　流和printf()函数之比较　396
27.9　文件输入和输出　398
27.9.1　使用ofstream　398
27.9.2　条件状态　398
27.9.3　打开文件进行输入和输出　398
27.9.4　修改ofstream打开文件时的默认行为　400
27.10　二进制文件和文本文件　401
27.11　命令行处理　403
27.12　总结　405
27.13　问与答　405
27.14　作业　406
27.14.1　测验　406
27.14.2　练习　406
第28章　处理异常　407
28.1　程序中的各种错误　407
28.2　异常的基本思想　408
28.2.1　异常处理的组成部分　409
28.2.2　手工引发异常　411
28.2.3　创建异常类　412
28.3　使用try块和catch块　414
28.4　捕获异常的工作原理　415
28.4.1　使用多条catch语句　415
28.4.2　异常层次结构　417
28.5　异常中的数据及给异常对象命名　419
28.6　异常和模板　424
28.7　没有错误的异常　426
28.8　bug和调试　426
28.8.1　断点　427
28.8.2　监视点　427
28.8.3　查看内存　427
28.8.4　查看汇编代码　427
28.9　总结　427
28.10　问与答　427
28.11　作业　428
28.11.1　测验　428
28.11.2　练习　428
第29章　杂项内容　430
29.1　预处理器和编译器　430
29.2　预编译器指令#define　430
29.2.1　使用#define定义常量　431
29.2.2　将#define用于检测　431
29.2.3　预编译器命令#else　431
29.3　包含和防范多重包含　432
29.4　字符串操纵　433
29.4.1　字符串化　433
29.4.2　拼接　433
29.5　预定义的宏　433
29.6　assert()宏　434
29.6.1　使用assert()进行调试　435
29.6.2　assert()与异常之比较　435
29.6.3　副作用　435
29.6.4　类的不变量　436
29.6.5　打印中间值　439
29.7　位运算　440
29.7.1　“与”运算符　441
29.7.2　“或”运算符　441
29.7.3　“异或”运算符　441
29.7.4　“求反”运算符　441
29.7.5　设置位　441
29.7.6　清除位　441
29.7.7　反转位　442
29.7.8　位字段　442
29.8　编程风格　444
29.8.1　缩进　444
29.8.2　大括号　444
29.8.3　长代码行和函数长度　445
29.8.4　格式化switch语句　445
29.8.5　程序文本　445
29.8.6　标识符命名　446
29.8.7　名称的拼写和大写　446
29.8.8　注释　446
29.8.9　设置访问权限　447
29.8.10　类定义　447
29.8.11　包含文件　447
29.8.12　使用assert()　447
29.8.13　使用const　447
29.9　C++开发工作的下一步　447
29.9.1　从何处获得帮助和建议　448
29.9.2　相关的C++主题：托管C++、C#和微软的.NET　448
29.10　总结　448
29.11　问与答　449
29.12　作业　450
29.12.1　测验　450
29.12.2　练习　450
附录A　二进制和十六进制　451
A.1　其他进制　451
A.2　不同进制之间的转换　452
A.2.1　二进制　452
A.2.2　为什么使用二进制　453
A.2.3　位、字节和半字节　453
A.2.4　什么是KB　453
A.2.5　二进制数　454
A.3　十六进制　454
附录B　C++关键字　457
附录C　运算符优先级　458
附录D　答案　459