1. C++编程简介

勿在浮沙筑高台

课程：C++ 面向对象程序设计。

面向对象，它是一个观念。那么我们要用这种观念来写程序，需要面向对象的语言，而 C++ 就是一个支持面向对象观念的一种语言。

上这门课你该具备什么样的基础呢？只要你有这些基础就够了，你曾经学过某一种 procedure language，最好是 C 语言，但是其他语言也可以。这个 C++ 语言，从名称就可以知道是建构在 C 之上的，所以我们后面谈到的一些术语，或者一些关键词，会跟 C 有关，所以虽然在过程式语言（procedure language），很多观念是共通的，但是如果你学过 c 语言的话，你对于我所讲的东西会更快的，一下子就融入。那么既然你学过这种结构式的，过程式的语言，当然也就表示你已经懂了这些东西。你懂得什么叫变量；你懂得什么叫类型，类型比如说整数，浮点数，字符，结构，这种就是类型；你懂得什么是作用域，像以前我们写一个函数，函数有大括号，大括号里头，变数在这里头的生命，这个就是它的作用域；你也已经懂得了循环（loop），在 C 里面 while loop, for loop; 你也应该已经懂得了流程控制，你怎么样在执行到一个地方的时候，把你的流程拉到另外一个地方去，你应该已经懂得 if else 或者switch case。假设你已经有了这些基础，我们就可以进行这一门课程了，那当然这就表示你已经写过程序了，所以你应该也已经知道了，一个程序它是需要编译，需要链接才能够被执行的。而且你也已经知道了，怎么样去编译和链接一个程序。现在的软件开发工具很发达，所以有很多的集成环境，不管你过去是用一种比较比较低阶的，用命令行的模式和形式去做去编译链接，或者是你在集成环境底下去建立一个程序，只要你曾经有过这样的经验就可以，如果你都没有这些经验的话，我们在课程的最后，我也会附几张投影片来引导你，选一个平台来引导你来做这些事情。

那么我们这门课程的目标是什么呢，希望我们能够培养出正规的，大气的一种编程习惯，虽然也许我们写的代码是小小的，毕竟一开始嘛我给各位的范例也不是太大，但是在即使是一个小的程序，我们也希望一起手一出手，就是有大家风范的一种正规的写法，所以在我们的目标啊，我的目标要引导各位以良好的方式来写 C++ 的 class ，那这里为什么它谈论 class 呢，因为 C++ 代码里面的每一个单元，最重要的每一个单元就是一个 class ，所以这边就出现了这个字眼。

而 class 有分为两个很经典的呃一的分类，这也是我们后面马上就要讲到的，一种 class 是带有 pointer，一种 class 是不带 pointer，这两种在设计上呢在思考上了截然不同，那这一种对于单一 class 的设计，我们又有一个名字叫做 object base，object base program，那相对应的呢面向对象叫叫做 object oriented ，如果你写好几个 class ，彼此之间有关联，有某种关联的话，我们就可以说是object oriented的面向对象，所以当然是我们首先要培养好的，对单一 class 的正规的好的习惯写法，然后我们才可以扩大，好几个 class 之间，好几个类之间，他们彼此有什么样的关系，所以整个课程呢是分为两大类，一个是基于对象，一个是面向对象。这是我们的目标。

这个课程上完之后，你可以下载这些东西，我给大家三个例子，一个是这是我们在高中数学的都学过复数，我要把这个数学里面的复数，搬到我们这个语言上来，把它实现出来啊，这是 complex，所以每一个例子都有一个头文件，和一个实现文件，这是第一个例子。那第二个例子呢，因为刚刚我有提过 class 的经典分类，一种是不带指针的，一种是带指针的，所以这里就有两个例子了，那第三个例子呢，oop 这个就谈到开始发展很多的 class，彼此有关联的话，这是第三部分，我们可以啊，各位可以下载到这些文件，而我后面的对于语言设计的解说呢，也就以这三个例子的内容来解说。

