C++面向对象程序设计（课程教学大纲）.pdf

C+面向对象程序设计（课程教学大纲）课程教学大纲课程名称中文名称C+面向对象程序设计英文名称C+Object-Oriented Programming教学目 本课程的目标是促进学生理解和建立面向对象的程序设计思想，并使得学生掌握采用C+面向对象程序设计方法来求解实际问题，培养学生问题分析、标 对象模型建立、代码编写、程序验证，和程序调试的能力，提高程序编写效率和运行效率，提高代码的可复用性和可维护性。课程负责人雍俊海学分学时 学分2学时安排（课内外学时比为 1：2）32/64（教学学时/课外学时）课程分类本科课程类型 2：本科学科基础课授课语种 中文考核方式 考试教材 雍俊海.C+程序设计从入门到精通.北京：清华大学出版社.书号(ISBN)：978-7-302-59237-2.先修要求 程序设计基础或者C 语言程序设计。适用院系及软件工程或计算机专业专业(本课程与培养方案的关系，与同类课程的比较分析等)：应学校的大类招生培养要求设立本课程，本课程是软件工程与计算机学科的基础课程，将为本学科的后续学习建立必要的基础。课程设立依据国内外软件工程与计算机科学与技术专业的院系均大多设立同类课程。与校内外大学的同类课程相比，符合清华大学学生的特点，采用最新的C+标准，并将面向对象与程序复用性和扩展性相结合，具有新颖性和实用性等特色。1课程内容简介面向对象已成为计算机和软件工程领域的主流技术之一，C+语言有效支持面向对象设计思想，应用十分广泛。本课程讲解面向对象的思维模式和程序设计方法，涵盖类、对象、封装、继承、多态、模板、编程规范、设计模式、程序测试和程序调试等内容。本课程的目标是促进学生理解和建立面向对象的程序设计思想，并使得学生掌握采用面向对象程序设计方法来求解实际问题，培养学生问题分析、对象模型建立、代码编写、程序验证，和程序调试的能力，提高程序编写效率和运行效率，提高代码的可复用性和可维护性。Object-oriented technique is one of the main techniques in the fields of computers and software engineering.C+programming can well support theobject-oriented design idea,and is widely used.This course introduces the object-oriented thinking model and the object-oriented program design method.Thecontents cover classes,objects,encapsulation,inheritance,polymorphism,templates coding standards,design patterns,program testing and debuggingprograms.This course aims to help students to understand and build the object-oriented programming design idea.Students are required to master the object-oriented programming design method to solve some practical problems.This course will train the abilities of students including problems analysis,building objectmodels,coding,program testing,and debugging programs such that the efficiency of coding and running programs will be improved.Moreover,reusability andmaintainability of programs will be enhanced as well.2成绩评定标准所占比例 作业30%、期末考试40%、项目30%3教学安排第几讲主要内容教学要素教学时数课外学时（与每讲对应）活动学时数1绪论 励志 学习方法 O 简介 课程简介 什么是好的C+程序？讲授（LEQ2习题42类与对象基础 面向对象基本思路 类声明与定义基础 面向对象程序示例 构造函数 析构函数 在 中 申 请 和 释 放 内 存 访问类的成员讲授(LEC)2习题43维承性 继承性总体概述 类继承格式与代码示例 在类继承下的构造函数与析构函数 子类与父类的兼容性 虚拟继承 继承与组合的区别讲授（LEQ2习题44月装性 继承方式与访问方式 封装性例程 封装性的注意多项 在继承性中的全局类 友元讲授（LEQ2习题45多态性 多态性概述 静态多态性 运算符雨我 动态多态性 纯虚函数 抽象类讲授(LEC)2习题46指针和左值引用 指针 指针与const 左值引用 函数参数的传递方式 双向链表案例讲授(LEC)2习也47M FC程序图形界面设计 M FC概述 M F C多文档例程 