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文檔簡介
1、第一章 緒論,清華大學 鄭 莉,C++語言程序設計,本章主要內(nèi)容,計算機程序設計語言的發(fā)展面向對象的方法面向對象的軟件開發(fā)信息的表示與存儲程序的開發(fā)過程,計算機程序,計算機的工作是用程序來控制的程序是指令的集合。指令是計算機可以識別的命令。,計算機語言的發(fā)展,機器語言與匯編語言,由計算機硬件系統(tǒng)可以識別的二進制指令組成的語言稱為機器語言。計算機發(fā)展的初期,軟件工程師們只能用機器語言來編寫程序。這一階段,在人類的自然語
2、言和計算機編程語言之間存在著巨大的鴻溝。匯編語言將機器指令映射為一些可以被人讀懂的助記符,如ADD、SUB等。此時編程語言與人類自然語言間的鴻溝略有縮小,但仍與人類的思維相差甚遠。因為它的抽象層次太低,程序員需要考慮大量的機器細節(jié)。,計算機語言的發(fā)展,高級語言,高級語言屏蔽了機器的細節(jié),提高了語言的抽象層次,程序中可以采用具有一定涵義的數(shù)據(jù)命名和容易理解的執(zhí)行語句。這使得在書寫程序時可以聯(lián)系到程序所描述的具體事物。,計算機語言的發(fā)展
3、,面向對象的語言,出發(fā)點:更直接地描述客觀世界中存在的事物(對象)以及它們之間的關系。特點:是高級語言。將客觀事物看作具有屬性和行為的對象。通過抽象找出同一類對象的共同屬性和行為,形成類。通過類的繼承與多態(tài)實現(xiàn)代碼重用,計算機語言的發(fā)展,面向對象的語言,優(yōu)點:使程序能夠比較直接地反問題域的本來面目,軟件開發(fā)人員能夠利用人類認識事物所采用的一般思維方法來進行軟件開發(fā)。,計算機語言的發(fā)展,程序設計方法的發(fā)展歷程
4、——面向過程的程序設計方法,程序的目的:用于數(shù)學計算主要工作:設計求解問題的過程缺點:對于龐大、復雜的程序難以開發(fā)和維護,面向對象的方法,程序設計方法的發(fā)展歷程——面向過程的結構化程序設計方法,設計思路自頂向下、逐步求精。采用模塊分解與功能抽象,自頂向下、分而治之。程序結構:按功能劃分為若干個基本模塊,形成一個樹狀結構。各模塊間的關系盡可能簡單,功能上相對獨立;每一模塊內(nèi)部均是由順序、選擇和循環(huán)三種基本結構組成。其模塊化
5、實現(xiàn)的具體方法是使用子程序。,面向對象的方法,程序設計方法的發(fā)展歷程——面向過程的結構化程序設計方法,優(yōu)點:有效地將一個較復雜的程序系統(tǒng)設計任務分解成許多易于控制和處理的子任務,便于開發(fā)和維護。,面向對象的方法,程序設計方法的發(fā)展歷程 ——面向過程的結構化程序設計方法,缺點:可重用性差、數(shù)據(jù)安全性差、難以開發(fā)大型軟件和圖形界面的應用軟件把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過程分離為相互獨立的實體。當數(shù)據(jù)結構改變時,所有相關的處理過程都要進行相應
6、的修改。每一種相對于老問題的新方法都要帶來額外的開銷。圖形用戶界面的應用程序,很難用過程來描述和實現(xiàn),開發(fā)和維護也都很困難。,面向對象的方法,程序設計方法的發(fā)展歷程 ——面向對象的方法,將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一起,作為一個相互依存、不可分離的整體——對象。對同類型對象抽象出其共性,形成類。類通過一個簡單的外部接口,與外界發(fā)生關系。對象與對象之間通過消息進行通訊。,面向對象
7、的方法,程序設計方法的發(fā)展歷程 ——面向對象的方法,優(yōu)點:程序模塊間的關系更為簡單,程序模塊的獨立性、數(shù)據(jù)的安全性就有了良好的保障。通過繼承與多態(tài)性,可以大大提高程序的可重用性,使得軟件的開發(fā)和維護都更為方便。,面向對象的方法,面向對象的基本概念 ——對象,一般意義上的對象:是現(xiàn)實世界中一個實際存在的事物。可以是有形的(比如一輛汽車)
8、,也可以是無形的(比如一項計劃)。是構成世界的一個獨立單位,具有:靜態(tài)特征:可以用某種數(shù)據(jù)來描述動態(tài)特征:對象所表現(xiàn)的行為或具有的功能,面向對象的方法,面向對象的基本概念 ——對象,面向對象方法中的對象:是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個實體,它是用來構成系統(tǒng)的一個基本單位。對象由一組屬性和一組行為構成。屬性:用來描述對象靜態(tài)特征的數(shù)據(jù)項。行為:用來描述對象動態(tài)特征的操作序列。,面
