在数据结构与程序设计中,C++ 是一种强大的编程语言,它提供了面向对象的特性,使得复杂问题的解决更为便捷。本讲义主要回顾了C++的基础知识,包括类、对象、方法的使用,以及良好的编程风格,同时还涉及了C++的基本语法元素,如头文件、输入输出、数组和字符串,以及参数传递的方式。
类、对象和方法是C++中的核心概念。类是定义对象特性和行为的蓝图,它包含数据成员(变量)和成员函数(方法)。例如,在"Life configuration"的例子中,可以创建一个名为`Configuration`的类,用于表示生命游戏的配置。通过`initialize()`方法初始化配置,`update()`方法根据生命游戏规则更新配置,而`print()`方法则用于打印当前配置。
生命游戏的实现涉及到设置初始的细胞状态,打印配置,并在用户要求时不断应用规则并显示新的生成。这个过程展示了如何利用C++的类和方法来模拟现实世界的问题。
良好的编程风格对于代码的可读性和维护性至关重要。应遵循以下原则:类、变量和函数的命名应简洁且具有描述性;在编写程序时同步添加文档和注释,提供清晰的功能描述;采用模块化的工程设计,比如使用类来建模(如STL和MFC),每个函数应专注于单一任务,避免过度复杂的代码;明确函数的输入、输出和输入/输出参数,保持函数接口简洁,减少对全局变量的依赖。
C++基础知识的复习部分提到了头文件(`.h`)用于声明类和函数头,而实现部分通常在`.cpp`或`.c`文件中。`#include`指令用于引入头文件,分两种类型:库文件使用尖括号`<file.h>`,本地文件和库文件使用双引号`"file.h"`。输入输出操作依赖于`iostream`库,`cin`用于标准输入,`cout`用于标准输出。例如,读取一个坐标值可以写为`cin >> xCoord`,输出坐标值为`cout << "(" << xCoord << "," << yCoord << ")" << endl`。
C++支持静态数组和动态数组。静态数组如`int x[5]`在编译时大小固定,而动态数组如`int* x = new int[n]`在运行时分配内存。字符串可以用字符数组表示,如`char s[6]`或`char s[] = "CS225"`,后者自动在末尾添加空字符`'\0'`。
参数传递是C++函数调用的关键部分,有三种方式:值传递、指针传递和引用传递。值传递会创建实参的副本,不会改变原值;指针传递允许通过指针修改实参;引用传递则提供了一个别名,使得函数可以直接操作实参,类似于指针,但更安全,因为引用一旦绑定就不能改变。
在编程实践中,理解并熟练运用这些基本概念和技巧对于编写高效、可靠的C++程序至关重要。同时,不断练习,如课堂上的练习题,能帮助巩固这些知识,提高编程技能。