C++程序設(shè)計(jì)（現(xiàn)代方法）

第1章 引論 1
1．1　C++程序概貌　1
1．1．1　編寫(xiě)第一個(gè)C++程序　2
1．1．2　程序釋義　3
1．2　面向?qū)ο蟮幕靖拍睢?
1．2．1　對(duì)象　5
1．2．2　面向?qū)ο蠓椒ǖ暮诵母拍睢?
1．2．3　面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)　8
第2章　C++：一個(gè)更好的C　10
2．1　基礎(chǔ)類(lèi)型　10
2．1．1　增強(qiáng)的字面常量　10
2．1．2　bool類(lèi)型　12
2．1．3　強(qiáng)類(lèi)型枚舉　12
2．2　地址類(lèi)型　14
2．2．1　指針類(lèi)型　14
2．2．2　引用類(lèi)型　16
2．3　類(lèi)型自動(dòng)推導(dǎo)　19
2．3．1　decltype關(guān)鍵字　19
2．3．2　auto關(guān)鍵字　20
2．4　運(yùn)算符和表達(dá)式　20
2．4．1　C++特有的運(yùn)算符　20
2．4．2　lambda表達(dá)式　23
2．5　控制結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句　25
2．6　異常處理及語(yǔ)句　26
2．6．1　異常以及異常拋出　26
2．6．2　try…catch語(yǔ)句　26
2．7　函數(shù)　30
2．7．1　函數(shù)的類(lèi)型　30
2．7．2　函數(shù)的參數(shù)　30
2．7．3　函數(shù)的返回值　33
2．7．4　函數(shù)重載　37
2．7．5　回調(diào)函數(shù)　38
2．8　復(fù)雜類(lèi)型聲明的簡(jiǎn)化　40
2．9　名字空間　41
2．9．1　名字空間的定義　42
2．9．2　using聲明和using指令　42
2．9．3　嵌套的名字空間　43
第3章　類(lèi)：面向?qū)ο蟮幕?4
3．1　案例—鏈表的實(shí)現(xiàn)　44
3．1．1　案例及其實(shí)現(xiàn)　44
3．1．2　案例問(wèn)題分析　49
3．2　類(lèi)　49
3．2．1　定義類(lèi)類(lèi)型和類(lèi)對(duì)象　49
3．2．2　訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)封裝　56
3．2．3　類(lèi)的靜態(tài)成員　60
3．2．4　struct和union　62
3．2．5　聚集與組合　62
3．3　類(lèi)對(duì)象的構(gòu)造、初始化和析構(gòu)　63
3．3．1　類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)　64
3．3．2　構(gòu)造函數(shù)重載　67
3．3．3　統(tǒng)一初始化　69
3．3．4　析構(gòu)函數(shù)　70
3．3．5　默認(rèn)和被刪除的成員函數(shù)　71
3．4　案例的完整解決方案　72
3．5　面向?qū)ο蠓椒ǖ膽?yīng)用　74
3．5．1　面向?qū)ο蠓治觥?5
3．5．2　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)　76
3．5．3　編碼實(shí)現(xiàn)　77
第4章　類(lèi)的高級(jí)特性　80
4．1　案例—鏈表類(lèi)的復(fù)制問(wèn)題　80
4．1．1　案例及其實(shí)現(xiàn)　80
4．1．2　案例問(wèn)題分析　84
4．2　復(fù)制控制　85
4．2．1　復(fù)制　85
4．2．2　賦值　86
4．2．3　淺復(fù)制和深復(fù)制　87
4．2．4　轉(zhuǎn)移對(duì)象和轉(zhuǎn)移語(yǔ)義　90
4．2．5　禁止復(fù)制　94
4．3　指向類(lèi)成員的指針　95
4．4　友元　96
4．4．1　友元函數(shù)和友元類(lèi)　96
4．4．2　友元關(guān)系的特性　98
4．5　類(lèi)的const成員和mutable成員　99
4．5．1　類(lèi)的const成員　99
4．5．2　類(lèi)的mutable成員　100
4．6　類(lèi)中的類(lèi)型名　100
4．6．1　類(lèi)中的類(lèi)類(lèi)型　100
4．6．2　類(lèi)中的枚舉類(lèi)型　101
4．6．3　類(lèi)中的typedef和using　102
4．6．4　typename關(guān)鍵字　102
