C++入门基础30分钟入门教程1539.pdf
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1、 C+入门知识 C+是一门应用非常广泛的计算机程序设计语言。它既支持过程化程序设计,也支持面向对象程序设计。从操作系统、设备控制到数据库、网络、多媒体等众多的应用领域都能看到它的身影。目前,业界应用比较广泛的是它的两个变种:Borland C+和 Visual C+。这两种 C+都是在标准 C+的基础上做了一些扩展而来。本书将基于 Visual C+6.0 版本的开发环境,向读者讲授标准 C+的强大功能和编程方法。本章包括以下内容:C+概述;开发工具;C+程序的结构;编码规范;标识符。通过本章的学习,读者可以为后面的学习打好基础,并且可以对 C+有一个基本认识。1.1 概 述 C+作为当今业界
2、应用最为广泛的编程语言之一,其涵盖的内容非常广泛而多样。本节将首先给读者一个初步的概念。1.1.1 C+的发展史 C+由美国贝尔实验室的 Bjarne Stroustrup 博士在 20 世纪 80 年代初期发明并实现,最初被称作 C with Classes。1983 年,C with Classes 被更名为 C+。1985 年 10 月发布了第一个商业化版本。同年,C+的第一本编程手册C+程序设计语言出版。1989 年,发布了第二版。1990 年,出版了 The Annotated C+Reference Manual。这本书后来成为标准化的基础。稍后又引入了模板、异常处理、命名空间、新
3、的强制转型,以及布尔类型等特性。ANSI-ISO 委员会于 1998 年对 C+进行了标准化:ISO/IEC 14882-1998。从此,C+成为一种具有国际标准的编程语言,通常被称作 ANSI/ISO C+。2003 年,又发布了该标准的修正版。2005 年,一份名为 Library Technical Report 1(简称 TR1)的技术报告发布。事实上,至今为止没有任何一款编译器完全支持 ISO C+,但是 Borland C+和 Visual C+已经足够强大。现在,Loki、MPL 等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出现又给了 C+一个新的发展高峰。1.1.2 为什么要选择
4、C+C+语言是由 C 语言扩充而来。它是一门混合型的语言,既支持传统的结构化程序设计,第 1 章 C+预备知识 3 又支持面向对象的程序设计,这使得 C+非常流行。它在编程中支持面向对象。因此,它比C 更适合人们的思考方式,并且比 C 要安全、可靠、有效。但是它并不像 Java 那样全面实现类的使用,这使得它很灵活,能够适应多种场合的需要。C+是编译语言,性能良好,效率更高。它不像 Java、PHP、ASP 等解释型语言,需要在运行时转换为机器码,或者读一条语句执行一条。它直接被编译为机器可识别的机器码。C+编写的程序独立性好。只要 C+编译时产生的机器码不依赖外部的动态链接库,C+就可以在不
5、需要安装额外程序的情况下,移动到运行同样操作系统的其他机器和微处理器上。而移动 Java 程序时需要先安装 Java 运行期库。这是 C+语言成功流行的一个重要原因。C+语言应用极为广泛。尤其在底层编程和系统级编程上更是 C+的传统优势应用。在数据库和多媒体方面,C+又以其卓越的稳定性而赢得了荣誉。1.1.3 对面向对象方法的支持 对象是人们要进行研究的任何事物。面向对象的核心思想是对象和对象间的消息,是建立在“对象”基础上的方法学。它将系统看做对象的组合,每个对象都能接受并处理数据,然后和其他对象通过消息来交换数据。面向对象编程具有以下 3 个基本特征:封装、继承和多态。在 C+中,用类来封
6、装数据和数据上的操作,外界看不到该类的属性和方法。如果需要的话,系统一般会为每个属性提供 set/get 函数对。继承就是从父类继承旧的属性、参数等。C+可以进行公有、私有、保护 3 种类型的继承。有时为了避免内存的浪费,也可以进行虚继承。虚继承中,整个继承体系里公有的基类将不会被重复分配空间。多态指用多种形态来实现。C+中的多态包括函数重载、子类与基类间的覆盖、虚函数、运算符重载以及抽象类等方式。1.2 开 发 工 具 要想发挥 C+的强大功能,就需要一个优秀的集成开发环境,因为一个好的编程环境常常可以起到事半功倍的效果。集成开发环境(IDE)是一个将程序编辑器、编译器、调试工具和其他建立应
