C++17入門經(jīng)典（第5版）

目    錄
第1章  基本概念   1
1.1  現(xiàn)代C    1
1.2  標(biāo)準(zhǔn)庫   2
1.3  C 程序概念   2
1.3.1  源文件和頭文件   3
1.3.2  注釋和空白   3
1.3.3  預(yù)處理指令和標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件   3
1.3.4  函數(shù)   3
1.3.5  語句   4
1.3.6  數(shù)據(jù)的輸入輸出   4
1.3.7  return語句   5
1.3.8  名稱空間   5
1.3.9  名稱和關(guān)鍵字   6
1.4  類和對(duì)象   6
1.5  模板   6
1.6  代碼的表示樣式和編程風(fēng)格   7
1.7  創(chuàng)建可執(zhí)行文件   7
1.8  過程化編程和面向?qū)ο缶幊?nbsp;  8
1.9  表示數(shù)字   9
1.9.1  二進(jìn)制數(shù)   9
1.9.2  十六進(jìn)制數(shù)   10
1.9.3  負(fù)的二進(jìn)制數(shù)   11
1.9.4  八進(jìn)制數(shù)   12
1.9.5  Big-Endian和Little-Endian系統(tǒng)   12
1.9.6  浮點(diǎn)數(shù)   13
1.10  表示字符   14
1.10.1  ASCII 碼   14
1.10.2  UCS和Unicode   14
1.11  C 源字符   15
1.12  本章小結(jié)   17
1.13  練習(xí)   17
第2章  基本數(shù)據(jù)類型   19
2.1  變量、數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型   19
2.1.1  定義整型變量   19
2.1.2  零初始化   22
2.1.3  定義有固定值的變量   22
2.2  整型字面量   22
2.2.1  十進(jìn)制整型字面量   23
2.2.2  十六進(jìn)制的整型字面量   23
2.2.3  八進(jìn)制的整型字面量   24
2.2.4  二進(jìn)制的整型字面量   24
2.3  整數(shù)的計(jì)算   24
2.4  賦值運(yùn)算   26
2.5  sizeof運(yùn)算符   29
2.6  整數(shù)的遞增和遞減   30
2.7  定義浮點(diǎn)變量   31
2.8  浮點(diǎn)字面量   32
2.9  浮點(diǎn)數(shù)的計(jì)算   32
2.9.1  缺點(diǎn)   32
2.9.2  無效的浮點(diǎn)結(jié)果   33
2.9.3  數(shù)學(xué)函數(shù)   33
2.10  輸出流的格式化   35
2.11  混合的表達(dá)式和類型轉(zhuǎn)換   37
2.12  顯式類型轉(zhuǎn)換   38
2.13  確定數(shù)值的上下限   40
2.14  使用字符變量   41
2.15  auto關(guān)鍵字   42
2.16  本章小結(jié)   43
2.17  練習(xí)   43
第3章  處理基本數(shù)據(jù)類型   45
3.1  運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和相關(guān)性   45
3.2  位運(yùn)算符   46
3.2.1  移位運(yùn)算符   47
3.2.2  位模式下的邏輯運(yùn)算   49
3.3  枚舉數(shù)據(jù)類型   53
3.4  數(shù)據(jù)類型的別名   55
3.5  變量的生存期   56
3.6  全局變量   56
3.7  本章小結(jié)   59
3.8  練習(xí)   59
第4章  決策   61
4.1  比較數(shù)據(jù)值   61
4.1.1  應(yīng)用比較運(yùn)算符   62
4.1.2  比較浮點(diǎn)數(shù)值   63
4.2  if語句   63
4.2.1  嵌套的if語句   65
4.2.2  字符分類和轉(zhuǎn)換   66
4.3  if-else語句   68
4.3.1  嵌套的if-else語句   69
4.3.2  理解嵌套的if語句   70
4.4  邏輯運(yùn)算符   71
4.4.1  邏輯與運(yùn)算符   71
4.4.2  邏輯或運(yùn)算符   71
4.4.3  邏輯非運(yùn)算符   72
4.4.4  組合邏輯運(yùn)算符   72
4.4.5  對(duì)整數(shù)操作數(shù)應(yīng)用邏輯運(yùn)算符   73
4.4.6  對(duì)比邏輯運(yùn)算符與位運(yùn)算符   74
4.5  條件運(yùn)算符   75
4.6  switch語句   76
4.7  語句塊和變量作用域   81
4.8  本章小結(jié)   82
4.9  練習(xí)   83
第5章  數(shù)組和循環(huán)   85
5.1  數(shù)組   85
5.2  理解循環(huán)   87
5.3  for循環(huán)   87
5.4  避免幻數(shù)   89
5.5  用初始化列表定義數(shù)組的大小   90
5.6  確定數(shù)組的大小   90
5.7  用浮點(diǎn)數(shù)控制for循環(huán)   91