4．7　案例的完整解決方案　102
第5章　運(yùn)算符重載　106
5．1　案例分析—complex類(lèi)及
其常規(guī)運(yùn)算　106
5．1．1　案例及其實(shí)現(xiàn)　106
5．1．2　案例問(wèn)題分析　107
5．2　運(yùn)算符函數(shù)重載　108
5．2．1　重載運(yùn)算符函數(shù)的考慮因素　108
5．2．2　運(yùn)算符函數(shù)重載的一般性規(guī)則　112
5．3　常用運(yùn)算符的重載　114
5．3．1　重載賦值運(yùn)算符　114
5．3．2　重載算術(shù)運(yùn)算符　115
5．3．3　重載關(guān)系運(yùn)算符　119
5．3．4　重載流式輸入運(yùn)算符>>和
輸出<<運(yùn)算符　119
5．4　類(lèi)型轉(zhuǎn)換　121
5．4．1　標(biāo)量類(lèi)型向類(lèi)類(lèi)型轉(zhuǎn)換　121
5．4．2　類(lèi)類(lèi)型向標(biāo)量類(lèi)型轉(zhuǎn)換　122
5．4．3　類(lèi)類(lèi)型向類(lèi)類(lèi)型轉(zhuǎn)換　123
5．5　重載特殊運(yùn)算符　124
5．5．1　下標(biāo)運(yùn)算符[]　125
5．5．2　指針運(yùn)算符*和成員選擇
運(yùn)算符?>　129
5．5．3　函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符()　132
第6章　繼承　135
6．1　案例—四邊形家族的類(lèi)描述　135
6．1．1　案例及其實(shí)現(xiàn)　135
6．1．2　案例問(wèn)題分析　137
6．2　繼承和派生　139
6．2．1　定義基類(lèi)和派生類(lèi)　139
6．2．2　繼承的實(shí)現(xiàn)機(jī)制　141
6．2．3　基類(lèi)子對(duì)象的初始化　142
6．2．4　基類(lèi)成員的繼承　144
6．2．5　重新定義基類(lèi)成員　147
6．3　賦值兼容原則　148
6．3．1　派生類(lèi)和基類(lèi)對(duì)象間的賦值　148
6．3．2　引用作用于派生類(lèi)和基類(lèi)對(duì)象　148
6．3．3　指針作用于派生類(lèi)和基類(lèi)對(duì)象　149
6．4　多繼承　150
6．4．1　多繼承的語(yǔ)法　150
6．4．2　虛繼承和虛基類(lèi)　151
6．4．3　多繼承面臨的其他問(wèn)題　152
6．5　繼承的前提：正確的分類(lèi)　153
6．5．1　案例—基于角色的分類(lèi)　154
6．5．2　案例存在的問(wèn)題　155
6．5．3　案例的改進(jìn)方案　156
第7章　多態(tài)　159
7．1　案例分析—賦值兼容原則的
進(jìn)一步應(yīng)用　159
7．1．1　案例及其實(shí)現(xiàn)　159
7．1．2　案例問(wèn)題分析　160
7．2　多態(tài)的概念　161
7．2．1　靜態(tài)多態(tài)性　161
7．2．2　動(dòng)態(tài)多態(tài)性　162
7．3　虛函數(shù)：實(shí)現(xiàn)多態(tài)的關(guān)鍵　162
7．3．1　虛函數(shù)的聲明和覆蓋　162
7．3．2　虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理　167
7．3．3　虛析構(gòu)函數(shù)　169
7．4　純虛函數(shù)和抽象類(lèi)　170
7．4．1　純虛函數(shù)　170
7．4．2　抽象類(lèi)　171
第8章　模板　174
8．1　案例分析—類(lèi)型帶來(lái)的困擾　174
8．1．1　案例的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　174
8．1．2　案例問(wèn)題分析　178
8．2　變量模板　179
8．2．1　定義和使用變量模板　179
8．2．2　變量模板的特化　180
8．3　函數(shù)模板　181
8．3．1　定義和使用函數(shù)模板　181
8．3．2　函數(shù)模板的重載和特化　183
8．3．3　完美轉(zhuǎn)發(fā)　184
8．3．4　折疊表達(dá)式　185
8．4　類(lèi)模板　187
8．4．1　定義和使用類(lèi)模板　188
8．4．2　類(lèi)模板的特化　191
8．4．3　類(lèi)模板的友元　191
8．4．4　類(lèi)模板的繼承和派生　192
