C++复习——面向过程的程序设计

第3章 程序初步设计
3.1 面向过程的程序设计和算法
i. 四种语句：
声明语句、执行语句、空语句、复合语句
ii. 赋值表达式与赋值语句：
赋值语句后面加分号
iii. Cin语句不会读入空格和回车换行符（需要用getchar函数），cin按照定义的变量类型接受输入
iv. C++对一个变量的处理：先明确变量类型，然后对变量进行相应类型赋值
v. Else总是与它上面最近的、且未配对的if配对
vi. 顺序结构 选择结构（if else; switch） 循环结构
vii. for语句构成循环：for（表达式1；表达式2；表达式3）语句

第4章 函数与预处理
4.1 概述
C++作为面向对象的函数，程序执行过程中，由main函数调用其他的类，通过每个类来实现不同功能
4.2 定义函数的一般形式
无参函数和有参函数
4.3 函数参数和函数的值
i. 形式参数和实际参数
定义函数时指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占用内存中的存储单元，只有当函数调用时才占用内存，而且调用结束后，会释放内存。
实参和形参的类型应相同或赋值兼容。（整型与实型转换 字符型和整型相互通用）
实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”，即单项传递
ii. 函数返回值
Return后面的值可以是一个表达式，类型以函数类型为准
4.4 函数的调用
函数调用可以有三种函数调用方式：1、函数语句 2、函数表达式 3、函数参数
对于置于主调函数后面的自定义函数，对其调用前需要进行函数声明，便于在程序编译阶段对调用函数的合法性进行全面检查
函数声明也区分作用域，如果放置于主函数外相当于全局声明，之后不需要再进行声明。
4.5 内置函数
调用函数需要一定的时间和空间的开销，内置函数可以在编译时将所调用函数的代码直接嵌入到主函数中，而不是将流程转出去。
只需要在函数首行的左端加一个关键字inline，而且关键字可以选择在声明或者定义时写一个，一般将5个语句以下频繁使用的函数声明为内置函数
4.6 函数的重载
函数重载不能只有函数的类型不同而参数的个数和类型相同，重载函数的参数个数、参数类型、参数顺序3者中必须至少有一种不同。（以免在函数调用时，分不清楚该调用哪个函数）
4.7 函数模板
函数类型和形参类型不具体指定，函数体相同
template <typename T> 或者 template(类似类模板)
只适用于函数的参数个数相同而参数类型不同
4.8 有默认参数的函数
Float area(float r = 6.5)
实参与形参的结合是从左至右顺序进行的，所以指定默认值的参数必须放在形参列表的最右端
带有默认参数的函数声明必须要在声明中给出默认值
重载函数和带默认参数的函数不同共存，不然系统无法判定，出现二义性
4.9 函数的嵌套调用
4.10 函数的递归调用
4.11 局部变量和全局变量
主函数中的变量也只在主函数中有效，符合语句中的变量也只在符合语句中有效（{ }）
4.12 变量的存储类别
存储期可以分为静态存储器和动态存储器，静态存储器：系统对变量分配固定的存储空间，动态存储方式则是系统对变量动态的分配存储空间

