C++语言程序设计（第4版）

 《C 语言程序设计(第4版清华大学计算机系列教材普通高等教育十一五*规划教材)》由郑莉、董渊、何江舟编著，本书将C 语言作为计算机编程入门语言，不仅详细介绍了语言本身，而且介绍了常用的数据结构和算法、面向对象的设计思想和编程方法、UML建模语言。全书以面向对象的程序设计方法贯穿始终，每一章都是首先阐述面向对象的程序设计思想和方法，由实际问题人手，然后引出必要的语法知识，在讲解语法时着重从程序设计方法学的角度讲述其意义和用途。本书的宗旨是，不仅要使读者掌握C 语言本身，而且要能够对现实世界中较简单的问题及其解决方法用计算机语言进行描述。当然，要达到能够描述较复杂的问题域还需要学习面向对象的软件工程课等其他课程。

《C 语言程序设计（第4版）/清华大学计算机系列教材》针对程序设计的初学者，以面向对象的程序设计思想为主线，以通俗易懂的方法介绍C 语言，引导读者以*自然的方式，将人类习惯的面向对象的思维方法运用到程序设计中。主要内容包括程序设计基础知识、类与对象的基本概念、继承与多态、输入输出流，以及泛型程序设计。此外，本教材还介绍了一些常用数据结构基础知识，使得读者学习《C 语言程序设计（第4版）/清华大学计算机系列教材》后，能够解决一些简单的实际问题。整套教材语言生动、流畅，深入浅出。适用于各类学校的C 语言程序设计课程。

第1章 绪论1
1.1 计算机程序设计语言的发展1
1.1.1 机器语言与汇编语言1
1.1.2 高级语言2
1.1.3 面向对象的语言2
1.2 面向对象的方法2
1.2.1 面向对象方法的由来3
1.2.2 面向对象的基本概念4
1.3 面向对象的软件开发5
1.3.1 分析5
1.3.2 设计5
1.3.3 编程6
1.3.4 测试6
1.3.5 维护6
1.4 信息的表示与存储6
1.4.1 计算机的数字系统6
1.4.2 几种进位记数制之间的转换8
1.4.3 信息的存储单位10
1.4.4 二进制数的编码表示11
1.4.5 定点数和浮点数15
1.4.6 数的表示范围15
1.4.7 非数值信息的表示16
1.5 程序开发的基本概念16
1.5.1 基本术语16
1.5.2 完整的程序过程17
1.6 小结18
习题18
第2章 C 简单程序设计19
第3章 函数64
第4章 类与对象98
第5章 数据的共享与保护146
第6章 数组、指针与字符串188
第7章 继承与派生251
第8章 多态性306
第9章 群体类和群体数据的组织346
第10章 泛型程序设计与C 标准模板库398
第11章 流类库与输入输出481
第12章 异常处理512