5.8  使用更復(fù)雜的for循環(huán)控制表達(dá)式   93
5.9  基于范圍的for循環(huán)   94
5.10  while循環(huán)   95
5.11  do-while循環(huán)   96
5.12  嵌套的循環(huán)   98
5.13  跳過循環(huán)迭代   100
5.14  循環(huán)的中斷   101
5.15  使用無符號(hào)整數(shù)控制for循環(huán)   103
5.16  字符數(shù)組   104
5.17  多維數(shù)組   107
5.17.1  初始化多維數(shù)組   108
5.17.2  多維字符數(shù)組   110
5.18  在運(yùn)行期間給數(shù)組分配內(nèi)存空間   111
5.19  數(shù)組的替代品   112
5.19.1  使用array容器   113
5.19.2  使用std::vector容器   116
5.20  本章小結(jié)   119
5.21  練習(xí)   120
第6章  指針和引用   121
6.1  什么是指針   121
6.2  地址運(yùn)算符   123
6.3  間接運(yùn)算符   124
6.4  為什么使用指針   125
6.5  char類型的指針   125
6.6  常量指針和指向常量的指針   128
6.7  指針和數(shù)組   130
6.7.1  指針的算術(shù)運(yùn)算   130
6.7.2  使用數(shù)組名的指針表示法   132
6.8  動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配   133
6.8.1  棧和自由存儲(chǔ)區(qū)   134
6.8.2  運(yùn)算符new和delete   134
6.8.3  數(shù)組的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配   135
6.9  通過指針選擇成員   138
6.10  動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的危險(xiǎn)   138
6.10.1  懸掛指針和多次釋放   138
6.10.2  分配與釋放的不匹配   139
6.10.3  內(nèi)存泄漏   139
6.10.4  自由存儲(chǔ)區(qū)的碎片   139
6.11  內(nèi)存分配的黃金準(zhǔn)則   140
6.12  原始指針和智能指針   140
6.12.1  使用unique_ptr指針   141
6.12.2  使用shared_ptr指針   143
6.13  理解引用   146
6.13.1  定義引用   146
6.13.2  在基于范圍的for循環(huán)中使用引用變量   147
6.14  本章小結(jié)   148
6.15  練習(xí)   148
第7章  操作字符串   151
7.1  更強(qiáng)大的string類   151
7.1.1  定義string對(duì)象   151
7.1.2  string對(duì)象的操作   154
7.1.3  訪問字符串中的字符   157
7.1.4  訪問子字符串   158
7.1.5  比較字符串   158
7.1.6  搜索字符串   162
7.1.7  修改字符串   167
7.1.8  對(duì)比std::string與std::vector   170
7.2  將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字   171
7.3  字符串流   171
7.4  國(guó)際字符串   172
7.4.1  存儲(chǔ)wchar_t字符的字符串   172
7.4.2  包含Unicode字符串的對(duì)象   173
7.5  原始字符串字面量   173
7.6  本章小結(jié)   174
7.7  練習(xí)   175
第8章  定義函數(shù)   177
8.1  程序的分解   177
8.1.1  類中的函數(shù)   177
8.1.2  函數(shù)的特征   178
8.2  定義函數(shù)   178
8.2.1  函數(shù)體   179
8.2.2  返回值   180
8.2.3  函數(shù)聲明   181
8.3  給函數(shù)傳送實(shí)參   182
8.3.1  按值傳送   182
8.3.2  按引用傳送   187
8.3.3  字符串視圖：新的const string引用   192
8.4  默認(rèn)實(shí)參值   194
8.5  main()函數(shù)的實(shí)參   196
8.6  從函數(shù)中返回值   196
8.6.1  返回指針   197
8.6.2  返回引用   199
8.6.3  對(duì)比返回值與輸出參數(shù)   200
8.6.4  返回類型推斷   200
8.6.5  使用可選值   201
8.7  靜態(tài)變量   203
8.8  內(nèi)聯(lián)函數(shù)   204
8.9  函數(shù)重載   204
8.9.1  重載和指針參數(shù)   206
8.9.2  重載和引用參數(shù)   206
8.9.3  重載和const參數(shù)   207
8.9.4  重載和默認(rèn)實(shí)參值   208
8.10  遞歸   209
8.10.1  基本示例   209
8.10.2  遞歸算法   210
8.11  本章小結(jié)   215