动态存储区（局部变量）：1、函数形式参数2、函数的自动变量3、函数调用的现场保护和返回地址
存储类别：自动的（auto）、静态的（static）、寄存器的（register）、外部的（extern）
自动变量：系统默认是自动变量，在调用时分配内存，在调用结束释放内存
静态局部变量：在静态存储区分配内存，占用的内存单元不会被释放
局部静态变量使用场景：1、为了保留上次函数运行结果 2、变量只被引用而不被改变
寄存器变量：C++允许将局部变量的值放在cpu中的寄存器中
外部变量：用extern对外部变量作提前引用声明，以拓展程序文件中的作用域，拓展外部变量的作用域，可以适用于多文件程序
静态外部变量：变量加上static声明，只能用于本文件的外部变量，只可以被本文件引用。
Note：外部变量采用静态存储方式存储，但是加了static的局部变量也是静态存储，但是加了static的外部变量不是因为加了static而静态存储，加了static是为了限制其作用域，只能被本文件引用。
4.13 变量属性小结
i. 1、存储类别（4种）2、作用域3、存储期
ii. 从作用域划分：局部变量（自动变量、静态局部变量（离开函数，值仍保留）、寄存器变量、形式参数）和全局变量（静态外部变量、外部变量）
iii. 从存储期划分:动态存储（自动变量、寄存器变量、形式参数）和静态存储（静态局部变量、静态外部变量、外部变量）
iv. 从变量存储位置划分：内存中静态存储区、内存中动态存储区和CPU寄存器
4.14 关于变量的声明与定义
定义是需要分配存储空间的，而声明不需要分配内存空间
4.15 内部函数和外部函数
根据能否被其他源文件调用，划分为内部函数和外部函数
内部函数：static 类型标识符 函数名（形参表）只能由本文件使用
外部函数：extern 类型标识符 函数名（形参表）对于外部函数调用，使用时，需要声明
用函数原型可以把函数的作用域扩展到定义该函数的文件之外
头文件里面是函数原型以及其他有关定义
4.16 预处理命令
预处理功能包括以下三种：1、宏定义2、文件包含3、条件编译；这些命令以#开头，而且末尾不包含分号
宏定义：#define 命令将一个指定的标识符来表示一个字符串
#define 标识符 字符串 例如：#define PI 3.1415
#define 宏名（参数表） 字符串 #define S(a,b) a*b
文件包含的作用：一个源文件可以将另外一个源文件的全部内容包含进来,
例如：#include “file2.cpp”
头文件：1、对类型的声明 2、函数声明 3、内置函数的定义 4、宏定义
5、全局变量 6、外部变量声明
文件名可以用尖括号和双撇号括起来，用尖括号时，系统到系统目录中寻找要包含的文件，如果找不到，编译系统就会给出出错信息；双撇号中指出文件路径和文件名。
条件编译：当满足某条件时对一组语句进行编译，当条件不满足时则编译另一组语句。
例如：#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif
如果指定的标识符已经被#define命令定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2
#if 表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif
当指定的表达式为真编译程序段1，否则编译程序段2
第5章 数组
5.1 数组的概念
1) 数组是有序数据的集合
2) 数组名+数组下标唯一确定一个元素
5.2 一位数组的定义和引用
1) 格式：类型标识符 数组名[常量表达式]；
2) 数组只能逐个引用
3) 一维数组初始化：可以全部一一赋值也可以部分赋值（相当于调用构造函数）
5.3 二维数组的定义和引用
1) 类型标识符 数组名 [常量表达式][常量表达式]
2) 二维数组初始化：分行赋值，未赋值的默认为0。例如：a[][4]={ {0,0,3 } ,{ } , {0 , 10 } }该数组默认为3行
5.4 用数组名作函数参数
1) 函数实参是数组名，形参也为数组名
2) 数组名代表数组首元素（可能也是一个数组）的地址，用数组名作实参时，不是把实参数组的值传递给形参，而只是把实参数组首元素的地址传递给形参。（相当于传递了指针，可以对数组进行修改）
3) 多维数组的函数引用，例如二维数组的引用需要知道有多少列，int array[][10]
4) 数组名作函数参数时，一定要指定数组的列数（只有知道数组的列数才能知道数组的维数，几行几列）
5.5 字符数组
1) 字符数组中初值个数小于数组长度，则将其余元素自动定为空字符（’\0’）
2) 初值个数和预定的数组长度相同时，在定义时可以省略数组长度。
3) 只能对字符数组的元素赋值，不能整体赋值。（体现了数组的指针思想）
4) 字符串后面是空字符，不代表字符数组最后一个一定是空字符
5) 可以将字符串初始化给字符数组。
6) 输出字符串，遇到第一个空字符就停止输出
7) 字符串处理函数：
i. 字符串连接函数
strcat(char[],const char[]);
将第二个字符数组添加到第一个数组后面去
ii. 字符串复值函数strcpy
strcpy(char[],const char[]);
只能通过调用strcpy函数来实现将一个字符串赋给一个字符数组，而不能用赋值语句将一个字符串常量赋值给一个字符数组
iii. 字符串比较函数
Strcmp(const char[],const char[]);
str1>str2,返回正整数
str1=str2,返回0
str1<str2,返回负整数
iv. strlen(const char[])
测试字符串的实际长度，不包括空字符
8) 字符串变量——string类型

1. 使用字符串变量，需要加上#include

2. 可以对字符串变量的某一字符进行操作，如：word[2] = ‘a’