9、向對象的方法,面向對象的基本概念 ——類,分類——人類通常的思維方法分類所依據(jù)的原則——抽象忽略事物的非本質特征,只注意那些與當前目標有關的本質特征,從而找出事物的共性,把具有共同性質的事物劃分為一類,得出一個抽象的概念。例如,石頭、樹木、汽車、房屋等都是人們在長期的生產(chǎn)和生活實踐中抽象出的概念。,面向對象的方法,面向對象的基本概念
10、 ——類,面向對象方法中的"類"具有相同屬性和服務的一組對象的集合為屬于該類的全部對象提供了抽象的描述,包括屬性和行為兩個主要部分。類與對象的關系:猶如模具與鑄件之間的關系,一個屬于某類的對象稱為該類的一個實例。,面向對象的方法,面向對象的基本概念 ——封裝,把對象的屬性和服務結合成一個獨立的系統(tǒng)單元。盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細節(jié)。
11、對外形成一個邊界(或者說一道屏障),只保留有限的對外接口使之與外部發(fā)生聯(lián)系。,面向對象的方法,面向對象的基本概念 ——繼承,繼承對于軟件復用有著重要意義,是面向對象技術能夠提高軟件開發(fā)效率的重要原因之一。定義:特殊類的對象擁有其一般類的全部屬性與服務,稱作特殊類對一般類的繼承。例如:將輪船作為一個一般類,客輪便是一個特殊類。,面向對象的方法,面向對象的基本概念
12、 ——多態(tài)性,多態(tài)是指在一般類中定義的屬性或行為,被特殊類繼承之后,可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。這使得同一個屬性或行為在一般類及其各個特殊類中具有不同的語義。例如:數(shù)的加法->實數(shù)的加法 ->復數(shù)的加法,面向對象的方法,面向對象的軟件工程,面向對象的軟件工程是面向對象方法在軟件工程領域的全面應用。它包括:面向對象的分析(OOA)面向對象
13、的設計(OOD)面向對象的編程(OOP)面向對象的測試(OOT)面向對象的軟件維護(OOSM),面向對象的軟件開發(fā),系統(tǒng)分析,系統(tǒng)分析階段應該扼要精確地抽象出系統(tǒng)必須做什么,但是不關心如何去實現(xiàn)。面向對象的系統(tǒng)分析,直接用問題域中客觀存在的事物建立模型中的對象,對單個事物及事物之間的關系,都保留他們的原貌,不做轉換,也不打破原有界限而重新組合,因此能夠很好地映射客觀事物。,面向對象的軟件開發(fā),設計,針對系統(tǒng)的一個具體實現(xiàn)運用面向
14、對象的方法。其中包括兩方面的工作:把OOA模型直接搬到OOD,作為OOD的一部分針對具體實現(xiàn)中的人機界面、數(shù)據(jù)存儲、任務管理等因素補充一些與實現(xiàn)有關的部分。,面向對象的軟件開發(fā),編程,OOP工作就是用一種面向對象的編程語言把OOD模型中的每個成分書寫出來,是面向對象的軟件開發(fā)最終落實的重要階段。,面向對象的軟件開發(fā),測試,測試的任務是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤。在面向對象的軟件測試中繼續(xù)運用面向對象的概念與原則來組織測試,以對象的類作為基本
15、測試單位,可以更準確的發(fā)現(xiàn)程序錯誤并提高測試效率。,面向對象的軟件開發(fā),維護,將軟件交付使用后,工作并沒有完結,還要根據(jù)軟件的運行情況和用戶的需求,不斷改進系統(tǒng)。使用面向對象的方法開發(fā)的軟件,其程序與問題域是一致的,因此,在維護階段運用面向對象的方法可以大大提高軟件維護的效率。,面向對象的軟件開發(fā),信息的表示和存儲,信息的分類計算機的數(shù)字系統(tǒng)程序設計中常用的數(shù)制不同進位計數(shù)制間的轉換信息的存儲單位二進制數(shù)的編碼表示小數(shù)的表
16、示方法非數(shù)值信息的表示,信息的分類,┌ 指令 ┌控制信息┤ │ └ 控制字 信息┤ │ ┌ 定點數(shù) │ ┌ 數(shù)值信息┤ └數(shù)據(jù)信息┤ └ 浮點數(shù) │ ┌ 字符數(shù)據(jù) └
17、非數(shù)值信息┤ └ 邏輯數(shù)據(jù),信息的表示與存儲,計算機的數(shù)字系統(tǒng),計算機采用的是二進制數(shù)字系統(tǒng)?;痉枺?、1進位原則:逢二進一優(yōu)點:易于物理實現(xiàn)二進制數(shù)運算簡單機器可靠性高通用性強缺點:對人來說可讀性差,信息的表示與存儲,程序設計中常用的數(shù)制,信息的表示與存儲,不同進位計數(shù)制間的轉換 ——R 進制→十進制,各