8.12  練習(xí)   216
第9章  函數(shù)模板   219
9.1  函數(shù)模板   219
9.2  創(chuàng)建函數(shù)模板的實(shí)例   220
9.3  模板類型參數(shù)   221
9.4  顯式指定模板實(shí)參   221
9.5  函數(shù)模板的特例   222
9.6  函數(shù)模板和重載   222
9.7  帶有多個(gè)參數(shù)的函數(shù)模板   224
9.8  模板的返回類型推斷   225
9.8.1  decltype和拖尾返回類型   225
9.8.2  對(duì)比decltype(auto)、拖尾decltype()與auto   226
9.9  模板參數(shù)的默認(rèn)值   226
9.10  非類型的模板參數(shù)   227
9.11  本章小結(jié)   229
9.12  練習(xí)   229
第10章  程序文件和預(yù)處理指令   231
10.1  理解轉(zhuǎn)換單元   231
10.1.1  單一定義規(guī)則   231
10.1.2  程序文件和鏈接   232
10.1.3  確定名稱的鏈接屬性   232
10.1.4  外部函數(shù)   233
10.1.5  外部變量   233
10.1.6  內(nèi)部名稱   235
10.2  預(yù)處理源代碼   236
10.3  定義預(yù)處理宏   236
10.3.1  定義類似于函數(shù)的宏   238
10.3.2  取消宏的定義   239
10.4  包含頭文件   240
10.4.1  防止重復(fù)頭文件的內(nèi)容   240
10.4.2  個(gè)頭文件   241
10.5  名稱空間   242
10.5.1  全局名稱空間   242
10.5.2  定義名稱空間   242
10.5.3  應(yīng)用using聲明   244
10.5.4  函數(shù)和名稱空間   244
10.5.5  未命名的名稱空間   246
10.5.6  嵌套的名稱空間   247
10.5.7  名稱空間的別名   248
10.6  邏輯預(yù)處理指令   248
10.6.1  邏輯#if指令   248
10.6.2  測(cè)試指定標(biāo)識(shí)符的值   249
10.6.3  多個(gè)代碼選擇   249
10.6.4  標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理宏   250
10.6.5  檢查頭文件是否可用   251
10.7  調(diào)試方法   251
10.7.1  集成調(diào)試器   252
10.7.2  調(diào)試中的預(yù)處理指令   252
10.7.3  使用assert()宏   254
10.8  靜態(tài)斷言   255
10.9  本章小結(jié)   257
10.10  練習(xí)   257
第11章  定義自己的數(shù)據(jù)類型   259
11.1  類和面向?qū)ο缶幊?nbsp;  259
11.1.1  封裝   260
11.1.2  繼承   262
11.1.3  多態(tài)性   263
11.2  術(shù)語   263
11.3  定義類   264
11.4  構(gòu)造函數(shù)   265
11.4.1  默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)   265
11.4.2  定義類的構(gòu)造函數(shù)   266
11.4.3  使用default關(guān)鍵字   267
11.4.4  在類的外部定義函數(shù)和構(gòu)造函數(shù)   267
11.4.5  默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)值   268
11.4.6  使用成員初始化列表   269
11.4.7  使用explicit關(guān)鍵字   269
11.4.8  委托構(gòu)造函數(shù)   271
11.4.9  副本構(gòu)造函數(shù)   272
11.5  訪問私有類成員   273
11.6  this指針   274
11.7  const對(duì)象和const成員函數(shù)   275
11.7.1  const成員函數(shù)   276
11.7.2  const正確性   277
11.7.3  重載const   277
11.7.4  常量的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換   279
11.7.5  使用mutable關(guān)鍵字   279
11.8  友元   280
11.8.1  類的友元函數(shù)   280
11.8.2  友元類   281
11.9  類的對(duì)象數(shù)組   282
11.10  類對(duì)象的大小   283
11.11  類的靜態(tài)成員   283
11.11.1  靜態(tài)成員變量   283
11.11.2  訪問靜態(tài)成員變量   286
11.11.3  靜態(tài)常量   286
11.11.4  類類型的靜態(tài)成員變量   287
11.11.5  靜態(tài)成員函數(shù)   288
11.12  析構(gòu)函數(shù)   288
11.13  使用指針作為類成員   290
11.14  嵌套類   299
11.15  本章小結(jié)   302
