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第1章 引论1

1.1 对象的概念1

1.1.1 现实世界中的对象2

1.2.1 计算机中的对象3

1.2 面向过程和面向对象4

1.2.1 面向过程方法4

1.2.2 面向对象方法5

1.3 面向对象技术的核心概念6

1.3.1 数据封装7

1.3.2 继承9

1.3.3 多态性9

1.3.4 泛型编程10

1.4 C＋＋程序概貌11

1.4.1 第一个C＋＋程序11

1.4.2 C＋＋程序的编辑、编译和链接15

1.5 贯穿全书的案例15

第2章 C＋＋的数据类型17

2.1 C＋＋数据类型概览17

2.2 标识符、常量和变量19

2.2.1 标识符19

2.2.2 常量20

2.2.3 变量21

2.2.4 变量的初始化22

2.3 简单数据类型23

2.3.1 整数类型23

2.3.2 浮点类型26

2.3.3 枚举类型26

2.4 地址数据类型28

2.4.1 指针类型28

2.4.2 引用类型32

2.4.3 右值引用34

2.5 结构化数据类型36

2.5.1 数组36

2.5.2 结构体41

2.5.3 用typedef定义类型的别名43

2.6 运算符和表达式44

2.6.1 常用运算符和表达式44

2.6.2 几种特殊的运算符49

2.7 类型自动推导52

2.7.1 decltype关键字52

2.7.2 auto关键字52

2.8 lambda表达式53

第3章 C＋＋语句55

3.1 C＋＋语句概述55

3.1.1 表达式语句55

3.1.2 复合语句56

3.1.3 标号语句56

3.2 流程控制结构和语句57

3.2.1 顺序结构57

3.2.2 选择结构和语句57

3.2.3 循环结构和语句59

3.2.4 跳转语句63

3.3 异常处理语句63

3.3.1 异常的概念64

3.3.2 抛出异常64

3.3.3 异常捕获64

第4章 函数69

4.1 函数的原型声明和定义69

4.1.1 函数原型声明69

4.1.2 函数的类型70

4.2 函数的参数和返回值71

4.2.1 函数的参数71

4.2.2 函数的返回值76

4.3 函数重载79

4.4 存储类修饰符81

4.5 标识符的作用域和生命期83

4.5.1 作用域和生命期83

4.5.2 名字限定84

4.6 函数的其他话题85

4.6.1 内联函数85

4.6.2 函数递归86

4.6.3 指向函数的指针和引用87

4.6.4 函数类型作为参数和返回值类型88

4.6.5 在C＋＋程序中调用非C＋＋函数89

4.6.6 后缀函数返回类型89

4.7 “图形学习”案例的C风格解决方案90

4.7.1 案例分析90

4.7.2 形体建模91

4.7.3 存储模型92

4.7.4 改进的形体和链表设计93

4.7.5 形体和链表的操作接口设计95

4.7.6 任务集成95

4.7.7 建造工程96

第5章 类和对象98

5.1 案例分析——平面圆的模型98

5.2 类与对象99

5.2.1 类的定义99

5.2.2 类和对象100

5.2.3 访问控制101

5.3 类的成员105

5.3.1 数据成员105

5.3.2 成员函数106

5.3.3 静态成员108

5.4 类对象的初始化113

5.5 C＋＋的类114

5.6 数据封装和信息隐藏的意义115

5.7 用面向对象的方式思考115

5.8 “图形学习”解决方案——封装118

5.8.1 形体类型的类版本118

5.8.2 链表类型的类版本119

5.8.3 让任务也成为类119

第6章 深入类和对象121

6.1 案例分析——数组包装类array121

6.2 构造函数和析构函数124

6.2.1 构造函数125

6.2.2 重载构造函数128

6.2.3 析构函数131

6.2.4 复制控制133

6.3 再谈对象创建和初始化142

6.3.1 对象的创建和释放142

6.3.2 对象的初始化145

6.4 对象和指针146

6.4.1 this指针146

6.4.2 指向类对象的指针147

6.4.3 指向类成员的指针148

6.5 友元关系150

6.5.1 友元函数和友元类150

6.5.2 友元关系的特性152

6.6 与类和对象相关的问题152

6.6.1 对象数组152

6.6.2 类对象作为函数参数和返回值153

6.6.3 常量对象和mutable关键字155

6.6.4 常成员函数156

6.6.5 类中的类型156

6.7 “图形学习”解决方案——类强化159

6.7.1 形体类的构造函数和析构函数159

6.7.2 列表类的构造函数和析构函数160

第7章 运算符重载162

7.1 案例分析——complex类及其常规运算162

7.2 运算符的重载形式164

7.2.1 运算符重载的语法164

7.2.2 重载运算符规则167

7.3 常用运算符的重载169

7.3.1 重载赋值运算符169

7.3.2 重载算术运算符172

7.3.3 重载＋＋和--运算符173

7.3.4 重载关系运算符175

7.4 几种特殊运算符的重载176