3. 字符串变量的运算：复制用赋值符号、字符串连接用加号、字符串比较用关系运算符。

4. string name[5]表示定义了5个字符串元素

5. 每一个字符串元素只包含字符串本身的字符，不包含空字符

6. 字符串变量存放的是字符串的地址
   第6章 指针
   6.1 指针的概念
   1. 程序经过编译将变量名转换成变量的地址，对变量值的存取都是通过地址进行的（直接存取方式）
   2. 通过指针变量来进行存器（间接存取）
   6.2 变量与指针
   1. 指针变量是一种特殊的变量
   2. 基类型 *指针变量名
   3. 引用指针变量 1）&取地址符 2）*指针运算符
   4. *&优先级相同，从右向左结合
   5. 指针可以作为函数参数，将一个变量的地址传送给被调用函数的形参
   6. 为什么传递指针可以改变变量的值？因为当形参是一个变量时，实参传递给形参的是变量的值（变量的内容），即：形参不知道变量的地址，无法操作变量。但是当传入的是一个指针（变量的地址），那么形参就可以通过地址来修改变量的值，函数执行结束后虽然传入的地址消失，实参指向的变量却已经改变了。
   7. 实参变量和形参变量之间的数据传递是单向的“值传递”方式，调用函数时不会改变实参指针变量的值，但是可以改变实参指针变量所指向变量的值。
   6.3 数组与指针
   1. int *p = a; 和 int *p = &a[0] 等价
   2. a[0] 和 (a+0) 无条件等价 ；note：a[0]是一个一维数组，所以(a+0)就是取二维数组中的第一个一维数组操作。
   3. 实参数组名a代表一个固定的地址，因此要改变a是不可能的，只能将a赋值给某个指针变量，通过指针变量的加减来访问数组元素。
   4. *（a[0]+1）就是a[0][1]元素的值等价于*(*(a+0)+1)即：*(a[i]+j)等价于*(*(a+i)+j) 和 a[i][j]
   5. 二维数组可以看作是一个数组元素为一位数组的一位数组，而且二维数组物理存储下是连续的，若将二维数组首元素地址赋值给p，通过p++可以访问二维数组所有元素。还可以通过定义指向m个元素组成的一位数组的指针变量来访问二维数组（例如：int (*p)[4] 表示指向由4个元素组成的一位数组）p++可以将地址换行。
   
   

7. *（p+2）+3是数组2行3列的元素地址，*（*（p+2）+3）是a[2][3]的值
   6.4 字符串与指针
   1. char [] 字符数组的指针
   2. string 字符变量的指针
   6.5 函数与指针
   1. 函数类型（*指针变量名）（函数形参表）
   2. 函数指针可以传递给其他函数的形参，就可以进行函数间的调用
   6.6 返回指针值的函数
   1. 一个函数可以返回一个整型值、字符值、实型值等，也可以返回指针型的数据，即地址。 类型名 *函数名 （参数表列）
   6.7 指针数组和指向指针的指针
   1. 指针数组：一个数组其元素都是指针类型元素 类型名 * 数组名[数组长度] 例如：int *p[4]
   2. 定义指向指针数据的指针变量 数据类型 *（*变量名） 例如 char *(p)，由于运算符结合性从右到左，因此可以改写成char **p 可以用来操作指针数组的地址
   6.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结

8. 指针运算小结
   1) 指针变量加/减一个整数：C++规定，一个指针变量加/减一个整数是将改指针变量的原值（一个地址）和它指向变量所占用的内存单元字节数相加/减
   2) 指针变量赋值 取地址符取变量的地址、数组地址、函数地址、指针变量赋值
   3) 指针变量可以为空 （NULL）
   4) 两个指针变量可以相减或者比较 前提是它们指向同一个数组
   5) 对指针变量赋值应注意类型问题
   6.9 引用
   1. 引用的定义：引用是一种新的变量类型，它的作用是为一个变量起一个别名 例如：int a ; int &b = a; b就是a的引用。 &代表引用符号
   2. 理解为是变量b具有变量a的地址，引用需要初始化，而且初始化后不可以改变。
   3. 引用作为函数参数，起到函数传递数据的功能。形参是引用类型,例如：void swap(int &a,int &b) swap(i,j) 就是将a的地址取成i的地址，对a做的修改，会反映到i上面

第7章 自定义数据类型
7.1 结构体类型

1. 结构体声明：
   struct 结构体类型名
   {
   类型1 变量名1；
   类型2 变量名2；
   ……
   }；

2. 结构体声明并且定义：
   struct 结构体类型名
   {
   类型1 变量名1；
   类型2 变量名2；
   ……
   } student1,student2；

