开始

1 C++语言特性

C++同时支持 4 种不同的编程风格：C 风格、基于对象、面向对象、泛型

C++的抽象存在若干缺陷，缺少自动内存管理，缺少对象级别的消息发送机制

建议逐渐从 C++98 转换到 c++11，因为 11 增强了语言机制和标准库

核心设计哲学 Zero Overhead

我觉得 C++中最重要的语法特征应该就是类，C++语言主要的一个设计目标就是让程序员自定义的数据类型(类)像内置类型一样好用。

2 建议

从一开始养成好的习惯，而不是获得很复杂的知识后再去忘掉坏习惯

练习练习练习，edit-compile-debug，不断循环这个周期

3 编写一个简单的 C++程序

• 引入标准库的头文件使用 <>

• 引用非标准库的头文件使用 " "

• 每个 C++程序都包含一个或多个函数(function)

  • 其中一个必须命名为 main

• 一个函数的定义包括:

  • 返回类型 (return type)
  • 函数名(function name)
  • 参数列表(parameter list, 允许为空)
  • 函数体(function body)

int main()
{
  return 0;
}

3.1 源文件命名约定

.cc/.cxx/.cpp/.cp/.c

3.2 编译和运行程序

• 计算机不能直接理解和运行 C++源程序
  • 需要把人类读写的字符的排列变为计算机能理解的比特的排列
• 对源程序进行编译、链接，形成可执行文件

3.3 熟悉编译器

g++：

• 编译：g++ --std=c++11 ch01.cpp -o main
• 运行：./prog1
• 查看运行状态：echo $?
• 编译多个文件:g++ ch2.cpp Sales_item.cc -o main

输入 g++ --help，查看编译器选项：

Usage: g++ [options] file...
Options:
  -pass-exit-codes         Exit with highest error code from a phase
  --help                   Display this information
  --target-help            Display target specific command line options
  --help={common|optimizers|params|target|warnings|[^]{joined|separate|undocumented}}[,...]
                           Display specific types of command line options
  (Use '-v --help' to display command line options of sub-processes)
  --version                Display compiler version information
  -dumpspecs               Display all of the built in spec strings
  -dumpversion             Display the version of the compiler
  -dumpmachine             Display the compiler's target processor
  -print-search-dirs       Display the directories in the compiler's search path
  -print-libgcc-file-name  Display the name of the compiler's companion library
  -print-file-name=<lib>   Display the full path to library <lib>
  -print-prog-name=<prog>  Display the full path to compiler component <prog>
  -print-multiarch         Display the target's normalized GNU triplet, used as
                           a component in the library path
  -print-multi-directory   Display the root directory for versions of libgcc
  -print-multi-lib         Display the mapping between command line options and
                           multiple library search directories
  -print-multi-os-directory Display the relative path to OS libraries
  -print-sysroot           Display the target libraries directory
  -print-sysroot-headers-suffix Display the sysroot suffix used to find headers
  -Wa,<options>            Pass comma-separated <options> on to the assembler
  -Wp,<options>            Pass comma-separated <options> on to the preprocessor
  -Wl,<options>            Pass comma-separated <options> on to the linker
  -Xassembler <arg>        Pass <arg> on to the assembler
  -Xpreprocessor <arg>     Pass <arg> on to the preprocessor
  -Xlinker <arg>           Pass <arg> on to the linker
  -save-temps              Do not delete intermediate files
  -save-temps=<arg>        Do not delete intermediate files
  -no-canonical-prefixes   Do not canonicalize paths when building relative
                           prefixes to other gcc components
  -pipe                    Use pipes rather than intermediate files
  -time                    Time the execution of each subprocess
  -specs=<file>            Override built-in specs with the contents of <file>
  -std=<standard>          Assume that the input sources are for <standard>
  --sysroot=<directory>    Use <directory> as the root directory for headers
                           and libraries
  -B <directory>           Add <directory> to the compiler's search paths
  -v                       Display the programs invoked by the compiler
  -###                     Like -v but options quoted and commands not executed
  -E                       Preprocess only; do not compile, assemble or link
  -S                       Compile only; do not assemble or link
  -c                       Compile and assemble, but do not link
  -o <file>                Place the output into <file>
  -pie                     Create a position independent executable
  -shared                  Create a shared library
  -x <language>            Specify the language of the following input files
                           Permissible languages include: c c++ assembler none
                           'none' means revert to the default behavior of
                           guessing the language based on the file's extension

输入 g++ -v --help可以看到更完整的指令。 例如还有些常用的：

-h FILENAME, -soname FILENAME: Set internal name of shared library
-I PROGRAM, --dynamic-linker PROGRAM: Set PROGRAM as the dynamic linker to use
-l LIBNAME, --library LIBNAME: Search for library LIBNAME
-L DIRECTORY, --library-path DIRECTORY: Add DIRECTORY to library search path

获得程序状态:

• windows: echo %ERRORLEVEL%
• UNIX: echo $?