18、位數(shù)字與它的權相乘,其積相加。例如:(11111111.11)2=1*27 + 1*26 + 1* 25 +1* 24 + 1* 23 + 1* 22 +1* 21+ 1* 20+1*2-1+1*2-2 =(255.75)10(3506.2)8=3*83 + 5*82 + 0*81 + 6*80 +2*8-1=(1862.25)10(0.2A)16=2*16-1 +10*16-2=(0.1640625)10,信息的表示與存
19、儲,不同進位計數(shù)制間的轉換 ——十進制→ R 進制,十進制整數(shù)轉換成R進制的整數(shù)“除R取余”法,例如:2 68 余 數(shù) 2 34 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄0 低位 2 17 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 0 2 8 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 2 4 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 0 2 2 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄
20、┄ 0 2 1 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 0 0 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 高位所以 6810=10001002,信息的表示與存儲,,不同進位計數(shù)制間的轉換 ——十進制→ R 進制,十進制小數(shù)轉換成R進制小數(shù)“乘 R 取整”法,例如: 高位 0.3125×2 = 0 .625
21、 0.625 ×2 = 1 .25 0.25 ×2 = 0 .5 0.5 ×2 = 1 .0所以 0.312510 = 0.01012,信息的表示與存儲,不同進位計數(shù)制間的轉換——二、八、十六進制的相互轉換,每位八進制數(shù)相當于三位二進制數(shù)每位十六進制數(shù)相當于四位二進制數(shù)(1011010.10)2=(001 011 010 .100)2=(132.4)8(1011
22、010.10)2=(0101 1010 .1000)2=(5A.8)16(F7)16=(1111 0111)2=(11110111)2,信息的表示與存儲,信息的存儲單位,位(bit):度量數(shù)據(jù)的最小單位,表示一位二進制信息。字節(jié)(byte):由八位二進制數(shù)字組成(1 byte = 8 bit)。K 字節(jié) 1 K = 1024 byteM 字節(jié) 1 M = 1024 KG 字節(jié) 1 G = 102
23、4 M,信息的表示與存儲,二進制數(shù)的編碼表示:原碼,"符號──絕對值表示"的編碼例如:X=+0101011 [X]原 = 0 0101011X=-0101011 [X]原 = 1 0101011 符號位缺點:零的表示不唯一:[+0]原 =000...0 [-0]原 =100...0進行四則運算時,符號位需單獨處理,且運算規(guī)則復雜。,信息
24、的表示與存儲,二進制數(shù)的編碼表示:反碼,正數(shù)的反碼與原碼表示相同。負數(shù)的反碼與原碼有如下關系:符號位相同(仍用1表示),其余各位取反(0變1,1變0)。例如:X=-1100110 [X]原 =11100110 [X]反 =10011001X=+0000000 [X]原 =00000000 [X]反 =00000000反碼中零的表示也不唯一X=-0000000 [X]原 =10000000 [X]反 =11111111反碼只
25、是求補碼的中間碼,信息的表示與存儲,二進制數(shù)的編碼表示:補碼,模數(shù):n位整數(shù)(包括一位符號位),則它的模數(shù)為 2n 。 n位小數(shù),小數(shù)點前一位為符號位,則它的模數(shù)為 2。補數(shù):一個數(shù)減去另一個數(shù),或者說一個數(shù)加上一個負數(shù),等于第一個數(shù)加上第二個數(shù)的補數(shù)。例:8+(-2)=8+10 ( mod 12 )一個二進制負數(shù)可用其模數(shù)與真值做加法 (模減去該數(shù)的絕對值) 求得其補碼。,信息的表示與存儲,二進制數(shù)的編碼表示:補碼,計算