3. 直接定义结构体类型变量，无结构体类型声明
   struct
   {
   成员表列
   } 变量名表列；

4. Note:1、类型是不占内存空间的，变量占用内存空间 2、结构体成员还可以是一个结构体 4、结构体中的成员可以和程序中的变量名相同，但是二者没有关系。

5. 结构体初始化：可以在定义变量时，初始化；也可以类型与定义变量分开的方式

6. 结构体变量的引用：1、可以将一个结构体变量的值赋值给另一个结构体变量 2、可以引用一个结构体变量中的一个成员的值 3、若成员本身是一个结构体，则需要用若干成员运算符

7. 不能将一个结构体整体进行输入和输出，只能对结构体变量中的各个成员分别进行输入和输出

8. 结构体变量的成员和普通变量一样可以进行各种运算

9. 可以引用结构体变量成员的地址，也可以引用结构体变量的地址，可以将结构体变量的地址传递给形参

10. 可以通过表列对结构变量中的结构体变量赋值
    

11. 结构体数组定义：可以先定义类型，在声明结构体数组；可以同时完成类型和数组定义；还可以不定义类型名，直接定义结构体数组。

12. 结构体数组初始化：结构体数组名[ ] = {{…},{…},…}

13. 结构体变量指针可以用来引用结构体变量 若p为结构体变量指针，p->成员变量或者(*p).成员变量 都可以用来引用成员变量

14. 用结构体变量和指向结构体变量的指针构成链表：结构体中一部分存储需要用的实际数据，另一部分存储下一个结点的地址

15. 静态链表：在程序中定义，不是临时开辟的，不能用完就释放。动态链表：各结点可以随时插入和删除，这些结点没有变量名，只能通过上一个结点找到下一个结点。

16. 结构体变量中的数据传递给另一个函数：1、结构体变量名做参数 2、指向结构体变量的指针作实参 3、结构体的变量的引用变量作函数参数。使用第3种的效率最高

17. 动态分配和撤销内存的运算符new和delete new 类型 （初值）可以用来开辟一个存储空间，并返回一个指向该存储空间的地址，若内存空间分配失败则返回NULL。delete 指针变量 用来释放空间

18. C语言中使用库函数malloc和free来分配和撤销内存空间
    7.2 共用体

19. 共用体概念：有时候需要使几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中，使几个不同的变量共占同一段内存的结构。声明 ：union 共用体类型名 {成员表列}；定义： 共用体类型名 共用体变量名；共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度。

20. 对共用体的访问方式：不能引用共用体变量，只能引用共用体变量中的成员.例如: a.i

21. 共用体类型数据的特点：1、虽然希望共用体在同一内存段中存放不同类型的数据，但是在一个时刻只能存放一种类型数据。（分时存放）2、能够访问的共用体变量中最后一次被赋值的成员，在对一个新的成员赋值后原有的成员就失去作用。3、共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。4、不能对共用体变量名赋值；不能企图引用变量名来得到一个值；不能在定义共用体变量时对它初始化；不能将共用体变量名作为函数参数
    7.3 枚举类型

22. 如果一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举类型。 例如：enum weekday{sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat}; enum 枚举类型名 {枚举常量表列}

23. enum weekday workday,week_end;或者 enum {sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat} workday,week_end;

24. 对枚举元素按常量处理，它们是有值的，C++编译按定义时的顺序对它们赋值为0，1，2，3…。也可以在声明枚举类型时另行指定枚举元素的值。枚举值可以用来做判断比较。一个整数不能直接赋给一个枚举类型。
    7.4 用typedef声明类型

25. 可以用typedef声明一个新的类型名来代替已有的类型如：typedef int INTEGER typedef float REAL (相当于给类型名起别名)

26. 声明结构体类型 typedef struct { int month; int day; int year; } DATE; DATE是新类型名，不是结构体变量名。

27. typedef int NUM[100] 声明NUM为整型数组类型，包含100个元素。 NUM n ，n为包含100个整型元素的数组。 typedef int (*POINTER) () 声明POINTER为指向函数的指针类型

28. 声明一个新的类型名的方法是：先按定义变量的方法写出定义语句，然后将变量名换成新类型名，前面加一个typedef，就可以用新类型名来定义变量。

29. 当在不同源文件中用到同一类型数据时，常用tyepdef声明一些数据类型，把它们单独放在一个头文件中，然后在需要它们的文件中用#include命令把它们包含进来，以提高编程效率。使用typedef有利于程序的通用和移植。