4 初识输入输出

4.1 IO

iostream 库包含两个基础类型 istream 和 ostream

• stream(流)：一个流就是一个字符序列，是从 IO 设备流出或写入 IO 设备的，“stream"主要表达的是，随着时间的推移，字符是顺序生成或消耗的。
• istream： input stream，输入流
• ostream： output stream，输出流

4.2 标准库定义了 4 个 io 对象

• cin: istream 类型的对象，标准输入 (standard input)
• cout: ostream 类型的对象，标准输出 (standard output)
• cerr: ostream 类型的对象，标准错误(standard error)
• clog: ostream 类型的对象，用来输出程序运行时的一般信息

# include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"hello world"<<endl;
    int i;
    cin>>i;
    cout<<i<<endl;

    return 0;
}

• #include <iostream>
• std::cout << "hello"
• std::cin >> v1

记住>>和<<返回的结果都是左操作数，也就是输入流和输出流本身。

endl：这是一个被称为操纵符(manipulator)的特殊值，效果是结束当前行，并将设备关联的缓冲区(buffer)中的内容刷到设备中。

头文件：类的类型一般存储在头文件中，标准库的头文件使用<>，非标准库的头文件使用""。申明写在.h文件，定义实现写在.cpp文件。

避免多次包含同一头文件：

# ifndef SALESITEM_H
# define SALESITEM_H
// Definition of Sales_itemclass and related functions goes here
# endif

成员函数(类方法)：使用.调用。

命名空间(namespace)：使用作用域运算符::调用。

5 注释简介

注释(comments)可以帮助读者理解程序。 C++中有两种注释：

• 单行注释
• 多行注释
  • 不能嵌套

// 单行注释
/*
 * 多行注释格式
 * 每一行加一个*
 */

6 控制流

6.1 程序执行流程

• 语句一般是顺序执行的
• 但也提供多种不同的控制流语句

6.2 while 语句

反复执行一段代码，直至给定条件(condition)为假。

# include <iostream>

int main()
{
    int sum = 0, val = 1;
    // keep executing the while as long as val is less than or equal to 10
    while (val <= 10) {
        sum += val;  // assigns sum + val to sum
        ++val;       // add 1 to val
    }
    std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
              << sum << std::endl;

    return 0;
}

7 for 语句

• 在循环条件中检测变量，在循环体中递增变量的模式使用非常频繁
  • 以至于 c++专门定义了这样一种循环
• for 语句的出现就是为了筒化这一流程
  • 初始化语句(init-statement)
  • 循环条件(condition)
  • 循环体(body)
  • 表达式(expression)

# include <iostream>

int main()
{
    int sum = 0;

    // sum values from 1 through 10 inclusive
    for (int val = 1; val <= 10; ++val)
        sum += val;  // equivalent to sum = sum + val
    std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
              << sum << std::endl;
    return 0;
}

8 对用户输入的数组求和：读取数最不定的输入数据

# include <iostream>

int main()
{
    int sum = 0, value = 0;

    // read until end-of-file, calculating a running total of all values read
    // 当读取到 end of file ，istream 对象的状态会变为无效，处于无效的 istream
    // 对象会使得条件变为假
    while (std::cin >> value)
        sum += value; // equivalent to sum = sum + value

    std::cout << "Sum is: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

UNIX 和 Mac 下键盘输入文件结束符：ctrl+d，Windows 下：ctrl+z

9 if 语句

我们可以利用计语句写一个程序，用来统计输入中每个值连续出现了几次

# include <iostream>

int main()
{
    // currVal is the number we're counting; we'll read new values into val
    int currVal = 0, val = 0;

    // read first number and ensure that we have data to process
    if (std::cin >> currVal)
    {
        int cnt = 1; // store the count for the current value we're processing
        while (std::cin >> val)
        {                       // read the remaining numbers
            if (val == currVal) // if the values are the same
                ++cnt;          // add 1 to cnt
            else
            { // otherwise, print the count for the previous value
                std::cout << currVal << " occurs " << cnt << " times"
                          << std::endl;
                currVal = val; // remember the new value
                cnt = 1;       // reset the counter
            }
        } // while loop ends here
        // remember to print the count for the last value in the file
        std::cout << currVal << " occurs " << cnt << " times" << std::endl;
    } // outermost if statement ends here
    return 0;
}

再谈编译：C++是静态类型语言，编辑-编译-调试(edit-compile-debug)是一个周期，编译时，编译器会检测一些错误，常见的错误类型是语法错误，类型错误，声明错误

10 类简介

10.1 抽象和具体

• 抽象
  • 类
• 具体
  • 类的实例

10.2 类的简介

• C++中我们通过类(class)来定义自己的数据结构。

  • 建议大型程序将类定义在头文件中

• 一个类定义了一个类型，以及与其相关联的一组操作，其类型名就是类名。

int i;           //基本数据类型
Sale_item item;  // 自定义类类型

10.3 成员函数

成员函数是定义为类的一部分的函数，有时也被称为方法。

如何指定使用 c++11 进行编译

g++ --std=c++11 ch01.cpp -o main

如何使用文件重定向

./main < data/add_item

11 书店程序

见Cpp_Primer_Practice-master。

目前，主要的知识点是能够编译、运行简单的 c++ 程序，如何定义变量，如何进行输入输出，如何编写 if、for、while 语句。我们还介绍了类，对于别人定义的类，我们如何创建、使用其对象，后续我们将定义自己的类。

12 术语表