26、機中的補碼表示法負數(shù)的補碼由該數(shù)反碼的末位加 1 求得對補碼再求補即得到原碼補碼運算規(guī)則符號位可作為數(shù)值參加運算減法運算可轉換為加法運算:加上一個負數(shù)等于加上該數(shù)的補碼補碼運算的結果仍為補碼運算結果溢出:負數(shù)之和得正數(shù),或正數(shù)之和得負數(shù),信息的表示與存儲,小數(shù)的表示方法,計算機中通常采用浮點方式表示小數(shù)一個數(shù) N 用浮點形式表示可以寫成: N=M×2E E表示2的冪
27、,稱為數(shù)N的階碼。階碼確定了數(shù)N的小數(shù)點的位置,其位數(shù)反映了該浮點數(shù)所表示的數(shù)的范圍。M表示數(shù)N的全部有效數(shù)字,稱為數(shù)N的尾數(shù)。其位數(shù)反映了數(shù)據(jù)的精度。,信息的表示與存儲,非數(shù)值信息的表示,西文字符:ASCII碼:用7位二進制數(shù)表示一個字符,最多可以表示27=128個字符EBCDIC碼:用8位二進制數(shù)表示一個字符,最多可以表示28=256個字符漢字:應用較為廣泛的是"國家標準信息交換用漢字編碼"(GB231
28、2-80標準),簡稱國標碼。是二字節(jié)碼,用二個七位二進制數(shù)編碼表示一個漢字。,信息的表示與存儲,基本術語,源程序:用源語言寫的,有待翻譯的程序目標程序:也稱為"結果程序",是源程序通過翻譯程序加工以后所生成的程序。翻譯程序:是指一個把源程序翻譯成等價的目標程序的程序。,程序的開發(fā)過程,基本術語 ——三種不同類型的翻譯程序,匯編程序:其任務是把用匯編語言寫成的源程序,翻譯成機器語言形式的目標程
29、序。編譯程序:若源程序是用高級程序設計語言所寫,經(jīng)翻譯程序加工生成目標程序,那么,該翻譯程序就稱為"編譯程序"。,程序的開發(fā)過程,基本術語 ——三種不同類型的翻譯程序,解釋程序:這也是一種翻譯程序,同樣是將高級語言源程序翻譯成機器指令。它與編譯程序不同點就在于:它是邊翻譯邊執(zhí)行的,即輸入一句、翻譯一句、 執(zhí)行一句,直至將整個源程序翻譯并執(zhí)行完畢。,程序的開發(fā)過程,程序的開發(fā)過程,編輯將源程序輸入
30、到計算機中,生成后綴為cpp的磁盤文件。編譯將程序的源代碼轉換為機器語言代碼。連接將多個源程序文件以及庫中的某些文件連在一起,生成一個后綴為exe的可執(zhí)行文件。運行調(diào)試,程序的開發(fā)過程,第二章 C++簡單程序設計,清華大學 鄭 莉,C++語言程序設計,本章主要內(nèi)容,C++語言概述基本數(shù)據(jù)類型和表達式數(shù)據(jù)的輸入與輸出算法的基本控制結構自定義數(shù)據(jù)類型,C++語言的產(chǎn)生,C++是從C語言發(fā)展演變而來的,首先是一個更好的
31、C引入了類的機制,最初的C++被稱為“帶類的C”1983年正式取名為C++從1989年開始C++語言的標準化工作于1994年制定了ANSI C++標準草案于1998年11月被國際標準化組織(ISO)批準為國際標準,成為目前的C++,C++語言概述,C++的特點,全面兼容C它保持了C的簡潔、高效和接近匯編語言等特點對C的類型系統(tǒng)進行了改革和擴充C++也支持面向過程的程序設計,不是一個純正的面向對象的語言支持面向對象的方法
32、,C++語言概述,C++程序實例—例2-1,//2_1.cpp#include using namespace std;void main(void){ cout<<"Hello!\n"; cout<<"Welcome to c++!\n";}運行結果:Hello!Welcome to c++!,C++語言概述,C++字符集,大小寫的英文
33、字母:A~Z,a~z數(shù)字字符:0~9特殊字符:空格!#%^&*_(下劃線)+=-~/\'";.,()[]{},C++語言概述,詞法記號,關鍵字C++預定義的單詞標識符程序員聲明的單詞,它命名程序正文中的一些實體文字在程序中直接使用符號表示的數(shù)據(jù)操作符用于實現(xiàn)各種運算的符號分隔符 () {} , : ; 用于分隔各個詞
34、法記號或程序正文空白符空格、制表符(TAB鍵產(chǎn)生的字符)、換行符(Enter鍵所產(chǎn)生的字符)和注釋的總稱,C++語言概述,標識符的構成規(guī)則,以大寫字母、小寫字母或下劃線(_)開始??梢杂梢源髮懽帜?、小寫字母、下劃線(_)或數(shù)字0~9組成。大寫字母和小寫字母代表不同的標識符。,C++語言概述,,,,,數(shù)據(jù)類型 ——常量與變量,#include using namespace std;void main(voi
