C++语言发展历史 & 基础知识

C++语言发展历史

自从1946年第一台电子数字计算机ENIAC问世以来，随着计算机应用领域的不断扩大，促进了计算机技术的高速发展，尤其是近年来计算机的硬件和软件都是日新月异。作为应用计算机的一种工具—程序设计语言，得到不断的充实和完善。每年都有新的程序设计语言问世，老的程序设计语言不断地更新换代。

20世纪60年代，Martin Richards为计算机软件人员在开发系统软件时，作为记述语言使用而开发了BCPL语言(Basic Combined Programming Language)。

1970年，Ken Thompson在继承BCPL语言的许多优点的基础上发明了实用的B语言。

到了1972年，贝尔实验室的Dennis Ritchie和Brian kernighan在B语言的基础上,作了进一步的充实和完善，设计出了C语言。

当时，设计C语言是为了编写UNIX操作系统的。

以后,C语言经过多次改进,并开始流行。C++是在C语言的基础上发展和完善的，而C是吸收了其它语言的优点逐步成为实用性很强的语言。

C语言的主要特点是：

1、C语言是一种结构化的程序设计语言，语言本身简洁、使用灵活方便。既适用于设计和编写大的系统程序，又适用于编写小的控制程序，也适用科学计算。

2、它既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。运算符丰富，除了提供对数据的算术逻辑运算外，还提供了二进制的位运算。并且也提供了灵活的数据结构。用C语言编写的程序表述灵活方便，功能强大。用C语言开发的程序，其结构性好，目标程序质量高，程序执行效率高。

3、程序的可移植性好。用C语言在某一种型号的计算机上开发的程序，基本上可以不作修改，而直接移植到其它型号和不同档次的计算机上运行。

4、程序的语法结构不够严密，程序设计的自由度大。这对于比较精通C语言的程序设计者来说，可以设计出高质量的非常通用的程序。但对于初学者来说，要能比较熟练运用C语言来编写程序，并不是一件容易的事情。与其它高级语言相比而言，调试程序比较困难。往往是编好程序输入计算机后，编译时容易通过，而在执行时还会出错。但只要对C语言的语法规则真正领会，编写程序及调试程序还是比较容易掌握的。

随着C语言应用的推广，C语言存在的一些缺陷或不足也开始流露出来，并受到大家的关注。如：C语言对数据类型检查的机制比较弱；缺少支持代码重用的结构；随着软件工程规模的扩大，难以适应开发特大型的程度等等。

为了克服C语言本身存在的缺点，并保持C语言简洁、高效，与汇编语言接近的特点，1980年，贝尔实验室的BjarneStroustrup博士及其同事对C语言进行了改进和扩充，并把Simula 67中类的概念引入到C中。并在1983年由Rick Maseitti提议正式命名为C++（C Plus Plus）。后来，又把运算符的重载、引用、虚函数等功能加入到C++中，使C++的功能日趋完善。

当前用得较为广泛的C++有：VC++ （Visual C Plus Plus）、 BC++（Borland C Plus Plus）、AT&T C++等。

#include <iostream.h>

void main(void)

{

cout << “i=”; //显示提示符

inti; //说明变量i

cin >>i; //从键盘上输入变量i的值

cout << “i的值为：” <<i<<’\n’; // 输出变量i的值

}

一般变量都是用匈牙利命名法命名的。

intnCount;

char chChoice;