很快的谈一下 C++ 的历史，那么这个既然叫 C++ ，它一定是base on，他一定是建立在c之上，而是c a b c c排在第三，前面有没有b呢，真的有一个b语言啊，1969年，那前面有没有a呢，呃我没有查到有a开头的a大，但是好像没有一个叫a的语言好，所以b语言有c语言有1972年，然后 C++ 语言是在1983年，他早期不叫 C++ ，早期叫做c with class ，所以从这名称就更清楚了啊，他是以c语言为基础，并且带有 class class ，就是我们学习的重点啊，面向对象语言呢不是只有 C++， C++ 可能是第一个最大规模的，被被被全世界广泛接受的语言，在它的后面还有很有名的啊，也很多人在使用的是java语言，跟 c# 以及其他的语言，那事实上这些语言呢嗯精神都一样，关键字也都差不多，所以我们学了一种语言，基本上也就可以了解另外的两三种语言了，当然它细节会有所不同，所以这门课程呢呃也很适合你已经了解其呃，比如说java或 c# 其他语言，但是你想你想到 C++ 这边来弄得更清楚一些，也适合这样的人，这是 C++ 的历史。

我们这张投影片来跟大家介绍 C++ 的演化，也就是说这个语言它有什么样的版本，他这个出现的时间其实刚刚各位已经看到了，1983年就有了，但是它真正正规化变成有一个国际规范呢，是在1998年，我们叫 C++ 九八，也就是一点， C++ 一11，2011年才出现二点，这中间还有一些小的版本，这里有02003年有一个t r y t r one，叫做technical report one，那2014年呢又有一个小版本，而我们现在这门课所要讲的，以及目前大部分在业界，大部分的程序员所使用的呢，其实大家不必太在乎版本，而我现在要讲的是，大部分的程序员所用的几乎都是 C++ 98，2011的这个版本呢出现了很多新的关键字，很多新的概念，在标准库上也出现了很多的新的工具，新的东西给大家用啊，也许因为太新了，毕竟现在才2015啊，2011呢这中间才4年啊，所以使用的人使用这些新特性的人并不是太多，而我们这门课程讲的都是非常根本的东西啊，是从 C++ 98 就有了，所以大家这边只是给大家一个概念，说这个语言在正规化的发展上面呢有这个进程。

我们看到下面这边有一张图，我们学习 C++ 可以分为语言的部分，还有标准库的部分，现在几乎学任何一个语言都是这样子，要把这两个分开来。在比较早期，也许在 C 的时代呢，大家很关注的是语言的部分，那当然了，其实你也脱不开标准库的部分，C 也有它的标准库。所以我现在要传传达的概念是，像现在语言越来越复杂，所以他们的标准库，所给各位的东西也是越来越多，那使用这些这些标准库，也是一个非常非常重要的事情。我们现在 在这门课程上，主要谈语言，我们用到标准库的部分，只有最简单的的一些东西的输出，那事实上标准库是非常庞大，非常有用的。可以说这么一句话，如果你是一个 C++ programmer程序员，但是你不怎么去用标准库的话，也不能算是一个合格的、有生产力的 C++ 程序员，你可能不能算是，当然这个要到各位我们进入业在学生时代啊，或者进入业界，你开始大量的写比较大型的语言，你就会知道标准库的重要性。