35、d){ const int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; cout<<total <<endl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; cout<<v <<endl;},Page 54,
36、基本數(shù)據(jù)類型和表達式,#include using namespace std;void main(void){ const int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; cout<<total <<endl; r=2.5; h=3.2;
37、 v=3.14159*r*r*h; cout<<v <<endl;},,數(shù)據(jù)類型 ——整型數(shù)據(jù),,整型常量,shortunsigned short 2字節(jié)int、unsigned int 4字節(jié)longunsigned long 4字節(jié),整型變量,,,基本數(shù)據(jù)類型和表達
38、式,數(shù)據(jù)類型 —整型數(shù)據(jù)及取值范圍,類型說明符 位數(shù)數(shù)值范圍短整short16-32768~32767基本 int32 -231~(231-1)長整long32-231~(231-1)無符號unsigned short160~65535 unsigned [int]320~(232-1)unsigned long320~(232-1),基本數(shù)據(jù)類型和表達式,#include
39、 using namespace std;void main(void){ const int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; cout<<total<<endl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; cout<<v<<en
40、dl;},數(shù)據(jù)類型 ——實型數(shù)據(jù),實型常量,,,,float 4字節(jié) 3.4×10±38 7位有效數(shù)字double 8字節(jié) 1.7×10±308 15位有效數(shù)字long double 8字節(jié) 1.7×10±308 15位有效數(shù)字,實型變量,,,,缺省為double型后綴 F(或
41、 f)為 float型后綴 L(或 l)為 long double型,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,數(shù)據(jù)類型 ——字符型數(shù)據(jù)(一),字符常量單引號括起來的一個字符,如:'a', 'D', '?', '$'字符變量用來存放字符常量例:char c1,c2; c1='a'; c2='A';字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存
42、儲形式以ASCII碼存儲,占1字節(jié),用7個二進制位,Page 58,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,字符數(shù)據(jù)的使用方法字符數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間可以運算。字符數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)可以互相賦值。字符串常量例:"CHINA" "a" 'a'所以:char c; c="a";,Page 59,數(shù)據(jù)類型 ——字符型數(shù)據(jù)(二),基本數(shù)
43、據(jù)類型和表達式,數(shù)據(jù)類型 ——布爾型數(shù)據(jù),布爾型變量的說明:例:bool flag;布爾型數(shù)據(jù)的取值:只有 false 和 true 兩個值,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,數(shù)據(jù)類型 ——變量初始化,例: int a=3; double f=3.56; char c='a'; int c(5);,Page 61,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,數(shù)據(jù)類型 —混合運算時的類