整型变量：

分为有符号型与无符号型。

有符号型：

short 在内存中占两个字节，范围为-215~（215-1）

int在内存中占四个字节，范围为-231~（231-1）

long在内存中占四个字节，范围为-2-31~231-1

无符号型：最高位不表示符号位

unsigned short 在内存中占两个字节，范围为0~216-1

unsigned int 在内存中占四个字节，范围为0~232-1

unsigned long在内存中占四个字节，范围为0~232-1

实型数又称浮点数，有两种表示方式：

1）十进制形式： 23.0 24.5 3.56789

2) 指数形式： 23E1 145e-1 356789e1 e 前有数字，后面必须是整数。

实型变量分单精度 float 和双精度 double 两种形式：

float:占四个字节，提供7~8位有效数字。

double: 占八个字节，提供15~16位有效数字。

实数是既有整数又有小数的数。

实数可以表示成：N=S×RJ

S 称为尾数，尾数决定有效数字，即数字的精度。

J 表示指数（阶码）。

R 是基数，可取2，4，8，16等，对具体机器而言，基数取好后，就不能再变了。

数有正有负, 所以设置数符; 阶码亦有正负, 所以设置阶符

字长一定，尾数越多，精度越高；阶码越多，范围越大。

当计算机中出现小于机器所能表示的最小数时，机器只能当零来处理，当出现超过机器所能表示的最大数时，出现溢出现象，一旦出现溢出，就会停止运算。定点数，浮点数均会出现溢出现象。

转义字符虽然包含2个或多个字符，但它只代表一个字符。编译系统在见到字符“\”时，会接着找它后面的字符，把它处理成一个字符，在内存中只占一个字节。

典型转义字符：

‘\n’换行 ‘\b’ 退格 '\t' 下一个输出区

若输出中包含这些特定格式，则再加一个\

#include<iostream.h>

void main(void)

{

char c1,c2,c3,c4;

char n1,n2;

c1='a'; //字符常量

c2=97; //十进制

c3='\x61'; //转义字符

c4=0141; //八进制

cout<<"c1="<<c1<<'\t'<<"c2="<<c2<<endl;

cout<<"c3="<<c3<<'\t'<<"c4="<<c4<<endl;

n1=‘\n’; //转义字符：回车

n2=‘\t’; //转义字符：下一个输出区(Tab)

cout<<"使用转义字符\n";

cout<<"c1="<<c1<<n2<<"c2="<<c2<<n1;

cout<<"c3="<<c3<<n2<<"c4="<<c4<<n1;

}

标识符常量

在C++中有二种方法定义标识符常量，一种是使用编译预处理指令；另一种是使用C++的常量说明符const。

例如：

#define PRICE 30

//在程序中凡是出现PRICE均用30替代

#define PI 3.1415926

#define S “China”

const float pi=3.1415926; //将变量pi定义为常量

（举例说明）

#include<iostream.h>

#define PI 3.14156

#define S "China"

void main(void)

{

const float pi=3.14156; //变量作为常量使用

cout<<"PI="<<PI<<endl;

cout<<"10*PI="<<10*PI<<endl;

cout<<S<<endl;

// PI=PI+3;

// pi=pi+4;

cout<<"PI="<<PI<<endl;

cout<<"pi="<<pi<<endl;

}

优先级：!à&&à| |

！à算术à关系à逻辑à赋值à逗号

switch(表达式）

｛ case 常量表达式1：语句1

case 常量表达式2：语句2

… …

case 常量表达式n：语句n

default：语句n+1

｝

void main(void)

{ int i=1,sum=0; //定义变量，初始化

while(i<=100) //构造循环

{ sum=sum+i; // 循环体，多次执行

i=i+1;

}

cout<<“sum=”<<sum<<endl; //输出结果

}

void main(void)

{ int i=1,sum=0; //定义变量，初始化

do //构造循环

{ sum=sum+i; // 循环体，多次执行

i=i+1;

}while (i<=100);

cout<<“sum=”<<sum<<endl; //输出结果

}

void main(void)

{ int i, sum;

for (i=1, sum=0; i<=100; i++)

sum=sum+i;

cout<<“sum=”<<sum<<endl;

}

写一个函数验证哥德巴赫猜想；一个不小于6的偶数可以表示为两个素数之和，如6=3+3, 8=3+5, 10=3+7……。在主函数中输入一个不小于6的偶数n，函数中输出以下形式的结果∶