11.16  練習(xí)   303
第12章  運(yùn)算符重載   305
12.1  為類實(shí)現(xiàn)運(yùn)算符   305
12.1.1  運(yùn)算符重載   305
12.1.2  實(shí)現(xiàn)重載運(yùn)算符   306
12.1.3  非成員運(yùn)算符函數(shù)   307
12.1.4  提供對(duì)運(yùn)算符的全部支持   308
12.1.5  在類中實(shí)現(xiàn)所有的比較運(yùn)算符   309
12.2  可以重載的運(yùn)算符   311
12.3  運(yùn)算符函數(shù)習(xí)語   313
12.4  為輸出流重載
12.5  重載算術(shù)運(yùn)算符   315
12.6  成員與非成員函數(shù)   318
12.7  重載一元運(yùn)算符   320
12.8  重載遞增和遞減運(yùn)算符   321
12.9  重載下標(biāo)運(yùn)算符   322
12.10  函數(shù)對(duì)象   326
12.11  重載類型轉(zhuǎn)換   326
12.12  重載賦值運(yùn)算符   327
12.12.1  實(shí)現(xiàn)復(fù)制賦值運(yùn)算符   328
12.12.2  復(fù)制賦值運(yùn)算符與副本構(gòu)造函數(shù)   330
12.12.3  賦值不同類型   330
12.13  本章小結(jié)   331
12.14  練習(xí)   331
第13章  繼承   333
13.1  類和面向?qū)ο缶幊?nbsp;  333
13.2  類的繼承   334
13.2.1  繼承和聚合   335
13.2.2  派生類   335
13.3  把類的成員聲明為protected   337
13.4  派生類成員的訪問級(jí)別   338
13.4.1  在類層次結(jié)構(gòu)中使用訪問修飾符   338
13.4.2  在類層次結(jié)構(gòu)中選擇訪問修飾符   339
13.4.3  改變繼承成員的訪問修飾符   340
13.5  派生類中的構(gòu)造函數(shù)   341
13.5.1  派生類中的副本構(gòu)造函數(shù)   343
13.5.2  派生類中的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)   344
13.5.3  繼承構(gòu)造函數(shù)   344
13.6  繼承中的析構(gòu)函數(shù)   345
13.7  重復(fù)的成員變量名   347
13.8  重復(fù)的成員函數(shù)名   347
13.9  多重繼承   348
13.9.1  多個(gè)基類   348
13.9.2  繼承成員的模糊性   349
13.9.3  重復(fù)繼承   352
13.9.4  虛基類   353
13.10  在相關(guān)的類類型之間轉(zhuǎn)換   353
13.11  本章小結(jié)   354
13.12  練習(xí)   354
第14章  多態(tài)性   355
14.1  理解多態(tài)性   355
14.1.1  使用基類指針   355
14.1.2  調(diào)用繼承的函數(shù)   357
14.1.3  虛函數(shù)   359
14.1.4  虛函數(shù)中的默認(rèn)實(shí)參值   365
14.1.5  通過引用調(diào)用虛函數(shù)   366
14.1.6  多態(tài)集合   366
14.1.7  通過指針釋放對(duì)象   367
14.1.8  在指針和類對(duì)象之間轉(zhuǎn)換   369
14.1.9  動(dòng)態(tài)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換   370
14.1.10  調(diào)用虛函數(shù)的基類版本   373
14.1.11  在構(gòu)造函數(shù)或析構(gòu)函數(shù)中
調(diào)用虛函數(shù)   374
14.2  多態(tài)性引發(fā)的成本   375
14.3  確定動(dòng)態(tài)類型   376
14.4  純虛函數(shù)   378
14.4.1  抽象類   379
14.4.2  用作接口的抽象類   381
14.5  本章小結(jié)   382
14.6  練習(xí)   383
第15章  運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤和異常   385
15.1  處理錯(cuò)誤   385
15.2  理解異常   386
15.2.1  拋出異常   386
15.2.2  異常處理過程   388
15.2.3  導(dǎo)致拋出異常的代碼   389
15.2.4  嵌套的try塊   389
15.3  用類對(duì)象作為異常   392
15.3.1  匹配catch處理程序和異常   393
15.3.2  用基類處理程序捕獲派生類異常   394
15.4  重新拋出異常   396
15.5  未處理的異常   398
15.6  捕獲所有的異常   399
15.7  不拋出異常的函數(shù)   400
15.7.1  noexcept限定符   400
15.7.2  異常和析構(gòu)函數(shù)   401
15.8  異常和資源泄漏   401
15.8.1  資源獲取即初始化   403