44、型轉換,不同類型數(shù)據(jù)進行混合運算時,C++編譯器會自動進行類型轉換。為了避免不同的數(shù)據(jù)類型在運算中出現(xiàn)類型問題,應盡量使用同種類型數(shù)據(jù)??梢圆捎脧娭祁愋娃D換:例如:float c;int a,b;c=float(a)/float(b); 或 c= (float)a/(float)b;,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,變量的存儲類型,auto屬于一時性存儲,其存儲空間可以被若干變量多次覆蓋使用。register存放在通用寄存器中。
45、extern在所有函數(shù)和程序段中都可引用。static在內(nèi)存中是以固定地址存放的,在整個程序運行期間都有效。,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,算術運算符與算術表達式,基本算術運算符 + - * / (若整數(shù)相除,結果取整) %(取余,操作數(shù)為整數(shù))優(yōu)先級與結合性先乘除,后加減,同級自左至右++, --(自增、自減)例:i++; -- j;,Page 64,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,賦
46、值運算符和賦值表達式 簡單的賦值運算符"=",舉例n=n+5表達式的類型等號左邊對象的類型表達式的值等號左邊對象被賦值后的值,Page 65,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,賦值運算符和賦值表達式 復合的賦值運算符,有10種復合運算符:+=, -=, *=, /=, %=,>=,&=,^=,|= 例a+=3 等價于 a=a+3x*=y+8 等價于 x=
47、x*(y+8),基本數(shù)據(jù)類型和表達式,賦值運算符和賦值表達式 ——賦值表達式舉例,a=5表達式值為5a=b=c=5表達式值為5,a,b,c均為5a=5+(c=6)表達式值為11,a為11,c為6a=(b=4)+(c=6) 表達式值為10,a為10,b為4,c為6a=(b=10)/(c=2) 表達式值為5,a為5,b為10,c為2a+=
48、a-=a*a 相當于 a=a+(a=a-a*a),Page 67,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,逗號運算和逗號表達式,格式表達式1,表達式2求解順序及結果先求解1,再求解2,最終結果為表達式2的值例a=3*5 , a*4 最終結果為60,Page 68,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,關系運算與關系表達式,關系運算是比較簡單的一種邏輯運算,優(yōu)先次序為: >= == !=
49、 優(yōu)先級相同(高) 優(yōu)先級相同(低) 關系表達式是一種最簡單的邏輯表達式其結果類型為 bool,值只能為 true 或 false。例如:a>b,c<=a+b,x+y==3,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,,,邏輯運算與邏輯表達式,邏輯運算符 !(非) &&(與) ||(或)優(yōu)先次序: 高 →
50、 低 邏輯表達式 例如:(a>b)&&(x>y) 其結果類型為 bool,值只能為 true 或 false,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,條件運算符與條件表達式,一般形式表達式1?表達式2:表達式3表達式1 必須是 bool 類型執(zhí)行順序先求解表達式1,若表達式1的值為true,則求解表達式2,表達式2的值為最終結果若表達式1的值為false,則求解表達式3
51、,表達式3的值為最終結果例: x=a>b? a:b;,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,條件運算符與條件表達式,注意:條件運算符優(yōu)級高于賦值運算符,低于邏輯運算符表達式2、3的類型可以不同,條件表達式的最終類型為 2 和 3 中較高的類型。例: x=a>b? a:b;,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,,①,,②,sizeof 運算符,語法形式sizeof (類型名)或 sizeof (表達式)結果值:“類型名”所指定的類型或“表達
52、式”的結果類型所占的字節(jié)數(shù)。例:sizeof(short)sizeof(x),基本數(shù)據(jù)類型和表達式,,位運算——按位與(&),運算規(guī)則將兩個運算量的每一個位進行邏輯與操作舉例:計算 3 & 5 3: 0 0 0 0 0 0 1 1 5:(&) 0 0 0 0 0 1 0 13 & 5: 0 0 0 0 0 0 0 1用途:將某一位置0,其它位不變。例如:將