7、用程序的工具集成在一起,用于开发应用程序的软件系统。本节将向读者介绍常见的几款 C+开发环境,并着重介绍本书所用到的开发环境。1.2.1 常见的 C+开发工具 目前,传统的 C+开发工具有 C+Builder、Visual C+两种,新近又出现了 Eclipse、Code:Blocks、Dev-C+、Mingw 等开发工具。它们各有千秋,下面将简单介绍一下它们的 特性。第 1 篇 面向过程的 C+编程 4 1Visual Studio Visual Studio 是微软公司推出的开发环境,它是目前最流行的 Windows 平台应用程序开发环境。在 Visual Studio 中可以创建应用程序
8、和网络应用程序,以及智能设备应用程序和Office 插件等。从 7.0 开始,Visual Studio 加入了.Net 技术,类似 Java 的 JVM。目前,最新版本为 9.0,也被称做 Visual Studio 2008。如果不想使用.Net 技术,6.0 版本也是一个不错的选择。说明:Visual Studio 对标准 C+做了扩展,习惯上将在 Visual Studio 中实现的 C+称为Visual C+,即 VC。VC 是目前使用最广泛的 C+开发语言,Visual Studio 也是使用最广泛的开发工具。2C+Builder C+Builder 是另一款比较流行的 C+开发工
9、具。它由 Borland 公司于 1998 年推出,也是 Windows 下的开发工具。C+Builder 具有高度安全性、高可靠性、快速性的编译优化方法,所以编译出的软件执行速度很快。所有符合 ANSI/ISO 标准的原代码都可以在 C+Builder中编译,而且支持最新的 ANSI C+/C 语言特征。3Dev-C+Dev-C+是 Windows 平台下的开源 C+编程环境。它集成了 GCC、MinGW32 等众多自由软件,界面类似 Visual Studio,但体积要小的多。它的缺点是难以胜任规模较大的软件项目,但对于初学者是一个不错的选择。4Anjuta Anjuta 是一款 GNOM
10、E 桌面环境下的 C/C+编程的集成环境,也是开源软件。它不仅有项目管理、交互式调试以及强大的代码编辑和语法增色的功能,还可以直接开发 Glade 图形界面的程序。但是,它主要用在 Linux、UNIX 平台下,不支持 Windows 平台。目前,最新版本是 2.4.x,可以从 站点获得。5Code:Blocks Code:Blocks 是一款全功能的、跨平台的 C/C+集成开发环境,属于开源软件。它提供了众多的工程模板,包括控制台应用、动态连接库、OpenGL 应用、QT 应用、Win32 GUI应用等。Code:Blocks 的另一引人之处在于它具有丰富的插件,包括代码格式化、类向导、代码
11、补全、代码统计、To-Do 列表,以及 WindowsXP 外观等各种各样的插件。此外,它不仅支持 GNU GCC 编译器,还支持 MS Visual C+、Borland C+编译器 5.5,以及 Digital Mars C 等多种编译器。6Eclipse Eclipse 是目前开源平台中最著名的集成开发环境。最初主要用来支持 Java 语言编程,目前通过插件 CDT 也可以用来开发 C/C+程序。因为它本身只是一个框架,因此插件众多是它第 1 章 C+预备知识 5 的一大特点。这使得 Eclipse 拥有其他支持单一语言的 IDE 环境很难具有的灵活性。此外,还有很多 IDE 也都支持
12、C+开发,例如 Visual Slick Edit、NetBeans、Understand C等,读者可以根据自己的需要选择适合自己的开发环境。1.2.2 Visual C+6.0 开发环境简介 Visual C+是微软公司推出的目前使用极为广泛的基于 Windows 平台的可视化集成开发环境。它包含了一个文本编辑器、资源编辑器、工程编译工具、一个增量连接器、源代码浏览器、集成调试工具,以及一套联机文档 MSDN。Visual C+IDE 一般由 3 部分组成:Developer Studio、MFC、Platform SDK。1Developer Studio 这是一个集成开发环境,它提供了