7.4.1 重载输入/输出运算符＞＞和＜＜176

7.4.2 重载类型转换运算符177

7.4.3 重载[]运算符181

7.4.4 重载指针运算符183

7.4.5 重载（）运算符184

7.5 “图形学习”解决方案——为List类重载运算符186

第8章 继承和派生188

8.1 案例分析——食肉动物的分类188

8.2 继承和派生的详细介绍191

8.2.1 继承的前提：分类191

8.2.2 继承的语法及基本概念192

8.2.3 访问控制194

8.2.4 继承的实现机制195

8.2.5 基类的protected成员196

8.2.6 访问声明198

8.2.7 基类静态成员的派生198

8.2.8 开闭原则200

8.3 基类与派生类的关系201

8.3.1 基类对象的初始化201

8.3.2 派生类对象和基类对象的相互转换203

8.3.3 派生类中重新定义基类的成员206

8.3.4 派生类继承基类重载的运算符函数208

8.4 何时使用继承209

8.4.1 类/对象之间的关系209

8.4.2 组合/聚集复用原则212

8.5 继承的意义212

8.5.1 模块的观点212

8.5.2 类型的观点213

8.6 “图形学习”解决方案——使用继承213

8.6.1 形体类的改造214

8.6.2 链表类的改造215

第9章 虚函数和多态性218

9.1 案例分析——派生类重载基类方法的问题218

9.2 多态性的概念220

9.2.1 静态多态性220

9.2.2 动态多态性221

9.3 实现多态的基石——虚函数221

9.3.1 虚函数的概念和特性221

9.3.2 虚函数的实现机制227

9.3.3 override和final描述符229

9.4 纯虚函数和抽象类230

9.4.1 纯虚函数230

9.4.2 抽象类231

9.5 类的设计：OOD原则233

9.5.1 依赖倒置原则233

9.5.2 接口隔离原则235

9.5.3 最少知识原则236

9.6 “图形学习”解决方案——抽象化顶层类237

9.6.1 将Quadrangle类改造成抽象类238

9.6.2 更为抽象的容器类238

第10章 模板和泛型编程240

10.1 案例分析——被类型困扰的函数重载和类240

10.2 函数模板242

10.2.1 函数模板的定义和使用242

10.2.2 重载模板函数和非模板函数245

10.2.3 函数模板的特化246

10.3 类模板246

10.3.1 类模板的定义和使用246

10.3.2 类模板的成员251

10.3.3 类模板的特化252

10.3.4 类模板中的友元252

10.3.5 类模板的继承和派生253

10.4 容器类和迭代器254

10.4.1 容器类的迭代操作254

10.4.2 迭代器255

10.5 泛型算法260

10.5.1 泛型算法函数的设计261

10.5.2 带谓词的泛型算法262

10.5.3 函数后缀返回类型用于泛型264

10.6 C＋＋标准模板库STL265

10.6.1 C＋＋的标准容器类265

10.6.2 C＋＋的标准泛型算法和可调用对象265

10.6.3 C＋＋STL的应用266

10.7 解决方案268

第11章 流库271

11.1 案例分析——C风格输入/输出的缺陷271

11.2 C＋＋的I/O系统272

11.3 C＋＋流库的结构272

11.3.1 输入/输出流的含义272

11.3.2 C＋＋流库的基本结构273

11.4 输入和输出274

11.4.1 istream274

11.4.2 ostream277

11.4.3 输出运算符＜＜278

11.4.4 输入运算符＞＞279

11.5 格式控制280

11.5.1 用iso类成员函数格式化280

11.5.2 用操纵函数格式化281

11.6 文件I/O282

11.6.1 文件的概念282

11.6.2 文件的打开和关闭282

11.6.3 文件的读写284

第12章 多继承286

12.1 案例分析——正方形的继承问题286

12.2 多继承的概念287

12.2.1 多继承的语法288

12.2.2 派生类对象的构造和析构288

12.3 虚继承和虚基类289

12.3.1 多继承的二义性问题289

12.3.2 虚继承和虚基类的使用289

12.3.3 最终派生类对象的初始化291

第13章 名字空间和异常处理293

13.1 案例分析——命名冲突和程序异常293

13.2 名字空间294

13.2.1 名字空间的定义294

13.2.2 嵌套的名字空间295

13.2.3 using声明295

13.2.4 using指令297

13.2.5 匿名名字空间298

13.3 异常处理299

13.3.1 throw和try…catch299

13.3.2 标准异常类型301

13.3.3 在构造函数中抛出异常302

13.3.4 异常匹配302

13.3.5 含有异常的程序设计302

13.3.6 异常的典型使用303

13.3.7 开销304

附录306

附录A C＋＋关键字306

附录B 运算符的优先级和结合性307

附录C 标准C＋＋头文件308

附录D UML常用图例309

参考文献310