课程开始之前，我想跟大家介绍一些很经典的书籍，对大家会有帮助的，在语言的部分，这两本书可能是全世界卖的最好的读者最多的 C++ 的百科全书籍，百科全书等级的这种语言书。 C++ 的书籍实在太多太多了，通常我们学一个东西都会去想，要知道这个某某之父啊， C++ 之父他所写的书，那就是右边这本 C++ programing language 这边有个标题，写 C++ 11，就是它涵盖了最新的标准规格，那这个是前一两年出来的啊，当然是要在2011之后才出来的，目前最新版本是第四版，第四版，另外这本书呢是 C++ 的第一个编译器的作者，所写的书籍，所以他也有相当的呃，这个这个说服力是一个经典的书籍，这个书已经到了第五版啊，这两本书现在打出来的封面，都是目前最新的版本，所以它当然也涵盖了 C++ 11，刚刚不是说还有一个 2014 吗，2014是一个小小改版，所以最重要大家谈论就是1998的，和2011的这个封面啊，我也是跟大家一样，在这边努力的找，也没有找到，说它是涵盖2011呢没找到，然后我发现这个封面这边有个一一哈哈，其实有这么大的一个字，告诉大家，这是涵盖了2011年哦，其实这边有个小字了，2011 C++ 一等的好，这是语言的部分。

那么我们其实学了语言之后呢，很希望得到专家的建议，在这个课程里面呢，我也扮演这种角色，告诉你什么东西该写什么东西，怎么样写比较好，但毕竟我们在课程里面，涵盖的是非常还算是非常小的一部分，你呀还是需要更多的这方面的信息，这边有一本书可以给大家带来很好的帮助，effective C++ 这个书，目前这个是最新版本，就是第三版，它里面以条款的方式告诉你什么该做，什么不该做，你如果做什么动作会影响什么样的效率啊，所以这是专家给给我们的心得，给我们的经验非常好啊，右边这个人是他的中文版。

刚刚提到语言 C++ 语言除了语法本身好，语法以及它的语义，另外呢有一个很重要的是标准库，标准库现在是很庞大，所以我们也需要好的书籍来帮助学习，我也看过很多很多的这方面的书，我很推荐这一本叫做 C++ standard library，就是标准库，这个也是标题，这个封面上告诉各位了，这涵盖了 C++ 一11，那么再深入下去，对于初学者来讲，这条路已经很遥远了啊，再深入下去的话，深入到什么，如果你有兴趣想要看看标准库的源代码，那这种书就很少了啊，就是很很深的部分，有这么一本书，stl源码剖析s t l啊，我现在就不解释太多，他其实就是标准库的前身，现在你可以想象，标准库里面大概百分之七八十啊，或者说八九十也可以，这在以前叫做标准，叫做s t l，叫standard temperate library的标准模板库，其实就是现在的标准库，简单的话可以这么讲，好书籍非常多啊，这样子只讲了只介绍了这六本，6本呢肯定有遗珠之憾，主要就是这是最有名的呃，或者说某些主题很少见啊，这像刚刚那个源码剖析啊，所以跟大家做一个推荐。

总结：

基础

• 最好有 c 语言基础；可以编译和链接一个程序

目标

• 培养出正规的、大气的一种编程习惯
• 以良好的方式写 C++ 的 class

class 分类

• C++ class
  • class without pointer members
    • Complex
  • class with pointer members
    • String

基于对象和面向对象

• 基于对象是 单一 class
• 面向对象是 几个 class ，彼此之间有关联
  • 继承 (inheritance)
  • 复合 (composition)
  • 委托 (delegation)

三个学习的例子

• 基于对象
  • 不带指针的 class
    • 复数
  • 带指针的 class
    • 字符串
• 面向对象
  • OOP

C++ 的历史

• C 语言 (1972)
• C++ 语言 (1983)
  • C with Class -> C++

C++ 的演化

• C++ 98 (1.0)
• C++ 03 (TR1, Technical Report 1) 小版本
• C++ 11 (2.0)
• C++ 14 小版本

学习 C++ 分为哪些部分

• 语言（本课程主讲）
• 标准库（非常重要，代表生产力）

经典书籍

百科全书等级

• C++ primer 第五版 是 C++ 的第一个编译器的作者所写的书籍。涵盖 C++ 11。
• The C++ Programming Language 第四版 C++ 之父写的

专家的建议

• Effective C++ 第三版，右边是 侯捷翻译的 中文版

标准库

• C++ standard library
• STL 源码剖析