13、一个很好的编辑器和很多 Wizard。它不仅可以用来开发 C、C+,还可以用来开发 Visual Basic、VF 等语言。使用 Developer Studio,可以完成创建、调试、修改应用程序等各种操作。2MFC MFC(Microsoft Foundation Classes,MFC)表示为微软基础类,它的应用程序的总体结构通常由开发人员从 MFC 类派生的几个类和一个 CWinApp 类对象(应用程序对象)组成。但是用 Visual C+编写代码也并不意味着一定要用 MFC,使用 STL、ATL、编写 SDK 程序一样没有限制。说明:STL 是 Standard Template Li
14、brary 的缩写,表示标准模板库。ATL 是 Active Template Library 的缩写,表示活动模板库。3Platform SDK Platform SDK 是以 Microsoft C/C+编译器为核心,配合 MASM,辅以其他一些工具和文档资料。SDK 表示 Software Development Kit,意为“软件开发工具包”。Visual C+6.0 支持的文件类型众多,如表 1-1 所示。表 1-1 文件类型 文 件 类 型 说 明 文 件 类 型 说 明 Active Server Page ASP 文件 Binary File 二进制文件 Bitmap File
15、 位图文件 C+Source File C+源程序文件 C/C+Header File C/C+头文件 Cursor File 光标文件 HTML Page HTML 文件 Icon File 图标文件 Macro File 宏文件 Resource Script 资源脚本文件 Resource Template 资源模板 SQL Script File SQL 语言脚本文件 Text File 文本文件 由于功能强大,Visual C+6.0 预定义的工程类型也非常多,如表 1-2 所示。第 1 篇 面向过程的 C+编程 6 表 1-2 工程类型 项 目 类 型 说 明 项 目 类 型 说
16、明 ATL COM AppWizard ATL 程序 Database Project 数据库 Win32 Dynamic-Link Library Win32 动态链接库 DevStudio Add-in Wizard 自动嵌入执行文件宏 Custom AppWizard 自定义程序向导 ISAPI Extension Wizard Internet 服务器或过滤器 Makefile Make 文件 MFC ActiveX Control Wizard Active X 控件 MFC AppWizard(dll)MFC 动态链接库 MFC AppWizard(exe)MFC 可执行文件 Wi
17、n32 Application Win32 程序 Win32 Console Application Win32 控制台程序 Win32 Static Library Win32 静态库 Utility Project 该工程作为其他子工程的容器,从而减少子工程的联编时间 1.2.3 Visual C+6.0 开发环境的使用 Visual C+提供了一个集源程序编辑、代码编译与调试于一体的开发环境,这个环境称为集成开发环境。通过集成开发环境程序员可以访问 C+源代码编辑器、资源编辑器,使用内部调试器,并且可以创建工程文件。本节将详细讲解 Visual C+6.0 集成开发环境各部分的使用方法。
18、1主界面 为了使用 Visual C+6.0 开发环境,首先需要单击“开始”|“程序”|Microsoft Visual Studio 6.0|Microsoft Visual C+6.0 命令,打开 IDE。主界面如图 1-1 所示。工程管理 面板 菜单条 工具栏 工作区 输出窗口 状态栏 图 1-1 Visual C+6.0 IDE 第 1 章 C+预备知识 7 图中上部为菜单条,菜单条下面为工具栏。屏幕左部为工程管理面板,右部为工作区。工作区下部为输出窗口,再往下是状态栏。各菜单的功能如下所示。File 菜单:包括对文件、项目、工作区及文档进行文件操作的相关命令或子菜单。Edit 菜单:
19、除了常用的剪切、复制、粘贴命令外,还有为调试程序设置的 Breakpoints命令,完成设置、删除、查看断点。此外还有为方便程序员输入源代码的 List Members、Type Info 等命令。View 菜单:该菜单中的命令主要用来改变窗口和工具栏的显示方式、检查源代码、激活调试时所用的各个窗口等。Insert 菜单:该菜单包括创建新类、新表单、新资源及新的 ATL 对象等命令。Project 菜单:该菜单可以创建、修改和存储正在编辑的工程文件。Build 菜单:“Builder”菜单用于编译、创建和执行应用程序。Tools 菜单:该菜单允许用户简单快速地访问多个不同的开发工具,如定制工具
