計算基礎（C++語言實現）

成書過程

修訂情況

該教材由南開大學信息技術科學學院公總計算機基礎教學部的教師結合多年的教學經驗和大學計算機課程教學的發展需要編著而成。趙宏負責第1章至第3章、第7章和第10章的編寫並負責全書的統稿和定稿，王愷負責第4章至第6章和第8章及第9章的編寫。

在該教材的編寫過程中，得到了清華大學出版社張瑞慶編審的支持。該教材還參考了中國國內外的一些計算原理的開放課程網站和C++程式設計語言方面的書籍。

出版工作

2013年8月15日，該教材由清華大學出版社出版。

出版社工作人員

策劃編輯	封面設計	版式設計	責任印製
張瑞慶	傅瑞學	焦麗麗	李紅英

內容簡介

該教材將計算基礎與C++程式設計語言相結合，內容涵蓋了利用計算機求解問題的一些基本原理和方法、C++語言的基礎知識以及如何使用C++語言實現算法解決實際套用問題等。

教材目錄

第1章緒論1

1.1程式設計的基本概念1

1.1.1用計算機求解問題的過程1

1.1.2程式設計方法3

1.2高級程式設計語言——C++5

1.3C++程式6

1.3.1簡單C++程式實例6

1.3.2C++源程式的組成7

1.3.3C++源程式的組成元素9

1.4程式集成開發環境——VisualC++200510

1.4.1基本概念10

1.4.2VisualC++2005111.5學習建議16第2章基本數據的表示與處理19

2.1數值型數據在計算機中的表示19

2.1.1數據的單位19

2.1.2數制20

2.1.3整數在計算機中的表示22

2.1.4實數在計算機中的表示26

2.2非數值數據在計算機中的表示27

2.2.1字元型數據在計算機中的表示27

2.2.2邏輯型數據在計算機中的表示29

2.3C++語言表示基本的數據類型30

2.3.1C++的基本數據類型30

2.3.2使用C++基本的數據類型30

2.4基本數據的處理33

2.4.1算術運算符與算術表達式33

2.4.2賦值運算符與賦值表達式34[]計算基礎（C++語言實現）2.4.3關係運算符與關係表達式35

2.4.4邏輯運算符與邏輯表達式36*2.5C++拓展學習37

2.5.1C++中的轉義字元37

2.5.2基本數據類型之間的轉換37

2.5.3基本語句40

2.5.4C++的運算符和表達式44第3章選擇與疊代52

3.1選擇52

3.1.1單路選擇問題52

3.1.2兩路選擇問題55

3.1.3嵌套選擇問題58

3.1.4多路選擇問題59

3.2疊代60

3.2.1疊代算法60

3.2.2用C++提供的循環語句實現疊代算法61

3.2.3疊代與選擇嵌套63

3.2.4疊代嵌套65*3.3C++拓展學習66

3.3.1switch語句66

3.3.2do…while語句68

3.3.3轉向語句69*3.4套用實例72第4章結構化數據75

4.1多記錄數據的存儲75

4.1.1一維數據76

4.1.2二維數據80

4.1.3字元串84

4.2多屬性數據的存儲88*4.3枚舉94

4.3.1枚舉類型的定義94

4.3.2枚舉變數的定義95

4.3.3枚舉變數的使用96*4.4套用實例96第5章模組化99

5.1模組化的問題求解方法99

5.1.1問題實例及模組化求解思路100

5.1.2C++程式的模組化實現103*5.2帶默認形參值的函式110

5.2.1指定默認形參值的位置110

5.2.2默認形參值的指定順序111*5.3函式重載112*5.4變數和函式的作用域114

5.4.1變數的存儲類型、作用域和生存期114

5.4.2函式的作用域118*5.5多檔案結構和編譯預處理119

5.5.1檔案包含122

5.5.2宏定義和條件編譯127*5.6套用實例131第6章數據存儲134

6.1數據存儲的基本原理134

6.2指針135

6.2.1指針變數的定義135

6.2.2指針變數的初始化136

6.2.3使用指針訪問記憶體中的數據137

6.2.4使用指針訪問數組中的元素139

6.2.5使用指針操作字元串143

6.2.6動態記憶體分配和釋放145

6.2.7指向指針的指針150

6.3指針與函式151

6.3.1指針作為函式參數151

6.3.2指針作為函式返回值159

6.4引用、引用與函式161

6.4.1引用的概念和聲明161

6.4.2函式的引用調用161

6.4.3返回引用的函式164

6.5指針相減運算和關係運算165第7章面向對象方法167

7.1面向對象方法的基本概念167

7.2C++實現面向對象程式設計171

7.2.1類與對象的定義和訪問171

7.2.2類聲明與類實現的分離183

7.2.3類的靜態成員和常量成員185

7.2.4this指針191

7.2.5類的友元191

7.2.6類的對象成員195

7.2.7自定義類的運算符重載198第8章繼承與多態206

8.1繼承206

8.1.1概述206

8.1.2派生類定義207

8.1.3派生類的構造函式和析構函式211

8.1.4派生類的繼承方式213

8.1.5多重繼承214

8.2多態221

8.2.1類型兼容和多態性的概念221

8.2.2多態性的實現223第9章輸入輸出流229

9.1概述229

9.2輸入輸出流對象230

9.2.1標準流對象230

9.2.2檔案流對象230

9.3輸入輸出流的成員函式233

9.3.1<<和>>運算符重載函式233

9.3.2put()函式236

9.3.3get()函式237

9.3.4getline()函式240

9.3.5write()函式243

9.3.6read()函式244

9.4檔案的隨機讀寫248

9.5自定義數據類型的輸入輸出251第10章模板254

10.1函式模板254

10.1.1函式模板的定義254

10.1.2函式模板的使用255

10.2類模板257

10.2.1類模板的定義257

10.2.2類模板的使用259

10.2.3類模板的靜態成員和友元261*10.3套用實例——順序表類模板設計262

10.3.1順序表類模板的定義262

10.3.2順序表模板的套用266

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

該教材配有輔助教材《計算基礎（C++語言實現）——上機實習及習題集》。

書名	書號	出版社	作者
《計算基礎（C++語言實現）——上機實習及習題集》	9787302327561	清華大學出版社	王愷、趙宏

教材特色

該教材通過對一些問題的求解思路和方法的分析，針對初學者容易出現的錯誤和困惑的地方給出了提示，幫助讀者更好地理解使用計算機解決問題的基本方法，初步具備使用C++程式設計語言解決實際問題的能力。

該教材面向中國高校非計算機專業理工科學生，力爭使他們在有限課時內學習一些計算原理，能夠用C++程式設計語言實現一些基本算法，同時具有自覺使用計算思維去解決實際問題的能力。

作者簡介

趙宏，南開大學公總計算機基礎教學部主任。

王愷，南開大學泰達學院董事會執行副主席。