第 1 章 C++ 编程体系概述

内容提要 本章主要介绍编程语言的产生历史，着重介绍

C 语言的产生过程和 C++ 语言的产生过程。

总体上介绍目前常见编程语言的体系划分，介绍 C++ 语言的优势、 C++ 语言包括的内容、C++ 的编译工具以及学习方法。

为了熟悉编程工具，利用程序说明 C++ 语言编写、编译和执行的过程。

编程语言的产生 最早的计算机是机器语言（也称为第一

代语言），完全由二进制数字 0 和 1 组成，能够被计算机直接识别和执行，具有灵活、速度快等优点。

但是，程序员要熟悉全部的指令及其含义，手工处理每条指令和每个数据。

C 语言的产生 1967 年剑桥大学学者 Richard 在 CPL 语言的基础上推出

了 BCPL 语言。 1970 年美国贝尔实验室对 BCPL 语言进行了简化，并取 BCPL 的第一个字母“ B” 作为新语言的名称。

1972 年，贝尔实验室的 Kernighan 和 Ritchie 对“ B” 语言进行了完善和扩充，在保留强大的硬件处理能力的基础上，扩充了数据类型，恢复了通用性，并取“ BCPL” 的第二个字母作为新语言的名称——这就是著名的 C 语言。

此 后 两 个 人 采 用 C 语 言 重 写 了 UNIX 操 作 系 统 ， 随 着UNIX 的广泛应用， C 语言成为一种极受欢迎的计算机语言。 1987 年美国标准化协会（ ANSI ）制定了 C 语言标准，也就是 ANSI C 。

C++ 语言的产生 1982 年，美国 AT&T 公司贝尔实验室的 Bjarne Stroustrup 博

士在 C 语言的基础上，扩充了 Simula67 语言中面向对象的概念，发明了一种新的语言，这种新语言被命名为Ｃ ++ 语言。

1990 年， Bjarne Stroustrup 博士出版了 The Annotated C++ Reference Manual （ ARM ），由于当时还没有出台 C++标准， ARM 成为事实上的标准。 1990 年， C++ 引入了模板和异常的概念，使 C++ 具备了泛型编程和更好的错误处理能力。

1993 年 ， 运 行 时 类 型 识 别 （ RTTI ） 和 命 名 空 间（ Namespace ）的概念被加入到 C++ 中。 1998 年， ANSI和 ISO 先后批准 C++ 语言成为美国国家标准和国际标准。

编程语言的体系划分 目前流行两大语法体系： Basic 语系和

C 语系。同一个语系下语言的基本语法是一样。两大语系如图

C C / C++ / J ava / Perl / C#/ J avaScri pt语系： 语言 语言 语言 语言Basi c Basi c / VB6. 0/ VB. NET/ VBScri pt/ VBA语系： 语言

程序设计方法 用计算机语言为计算机编写程序，解决某种问

题，称之为程序设计。程序设计需要一定的方法来指导，以便提高程序的可维护性、可读性、稳定性以及编程效率。

目前有两种重要的程序设计方法：结构化程序设计方法和面向对象程序设计方法。

结构化程序设计方法 结构化程序设计有两个主要特征：

（ 1 ）总是由三种基本结构组成，即由顺序结构、选择结构和循环结构构成。这三种结构都是单入口/单出口的程序结构。

（ 2 ）自顶向下、逐步求精和模块化是结构化程序设计方法中最典型、最具有代表性的方法。

结构化程序设计的缺点是： （ 1 ）数据与处理数据的方法（函数）相分离，这

使得对函数的理解变得很难。 （ 2 ）可重用性差。希望程序设计具有可重用性，

能够使用已经设计好的代码。

面向对象程序设计方法 面向对象程序设计语言的三个主要特征是：封装性、继承性和多态性。

         封装性：也叫数据隐藏，用户无需知道内部工作流程，只要知道接口和操作就可以，一般用类来实现封装。

         继承性：一种支持重用的思想，用现有的类型派生出新的子类，例如新型电视机在原有型号的电视机基础上，增加若干中功能，新型电视机是原有电视机的派生，继承了原由电视机的属性，并增加了新的功能。

         多态性 :：指在类中定义的属性或行为，被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。

C++ 语言编程体系 C 语言是一种简单的语言。它真正提供的只有宏、

指针、结构、数组和函数。不管什么问题， C 语言都靠宏、指针、结构、数组和函数来解决。

C++不是这样。宏、指针、结构、数组和函数当然还存在，此外还有私有和保护型成员、函数重载、缺省参数、构造和析构函数、自定义操作符、内联函数、引用、友元、模板、异常、命名空间，等等。用 C++比用 C 具有更宽广的空间，因为设计时有更多的选择可以考虑。

C++ 语言的优势 总的来说， C++ 语言具有 4个方面的优

点。 （ 1 ）降低程序开发和维护的成本。 （ 2 ）比用 C 语言编写的程序更加有效率。 （ 3 ） C++允许程序员更自由地使用各种库。 （ 4） C++ 的异常处理机制能够保证在运行期间检查到错误，并转至相应的处理程序，减少了代码的长度和复杂度。