53、char 型變量 a 的最低位置 0: a = a & 0376;取指定位。例如:有 char c; int a; 取出 a 的低字節(jié),置于 c 中:c = a & 0377;,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,位運算——按位或(|),運算規(guī)則將兩個運算量的每一個位進行邏輯或操作舉例:計算 3 | 5 3: 0 0 0 0 0 0 1 1 5:(|) 0 0 0 0 0 1 0 13 | 5:
54、 0 0 0 0 0 1 1 1用途:將某些位置1,其它位不變。例如:將 int 型變量 a 的低字節(jié)置 1 : a = a | 0xff;,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,位運算——按位異或(^),運算規(guī)則兩個操作數(shù)進行異或:若對應位相同,則結果該位為 0,若對應位不同,則結果該位為 1,舉例:計算 071^052 071: 0 0 1 1 1 0 0 1 052: (^
55、) 0 0 1 0 1 0 1 0 071^052 : 0 0 0 1 0 0 1 1,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,位運算——按位異或(^),用途:使特定位翻轉(與0異或保持原值,與1異或取反) 例如:要使 01111010 低四位翻轉: 0 1 1 1 1 0 1 0 (^)0 0 0 0 1 1 1 10 1 1 1 0 1 0 1,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,位運算——取反(~),單目運算符,對一個二
56、進制數(shù)按位取反。例: 025:0000000000010101 ~025:1111111111101010,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,位運算——移位,左移運算(>)右移后,低位:舍棄 高位:無符號數(shù):補0 有符號數(shù):補“符號位”,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,運算符優(yōu)先級,括號++,--,sizeof*, /, %+, -==, !=位運算
57、&&||?:賦值運算逗號運算,,低,高,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,混合運算時數(shù)據(jù)類型的轉換 ——隱含轉換,一些二元運算符(算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符和賦值運算符)要求兩個操作數(shù)的類型一致。在算術運算和關系運算中如果參與運算的操作數(shù)類型不一致,編譯系統(tǒng)會自動對數(shù)據(jù)進行轉換(即隱含轉換),基本原則是將低類型數(shù)據(jù)轉換為高類型數(shù)據(jù)。char
58、 short int unsigned long unsigned long float double低 高,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,,混合運算時數(shù)據(jù)類型的轉換 —
59、—隱含轉換,當參與運算的操作數(shù)必須是bool型時,如果操作數(shù)是其它類型,編譯系統(tǒng)會自動將非0數(shù)據(jù)轉換為true,0轉換為false。位運算的操作數(shù)必須是整數(shù),當二元位運算的操作數(shù)是不同類型的整數(shù)時,也會自動進行類型轉換,賦值運算要求左值與右值的類型相同,若類型不同,編譯系統(tǒng)會自動將右值轉換為左值的類型。,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,混合運算時數(shù)據(jù)類型的轉換 ——強制類型轉換,語法形式:類型
60、說明符(表達式)或(類型說明符)表達式強制類型轉換的作用是將表達式的結果類型轉換為類型說明符所指定的類型。,基本數(shù)據(jù)類型和表達式,語句,聲明語句表達式語句選擇語句循環(huán)語句跳轉語句復合語句標號語句,表達式語句,格式:表達式;表達式語句與表達式的區(qū)別:表達式可以包含在其它表達式中,而語句不可。例:if ((a=b)>0) t=a;不可寫為:if ((a=b;)>0) t=a;,語 句,復合語句,