8．4．5　類(lèi)模板的變長(zhǎng)模板參數(shù)　192
8．4．6　類(lèi)模板性能的改進(jìn)　194
8．5　模板的別名　196
8．6　traits技術(shù)　198
8．6．1　特性萃取　198
8．6．2　類(lèi)型萃取　200
8．6．3　隨之而來(lái)的問(wèn)題　202
8．7　模板元編程初探　204
8．7．1　模板遞歸　204
8．7．2　奇異遞歸模板模式　205
第9章　容器、迭代器和
泛型算法　207
9．1　案例分析—鏈表類(lèi)的遍歷　207
9．1．1　案例的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　208
9．1．2　案例問(wèn)題分析　209
9．2　容器的迭代器　210
9．2．1　迭代器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　210
9．2．2　迭代器的實(shí)現(xiàn)　211
9．3　泛型算法　217
9．3．1　只用到迭代器的泛型算法　217
9．3．2　帶更多參數(shù)的泛型算法　218
9．3．3　只讀算法和寫(xiě)算法　220
9．3．4　泛型算法返回值類(lèi)型的考慮　221
9．3．5　iterator traits　222
9．4　C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)STL　224
9．4．1　C++的標(biāo)準(zhǔn)容器類(lèi)　224
9．4．2　C++的標(biāo)準(zhǔn)泛型算法和
可調(diào)用對(duì)象　224
9．4．3　C++的標(biāo)準(zhǔn)iterator庫(kù)　225
第10章　多線程　226
10．1　案例分析—順序執(zhí)行的局限　226
10．1．1　案例的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　226
10．1．2　案例問(wèn)題分析　226
10．2　關(guān)鍵概念　227
10．2．1　異步　227
10．2．2　進(jìn)程和線程　227
10．2．3　共享和互斥　228
10．2．4　鎖和死鎖　228
10．3　C++的多線程庫(kù)　229
10．3．1　頭文件　229
10．3．2　頭文件　232
10．3．3　頭文件　234
10．3．4　頭文件　236
10．4　多線程編程示例　239
10．4．1　系統(tǒng)簡(jiǎn)要分析　239
10．4．2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)　240
10．4．3　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)　241
第11章　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的原則　244
11．1　單一職責(zé)原則　244
11．2　開(kāi)閉原則　247
11．3　聚集與組合復(fù)用原則　248
11．4　里氏替換原則　248
11．5　依賴倒置原則　249
11．6　接口隔離原則　251
11．7　最少知識(shí)原則　252
第12章　C++程序設(shè)計(jì)案例　257
12．1　案例描述　257
12．2　系統(tǒng)分析　258
12．2．1　MVC設(shè)計(jì)模式
簡(jiǎn)介　258
12．2．2　系統(tǒng)的用例模型　259
12．3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)　259
12．3．1　系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　259
12．3．2　對(duì)象設(shè)計(jì)　260
12．3．3　用戶界面設(shè)計(jì)　263
12．4　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)　263
附錄A　C++關(guān)鍵字　274
附錄B　常用運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和
結(jié)合性　275
附錄C　使用不同的C++編譯器　276
C．1　使用GNU GCC for Linux　276
C．2　使用MinGW　277
C．3　使用Visual Studio 2017（VS 2017）　277
C．4　使用Clang　278
參考文獻(xiàn)　280