C++ 语言的内容 C++ 语言是一门难学易用的语言， C++ 的难

学，不仅在其广博的语法、语法背后的语义、语义背后的深层思维、深层思维背后的程序模型

还在于它提供了四种不同的程序设计思维模式：基于过程程序设计（ Procedural-based ），基于对象程序设计（ Object-based ），面向对象程序设计（ Object-Oriented ）和基于泛型程序设计（ Generic Paradigm ）。

C++ 程序结构初步 从总体上看， C++ 程序文件一般可以分成 4

个部分：预处理指令、全局说明、程序的主函数和用户自定义函数。预处理指令就是源程序中所包含的各种编译指令。

所有的预处理指令都以“ #”开始。 全局说明一般包括一些程序所要使用的全局变量、类说明等等；任何一个 C++ 程序都有且仅有一个主函数 main() 。

预处理指示符初步 头 文 件 通 过 include 预 处 理 指 令

（ Preprocessor include directive ）而成为程序的一部分。预处理指令用“ #” 标识。

#include 指示符读入指定文件的内容，有两种格式 :

#include <somefile.h> #include "myfile.h"

注释 注释是用来帮助程序员读程序，用来概括程序的算法、

标识变量的意义或者阐明一段比较难懂的代码。注释不会增加程序的可执行代码。在代码生成以前，编译器会将注释从程序删除。

C++ 有两种注释符号，一种是注释对（ /*,*/），与C 语言中的一样。编译器把“ /*” 和“ */” 之间的代码当作注释。注释可以放在程序的任意位置，可以跨越多行程序。

另一种注释是双斜线（ //），用来注释一个单行，程序行注释符右边的内容都被当作注释而被编译器忽略。

使用 C++ 语言编写简单代码 C++ 语言经过不断的发展，大体经过四

个主要的阶段。 1 、面向过程的 C 语言。 2 、面向对象的 C++ 语言。 3 、 SDK （ Software Development

Kit ）编程。 4 、 MFC 编 程 （ Microsoft Foundation

Class ：微软基类库）。

面向过程的 C 语言 案例名称：使用 C 语言编程程序名称： proj1_02.cpp #include <stdio.h>main(){

printf("Hello C\n");}

面向过程的 C++ 语言 案例名称：读取命令行参数程序名称： proj1_03.cpp #include <iostream.h>int main(int argc, char *argv[ ]){

int i;for (i = 1; i < argc; i++){

cout<<argv[i]<<endl;}return 0;

}

面向对象的 C++ 语言 案例名称：在 C++ 中使用类程序名称： proj1_04.cpp #include <iostream.h>class person{public: int heart; char *name; int run() // 定义成员函数 run()

{heart = heart + 20;return heart;

}};void main(){

int iRunStop;person ZhangSan;ZhangSan.name = "张三 ";ZhangSan.heart = 72;cout<< "姓名 :" <<ZhangSan.name <<endl;cout<< "跑步前心跳 " <<ZhangSan.heart<<endl;//run() 为对象的方法iRunStop = ZhangSan.run();cout<< "跑步后心跳 " <<iRunStop<<endl;

}

小结 本章需要了解 C 语言和 C++ 语言的产生和发

展，熟悉两种常用的程序设计方法 熟悉面向对象程序设计方法优于结构化程序设

计方法原因。 熟悉 C++ 语言的优势以及内容。掌握编程工

具 VC++6.0 的使用方法。 熟悉 C++ 程序的结构，掌握使用 VC++6.0

编写简单的 C++ 程序。

本章习题 一、选择题 1 、最初的计算机编程语言是 ___________ 。 A) 机器语言 B) 汇编语言 C) 高级语言 D) 低级语言 2 、下列各种高级语言中， ___________ 是面向对象编程语言。 A) BASIC B) C 语言 C) C++ 语言 D) Pascal 语言 3 、结构化程序设计的基本结构不包含 ___________ 。 A) 顺序 B) 选择 C) 跳转 D) 循环 4 、 ___________ 不是面向对象程序设计的主要特征。 A) 封装 B) 继承 C) 多态 D) 结构 5 、关于 C++ 与 C 语言的关系的描述中， ___________ 是错误的。 A) C 语言是 C++ 的一个子集。 B) C 语言与 C++ 是兼容的 C) C++ 对 C 语言进行了一些改进 D) C++ 和 C 语言都是面向对象的

二、填空题

1 、目前，有两种重要的程序设计方法，分别是 ___________和___________。

2 、 C++ 程序一般可以分成 4个部分，它们分别是 ___________、 ___________、 ___________和 ___________。

3 、目前流行两大语法体系： ___________和 ___________。 4、 C++ 提供了四种不同的程序设计思维模式： ___________，___________， ___________， ___________。

5、学习编程需要经历三大步： ___________ ； ___________ ；___________。

6 、 C++ 有两种注释符号，一种是 __________，另一种是 ___________。

三、简答题和程序设计题 1 、简述 C 语言和 C++ 包含的内容有何不同。

2 、简述 C++ 语言的优势。 3 、编写程序，并利用 VC++6.0 编译

成可执行文件，读取命令行参数。