20、栏与菜单、激活常用的工具(Spy+等)或者更改选项等。2创建工程 工程是一个文件。该文件记录了程序中包含的文件和集成环境的配置参数。因此为了编写一个程序,首先就要创建一个工程。选择 File|New 命令,打开新建工程对话框,如图 1-2所示。图 1-2 创建工程 该界面左部由 4 个选项卡组成。Files 选项卡用来创建单个的文件,如头文件、程序文件、资源文件等。Project 选项卡用来创建工程,图中列出的是Visual C+6.0 所支持的各种类型的工程。Workspaces 选项卡可以创建一个工作空间,一个工作空间可以包含多个工程。如果编写的软件系统比较庞大,模块众多,就可以利用工作空
21、间来统一管理。第 1 篇 面向过程的 C+编程 8 Other Documents 选项卡可以用来创建一些其他类型的文档,这要取决于操作系统都安装了什么样的软件。例如,如果安装了 Office,这里就会出现 Word、Excel 等文档。在右部可以输入要创建的工程名称和存放位置。一般默认是 create new workspace选项,如果有旧的工作空间,还可以选择加入到该空间内。技巧:每个工程类型都是一种代码的模板。如果预定义的模板不能满足程序员的要求,可以选择 Custom AppWizard 定义特定的模板。3工具栏 工具栏是一组直观、快捷的图形化按钮和编辑框,熟练使用工具栏可以大大提高
22、工作效率。Visual C+中包含很多种工具栏,默认为图 1-3 所示的工具栏。图 1-3 工具栏 一般来讲,工具栏会根据当前工作的不同而不同。例如,调试程序时,会出现调试工具栏;编写数据库程序时,会出现数据库工具栏。如果要添加新的工具栏,只需右击工具栏,然后在弹出的快捷菜单中选中需要的功能,它就会出现在工具栏上。4工程管理面板 工程管理面板包括 3 个选项卡,每个选项卡的功能如下所示。ClassView 选项卡显示工程中使用的类、函数、全局变量等,双击可以跳转到对应的代码处,如图 1-4 所示。ResourceView 选项卡显示工程中使用的资源,双击可以编辑该资源,如图 1-5 所示。Fi
23、leView 选项卡显示工程中使用的文件。文件按类型管理,双击可以进行编辑,如图 1-6 所示。图 1-4 ClassView 选项卡 图 1-5 ResourceView 选项卡 图 1-6 FileView 选项卡 第 1 章 C+预备知识 9 5编译运行 编译是对写好的程序进行检查,如果检查无误就会生成目标代码。生成目标代码后,还需要进行链接才能生成最终的可执行程序,然后才能执行程序。这些操作都要通过 Builder 菜单来完成。该菜单主要用于编译、创建和执行应用程序,如图 1-7 所示。菜单中 Compile 命令是编译当前文件,对当前文件进行语法检查。Build 命令是链接当前工程,
24、生成可执行文件。如果要编译全部文件,就要选择菜单中的 Build All 命令。当编译好文件后,可以单击 Execute 命令来执行程序。1.2.4 Visual C+6.0 使用示例 在这一小节将给读者演示一个典型的 C+程序的开发过程,该程序用 C+语法输出字符串 Hello world!。(1)选择“开始”|“程序”|Microsoft Visual Studio 6.0|Microsoft Visual C+6.0 命令,启动 Visual Studio 6.0 集成开发环境,如图 1-8 所示。图 1-8 Visual Studio 6.0 集成开发环境(2)选择 File|New
25、命令,打开 New 对话框,如图 1-9 所示。该对话框主要用来选择要创建的工程类型,并选择工程文件的保存位置和工程名称。图 1-7 编译运行 第 1 篇 面向过程的 C+编程 10 图 1-9 工程类型选择(3)选择 Win32 Console Application 选项,该选项表示要创建 Windows 下的 32 位控制台应用程序。然后在 Project name 文本框中输入工程名称 test,在 Location 文本框中输入工程保存的位置。最后单击 OK 按钮,将打开图 1-10 所示的对话框。图 1-10 选择控制台程序的类型 第 1 章 C+预备知识 11(4)在这个窗口可以
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