前言

承蒙广大师生的厚爱和清华大学出版社的支持，近几年来在清华大学出版社出版了多种版本的C语言程序设计教材，实验指导与习题解答的内容以简化版形式附在主教材中合并出版。本次应广大师生要求编写了辅导教材《C语言程序设计（第4版）实验指导与习题解答》（ISBN9787302495932），并借此机会对《C语言程序设计（第3版）》进行了改版，编写了本书。与前一版本相比，本书主要进行了以下改进。
第一，改正了原有教材中存在的错误和不当之处，力求概念准确，表达恰当。
第二，更新例题，优化代码。一是剔除了不易讲解的例题，更新了不够经典的老例题，充实了系列例题，更易于讲解； 二是注重基础例题题目与提高题目相结合，适合不同层次、不同兴趣的学生学习； 三是对原有部分例题的程序代码进行了优化，更简明易读。
第三，增加综合程序设计，强化应用能力培养。本书增加了“第10章综合程序设计”，该章以通讯录程序设计为实例，体现软件工程思想，针对C语言结构化程序设计的特点，详细介绍了C语言应用程序的设计方法与过程。
第四，以新颖性、趣味性和系列化为重点对课后习题进行了优化。一是对编程题目进行了较大幅度的更新，提高题目的趣味性和吸引力； 二是提高练习题目的系列化程度，便于知识的连贯性学习和系统训练。例如，在第5~9章增加了Josephus环报数游戏程序设计系列习题，并作为实验必做题目列入了实验指导内容。
本书是面向程序设计初学者的C语言基础教材，突出C语言程序设计的应用性、实践性特点，突出主干知识教学，注重逻辑思维能力和基本程序设计能力的培养，适合程序设计初学者学习使用。
本书以实例引领教学内容，符合认知规律。凡是适合以程序实例开始的新知识均通过程序实例和程序说明予以引导，首先建立感性认识，然后进行相关知识的系统介绍。
本书注重理论实践相结合，讲解重点突出。通过大量设计性实例培养学生的程序设计能力，按照问题分析与算法设计、程序实现、程序说明及进一步讨论等内容进行系统讲解，注重算法设计、关键语句、关键程序段以及程序讨论的分析说明，重点、难点讲解透彻，而且富有启发性。
全书共10章，内容包括程序设计概述、简单程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组程序设计、函数程序设计、指针程序设计、结构体程序设计、文件程序设计以及综合程序设计。
本书有配套的教学课件、例题程序源代码、习题程序源代码以及《C语言程序设计（第4版）实验指导与习题解答》等教学资源。
冯伟昌、王宗江、黄忠义、刘海慧、张莹、李竹健、张元国、王桂东、魏建国、王金才、张文、高永存、王涛、薛莹、徐英娟、马明祥、滕秀荣、张敏、魏军、徐兴敏、周金玲、

彭玉忠、潘振昌、徐思杰等参与了本书的编写并做了大量素材整理、程序调试、书稿审校等工作，在此表示感谢！
清华大学出版社付弘宇编辑和她的同事们为本书的编辑、出版做了大量严谨细致的工作，在此一并致谢！
作者的联系邮箱为。

编者2018年3月

第3章选择结构程序设计

选择结构是程序的3种逻辑结构之一，在C语言程序中使用if命令和switch命令实现选择结构。本章系统介绍选择结构程序设计知识，主要内容包括用于表示条件的关系表达式和逻辑表达式、if命令和switch命令的结构及执行过程、选择结构程序设计的基本方法等。
任何选择处理都是有条件的，合理、正确地表达和使用选择条件是选择结构程序设计的重要内容。
3.1if选择结构
在第1章关于选择结构算法的知识中讨论了判定“优等生”问题的选择结构算法(算法流程图见图15)，其中分支选择的条件是ave≥90(ave表示平均成绩)，该条件成立时显示“优等生”，否则显示“加油！”。本节从此算法的实现程序开始逐步介绍if选择结构的相关知识。
3.1.1if选择结构程序示例
【例31】输入一个学生的两门课程的成绩，若平均成绩不低于90，则显示“优等生”，否则显示“加油！”。
程序如下：

#include

int main()

{

int s1,s2,ave;/*s1、s2为课程成绩，ave为平均成绩*/

printf(“输入两门课程的成绩： “);

scanf(“%d,%d”,&s1,&s2); 　　/*输入课程成绩s1、s2*/

ave=(s1 s2)/2;            　　/*计算平均成绩ave*/

if(ave>=90)           　　/*选择控制*/

printf(“优等生＼n”); 　　/*ave不低于90时执行该语句*/

else

printf(“加油!＼n”);  　　/*ave不足90时执行该语句*/

return 0;

}

程序解析：
该程序中的ifelse命令用于实现选择控制，选择条件是ave>=90。当ave>=90成立时执行语句“printf(“优等生＼n”);”，输出字符串“优等生”； 否则执行语句“printf(“加油!＼n”);”，输出字符串“加油!”。本例中决定分支的条件ave>=90称为关系表达式。
以下是程序的执行实例，希望读者根据具体数据分析程序的选择控制过程。
程序第1次执行结果：

输入两门课程的成绩： 88,96  (此时表达式ave>=90成立)

优等生

程序第2次执行结果：

输入两门课程的成绩： 77,85 (此时表达式ave>=90不成立)

加油!