15.8.2  用于動(dòng)態(tài)內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)RAII類   404
15.9  標(biāo)準(zhǔn)庫異常   405
15.9.1  異常類的定義   406
15.9.2  使用標(biāo)準(zhǔn)異常   407
15.10  本章小結(jié)   409
15.11  練習(xí)   410
第16章  類模板   413
16.1  理解類模板   413
16.2  定義類模板   414
16.2.1  模板參數(shù)   414
16.2.2  簡(jiǎn)單的類模板   415
16.3  定義類模板的成員函數(shù)   416
16.3.1  構(gòu)造函數(shù)模板   416
16.3.2  析構(gòu)函數(shù)模板   417
16.3.3  下標(biāo)運(yùn)算符模板   417
16.3.4  賦值運(yùn)算符模板   419
16.4  創(chuàng)建類模板的實(shí)例   422
16.5  非類型的類模板參數(shù)   426
16.5.1  帶有非類型參數(shù)的成員函數(shù)的模板   427
16.5.2  非類型參數(shù)的實(shí)參   431
16.5.3  對(duì)比非類型模板實(shí)參與構(gòu)造函數(shù)實(shí)參   431
16.6  模板參數(shù)的默認(rèn)值   432
16.7  模板的顯式實(shí)例化   432
16.8  類模板特化   433
16.8.1  定義類模板特化   433
16.8.2  部分模板特化   433
16.8.3  從多個(gè)部分特化中選擇   434
16.9  在類模板中使用static_assert()   434
16.10  類模板的友元   435
16.11  帶有嵌套類的類模板   436
16.11.1  棧成員的函數(shù)模板   438
16.11.2  消除依賴名稱的歧義   441
16.12  本章小結(jié)   443
16.13  練習(xí)   443
第17章  移動(dòng)語義   445
17.1  lvalue和rvalue   445
17.2  移動(dòng)對(duì)象   447
17.2.1  傳統(tǒng)方法   449
17.2.2  定義移動(dòng)成員   449
17.3  顯式移動(dòng)對(duì)象   452
17.3.1  只能移動(dòng)的類型   452
17.3.2  移動(dòng)對(duì)象的繼續(xù)使用   453
17.4  看似矛盾的情況   454
17.4.1  std::move()并不移動(dòng)任何東西   454
17.4.2  rvalue引用是一個(gè)lvalue   454
17.5  繼續(xù)探討函數(shù)定義   455
17.5.1  按rvalue引用傳送   455
17.5.2  按值傳送的歸來   456
17.5.3  按值返回   458
17.6  繼續(xù)討論定義移動(dòng)成員   459
17.6.1  總是添加noexcept   459
17.6.2  “移動(dòng)后交換”技術(shù)   462
17.7  特殊成員函數(shù)   463
17.7.1  默認(rèn)移動(dòng)成員   464
17.7.2  5的規(guī)則   464
17.7.3  0的規(guī)則   465
17.8  本章小結(jié)   466
17.9  練習(xí)   466
第18章  頭等函數(shù)   467
18.1  函數(shù)指針   467
18.1.1  定義函數(shù)指針   467
18.1.2  高階函數(shù)的回調(diào)函數(shù)   469
18.1.3  函數(shù)指針的類型別名   471
18.2  函數(shù)對(duì)象   472
18.2.1  基本的函數(shù)對(duì)象   472
18.2.2  標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)對(duì)象   473
18.2.3  參數(shù)化函數(shù)對(duì)象   474
18.3  lambda表達(dá)式   475
18.3.1  定義lambda表達(dá)式   475
18.3.2  命名lambda閉包   476
18.3.3  向函數(shù)模板傳送lambda表達(dá)式   476
18.3.4  捕獲子句   477
18.4  std::function<>模板   481
18.5  本章小結(jié)   482
18.6  練習(xí)   483
第19章  容器與算法   485
19.1  容器   485
19.1.1  順序容器   485
19.1.2  棧和隊(duì)列   488
19.1.3  集合   489
19.1.4  映射   491
19.2  迭代器   494
19.2.1  迭代器設(shè)計(jì)模式   495
19.2.2  標(biāo)準(zhǔn)庫容器的迭代器   496
19.2.3  數(shù)組的迭代器   502
19.3  算法   503
19.3.1  個(gè)示例   503
19.3.2  尋找元素   504
19.3.3  輸出多個(gè)值   505
19.3.4  刪除-擦除技術(shù)   507
19.3.5  排序   507
19.3.6  并行算法   508
19.4  本章小結(jié)   508
19.5  練習(xí)   509