61、將多個語句用一對大括號包圍,便構成一個復合語句例如{sum=sum+i;i++;},語 句,簡單的輸入、輸出,向標準輸出設備(顯示器)輸出例:int x; cout>x;,順序結構分支結構循環(huán)結構,算法的基本控制結構,如何解決分支問題?,例2-2輸入一個年份,判斷是否閏年。,算法的基本控制結構,#include using namespace std;void main(void
62、){int year; bool IsLeapYear; cout > year;IsLeapYear = ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0)||(year % 400 == 0)); if (IsLeapYear) cout << year << " is a leap year"
63、 << endl;else cout << year << " is not a leap year" << endl;},90,運行結果:Enter the year: 20002000 is a leap year,91,if (表達式) 語句
64、例:if (x>y) couty) cout<<x; else cout<<y;if (表達式1) 語句1else if (表達式2) 語句2else if (表達式3) 語句3 …else 語句 n,if 語句 ——三種形式,算法的基本控制結構,如何解決多分問題?,例2-3 輸入兩個整數(shù),比較兩個數(shù)的大小。,算法的基
65、本控制結構,#includeusing namespace std;void main(){ int x,y; cout>x>>y; if (x!=y) if (x>y) couty"<<endl; else cout<<"x<y"<<
66、;endl; else cout<<"x=y"<<endl;},94,運行結果1:Enter x and y:5 8xy,95,一般形式if ( ) if ( ) 語句 1 else 語句 2else if ( ) 語句 3 else 語句 4注意語句 1、2、3、4 可以是復合
67、語句,每層的 if 與 else 配對,或用 { } 來確定層次關系。,算法的基本控制結構,特殊的多分支結構,例2-4輸入一個0~6的整數(shù),轉換成星期輸出。,算法的基本控制結構,#include using namespace std;void main(void){int day;cin >> day;switch (day){ case 0:cout << "Sund
68、ay" << endl; break; case 1:cout << "Monday" << endl; break;case 2:cout << "Tuesday" << endl; break;case 3: cout << "Wednesday" <
69、;< endl; break; case 4:cout << "Thursday" << endl; break; case 5:cout << "Friday" << endl; break; case 6:cout << "Saturday" << endl;
70、 break; default: cout << "Day out of range Sunday .. Saturday" << endl;break; }},98,一般形式switch (表達式) { case 常量表達式 1:語句1 case 常量表達式 2:語句2 ┆
71、 case 常量表達式 n:語句n default : 語句n+1 },switch 語句,執(zhí)行順序以case中的常量表達式值為入口標號,由此開始順序執(zhí)行。因此,每個case分支最后應該加break語句。,算法的基本控制結構,使用switch語句應注意的問題,case分支可包含多個語句,且不用{ }。表達式、判斷值都是int型或char型。若干分支執(zhí)行內(nèi)容相同可共用一組語句。,算
72、法的基本控制結構,如何有效地完成重復工作,例2-5求自然數(shù)1~10之和分析:本題需要用累加算法,累加過程是一個循環(huán)過程,可以用while語句實現(xiàn)。,算法的基本控制結構,#includeusing namespace std;void main(){ int i(1), sum(0); while(i<=10) { sum+=i; //相當于sum=sum+i; i++; }
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