使用CD C类的基础 CDC 类 点集的包围圜程序例程基础框架讲授（LEQ2习也48M F C事件处理 点集的包困圆程序例程事件处理 基于对话框的M F C程序讲授(LEC)2习题49模板 函数模板 类模板 向量 vector 集合set 排序（sort）讲授（LEQ2习题410字符串处理 字符系列类型 字符数组形式的字符串 字符串类 超长整数案例讲授(LEC)2习题411流 潦的基本概念 流类和流对象 标准输入输出流 格式控制 文件输入输出流讲授（LEQ2习题412命名空间、异常处理、类对象和电体模式讲授（LEQ2习题413设计模式 设计模式简介 适配器模式讲授（LEQ2习题4 工厂方法模式14编程规范、内联函数与共用体讲授(LEC)2习题415策略模式与程序测试 策略模式 程序测试基本原理 黑盆测试 白盒测试讲授(LEC)2习题416复习 C+面向对象程序设计注意事项汇总 综合练习 答疑讲授(LEC)2习题4合计教学时数：32实验时数：0课外学时：64配套参考教材内容简介本书讲解C+程序设计知识及其编程方法，包括结构化程序设计、面向对象程序设计、共用体、异常处理、模板与标准模板库、字符串处理、标准输入输出与文件处理、MFC图形界面程序设计、设计模式、编程规范、程序调试与测试等内容，并且每章都附有习题。本书的章节编排与内容以人们学习与认知过程为基础，紧扣最新国际标准，与公司的实际需求相匹配。本书采用特殊字体突出中心词，以期读者在轻松和欢乐之中迅速了解与掌握C+程序设计的知识和方法，并应用到实践中去。本书内容丰富易学，而且提供丰富例程和例句，既可以作为计算机专业和非计算机专业的C+程序设计和面向对象程序设计等课程的基础教材，也可以作为需要使用C+语言的工程人员和科技工作者的自学参考书。本书特色重点突出：本书不仅在内容上抓住并突出C+程序设计的重点和核心本质，而且在形式上通过加粗加框的方式突出各部分内容以及各个概念的中心词。准确严谨：本书努力去除现有C+相关文献资料中的浮华与众多的错误，内容准确严谨，并且详细讲解如何进行C+程序等价类划分，提高程序测试的有效性。内容新颖：本书内容紧扣最新国际标准和软件产.业最新实际需求，在C+面向对象程序设计、图形界面程序设计、设计模式和编程规范等方面具有鲜明特色。例程丰富：本书提供了 109个例程和众多的示例性代码，采用简明方式揭示C+程序设计本质之处，通过翔实例程和例句展现C+编程思想，方便入门与自学。目录向上滑动阅览第1章 绪 论11.1 C+语言简介11.2 C+入门程序41.2.1 常规项目操作41.2.2 C+类C部分经典入门程序51.2.3 C+类C部分结构化入门程序111.2.4 C+面向对象部分入门程序151.3 本章小结171.4 习题171.4.1 练习题171.4.2 思考题18第2章结构化程序设计192.1 预备知识192.1.1 标识符192.1.2 关键字和保留字212.1.3 文件包含语句232.1.4 宏定义与条件编译242.2 数据类型262.2.1 变量定义和声明272.2.2 布尔类型282.2.3 整数系列类型282.2.4 字符系列类型302.2.5 浮点数类型322.2.6 枚举类型342.2.7 数组类型和基于数组的字符串362.2.8 指针类型与动态数组392.2.9 左值引用与右值引用422.2.10 自动推断类型auto432.2.11 类型别名定义typedef442.2.12 常量属性 const452.3运算462.3.1 算术运算482.3.2 关系运算502.3.3 逻辑运算502.3.4 位运算502.3.5 赋值类运算532.3.6 条件运算532.3.7 其他运算542.4控制结构542.4.1 if 语句和 if-else 语句 552.4.2 switch 语句 572.4.3 for 语句 602.4.4 while 语句 642.4.5 do-while 语句 652.4.6 continue 语句 652.4.7 break 语句 672.5 模块划分682.5.1 函数基础682.5.2 主函数 main772.5.3 函数递归调用782.5.4 函数指针类型812.5.5 关键字 static832.5.6 模块划分的原则与过程852.6 本章小结892.7 习题892.7.1 练习题892.7.2 思考题92第3章面向对象程序设计基础933.1 类与对象933.1.1 类声明与类定义基础943.1.2 成员变量943.1.3 位域 963.1.4 类对象与实例对象973.1.5 构造函数1013.1.6 析构函数1083.1.7 成员函数1113.2 继承性1143.2.1 基本定义1143.2.2 父子类实例对象之间的兼容性1213.2.3 基本原则1243.2.4 虚拟继承1283.2.5 初始化单元和委托构造函数1333.2.6 构造函数与析构函数的执行顺序1353.3 封装性1463.3.1 成员的访问方式1473.3.2 继承方式和访问方式1523.3.3 在继承中的全局类1563.3.4 友元 1603.4 多态性1693.4.1 函数重载（静态多态性）1693.4.2 默认函数参数值1753.4.3 运算符重载1773.4.4 函数覆盖（动态多态性）1833.5 