34=3+31

int power(intm,int n) //m^n

{ inti,product=m;

for(i=1;i<n;i++)

product=product*m;

return product;

}

intsum_of_power(intk,int n) //n^k的累加和

{ inti,sum=0;

for(i=1;i<=n;i++)

sum+=power(i,k);

return sum;

}

void main(void)

{ intk,m;

cin>>k>>m;

cout<<"f("<<k<<","<<m<<")="<<sum_of_power(k,m)<<endl; //m^k的累加和

}

作用域是指程序中所说明的标识符在哪一个区间内有效，即在哪一个区间内可以使用或引用该标识符。在C++中，作用域共分为五类：块作用域、文件作用域、函数原型作用域、函数作用域和类的作用域。

在块作用域内可通过作用域运算符“：：”来引用与局部变量同名的全局变量。

#include <iostream.h>

int i= 100;

void main(void)

{

inti , j=50;

i=18; //访问局部变量i

::i= ::i+4; //访问全部变量i

j= ::i+i; //访问全部变量i和局部变量j

cout<<”::i=”<<::i<<’\n’;

cout<<”i=”<<i<<’\n’;

cout<<”j=”<<j<<’\n’;

}

void main (void)

{ int i;

int f [20]={1,1};

for (i=2 ; i<20 ; i++ )

f [i]=f [i-1]+f [i-2];

for ( i=0; i<20; i++)

{ if (i%5= =0) cout<<“\n”;

cout<<f [i]<<‘\t’;

}

}

for (j=0; j<n-1; j++)

for (i=0; i<n-1-j; i++)

{ if (a[i]>a[i+1])

{ t=a[i];

a[i]=a[i+1];

a[i+1]=t;

}

}

有一个3×4的矩阵，要求编程序求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号。

先考虑解此问题的思路。从若干个数中求最大者的方法很多，我们现在采用“打擂台”算法。如果有若干人比武，先有一人站在台上，再上去一人与其交手，败者下台，胜者留台上。第三个人再上台与在台上者比，同样是败者下台，胜者留台上。如此比下去直到所有人都上台比过为止。最后留在台上的就是胜者。

程序模拟这个方法，开始时把a[0][0]的值赋给变量max，max就是开始时的擂主，然后让下一个元素与它比较，将二者中值大者保存在max中，然后再让下一个元素与新的max比，直到最后一个元素比完为止。max最后的值就是数组所有元素中的最大值。

max=a[0][0]; //使max开始时取a[0][0]的值

for (i=0;i<=2;i++) //从第0行到第2行

for (j=0;j<=3;j++) //从第0列到第3列

if (a[i][j]>max)//如果某元素大于max

{

max=a[i][j]; //max将取该元素的值

row=i; //记下该元素的行号i

colum=j; //记下该元素的列号j

}

cout<<row<<‘\t’<<colum<<‘\t’<<max<<endl;

C++语言规定，数组名代表数组在内存中存储的首地址，这样，数组名作函数实参，实际上传递的是数组在内存中的首地址。实参和形参共占一段内存单元，形参数组中的值发生变化，也相当于实参数组中的值发生变化。

struct

{ int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

} student1, student2;

1、结构体类型的变量在内存依照其成员的顺序顺序排列，所占内存空间的大小是其全体成员所占空间的总和。

2、在编译时，仅对变量分配空间，不对类型分配空间。

3、对结构体中各个成员可以单独引用、赋值，其作用与变量等同。

格式：变量名 . 成员名 student1 . num

struct student

{ int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

} ;

struct student stu[30];

struct student

{ int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

} stu[30];

struct student

{ int num;

char name[20];

char sex;

} stu[3]={ {1011, "Li Lin",'M'}, {1012,"Wang Lan",'F'},

{1013,"Liu Fang",'F'};

struct student

{ int num;

char name[20];

char sex;

} stu[ ]={ {1011,"Li Lin",'M'}, {1012,"Wang Lan",'F'},

{1013,"Liu Fang",'F'}};