关键字 this1933.6 函数调用和关键字const1983.6.1 函数形式参数与调用参数1983.6.2 非静态成员函数本身的const常量属性2023.6.3 函数的返回数据类型2043.7 面向对象程序设计的核心思路2073.8 本章小结2173.9 习题2183.9.1 练习题2183.9.2 思考题224第4章共用体2254.1 共用体的定义与格式2254.2 在共用体中调用成员变量的构造函数与析构函数2284.3 本章小结2354.4习题2354.4.1 练习题2354.4.2思考题235第5章异常处理2365.1 异常的抛出与捕捉2365.2 浅拷贝和深拷贝2475.2.1 浅拷贝2475.2.2 深拷贝2515.3 避免内存泄漏2545.3.1 含有内存泄漏的例程2545.3.2 避开内存泄漏的方案2565.4 本章小结2595.5 习题2595.5.1 练习题2595.5.2 思考题261第6章模板与标准模板库2626.1 自定义函数模板2626.2 自定义类模板2676.3 向量类模板vector2746.3.1 向量的构造函数、长度和容量2746.3.2 向量的迭代器2796.3.3 改变向量长度与容量2826.3.4 插入与删除元素2836.3.5 向量赋值与比较2876.4 集合类模板set2926.4.1 仿函数2926.4.2 集合的构造函数和迭代器2946.4.3 修改集合内容的成员函数3016.4.4 用于查询的集合成员函数3066.4.5 集合赋值与比较3116.5 排序函数模板sort3196.6 本章小结3236.7 习题3246.7.1 练习题3246.7.2 思考题325第7章字符串处理3267.1 输出单个字符3267.2 基于数组的窄与宽字符串转换3287.3 字符串类3427.3.1 字符串的构造函数3437.3.2 字符串的容量与长度3467.3.3 获取字符串的内容与子串3507.3.4 字符串赋值与比较大小3537.3.5 字符串迭代器3607.3.6 插入与删除3667.3.7 查找与替换以及交换3777.3.8 基于字符串类的超长整数案例4067.4 本章小结4127.5 习题4137.5.1 练习题4137.5.2 思考题415第8章标准输入输出与文件处理4168.1 标准输入输出4168.1.1 出入流类ios4178.1.2 输入流类 istream4228.1.3 输出流类。stream4368.1.4 格式控制4438.2 文件流4518.2.1 只读文件流类ifstream4528.2.2 只写文件流类ofstream4648.2.3 读写文件流类fstream4698.3习题4788.3.1 练习题4788.3.2 思考题480第9章MFC图形界面程序设计4829.1 MFC程序总述4839.2 单文档程序设计4849.3 图形绘制5049.4 多文档程序设计5179.5 基于对话框的MFC程序设计5399.6 基于功能区（Ribbon）的MFC程序设计-5489.7 本章小结5629.8 习题5639.8.1 练习题5639.8.2 思考题566第10章设计模式56710.1 单体模式56810.1.1 传统的单体模式解决方案56810.1.2 无内存泄漏的单体模式解决方案57110.2 适配器模式57510.2.1 接口类和接口适配器类57610.2.2 对象适配器模式57810.2.3 类适配器模式58210.3 策略模式58610.4 工厂方法模式59010.5 本章小结60110.6 习题 60210.6.1 练习题60210.6.2 思考题603第 11章编程规范60411.1 命名空间60411.2 代码组织规范61011.2.1 文件组织规范61011.2.2 头文件内容规范61111.2.3 源文件内容规范61411.3 内联函数61711.4 命名规范62711.4.1 文件名62911.4.2 命名空间、类型命名和关键字typedef62911.4.3 函数、函数模板和变量的命名63011.4.4 枚举成员、宏和只读变量的命名63111.4.5本书所用的命名规范63211.5 排版规范63311.5.1 制表符与缩进63411.5.2 空白行与空格63611.5.3 行数与每行字符数63611.6 语句规范63811.6.1 函数相关的语句规范63911.6.2 类型与变量相关的语句规范64011.6.3 简洁且无歧义的表达式64211.6.4 循环语句与空语句64611.6.5 给语句添加注释64611.7 本章小结64711.8 习题 64811.8.1 练习题64811.8.2 思考题650第12章程序调试与测试65112.1 程序调试65112.1,1 断言 65112.1.2 设置断点与查看即时信息65312.1.3 查看函数堆栈65612.1.4编写调试日志文件程序65812.2 程序测试66212.2.1 程序测试基本概念66312.2.2 穷举测试66412.2.3 黑盒测试67412.2.4 白盒测试67912.3 本章小结68212.4 习题 68212.4.1 练习题68212.4.2 思考题684附录A 例程的索引685附录B 函数、宏和运算符的索引688参考文献697