C++程序设计（第2版 影印版）

1 Overview of Programming and Problem Solving　　　　1

　　1.1 Overview of Programming 　　2

　　　　 What is Programming?　　　　2

　　 　　 How Do We Write a Program?　　2

　　1.2 What is a Programming Language?　　　　7

　　1.3 What is a Computer?　　　　11

　　1.4　　 Ethics and Responsibilities in the Computer Profession　　　　15

　　　　 Software Priacy　　　　15

　　　　 Privacy of Data　　　　16

　　　　 Use of Computer Resources　　　　16

　　　　 Software Engineering　　　　17

　　1.5　　Problem-Solving Techniques　　　　17

　　　　 Ask Questions　　　　18

　　　　 Look for Things That Are Familiar　　　　19

　　　　 Solve by Analogy　　　　19

　　　　 Means-Ends Analysis　　　　19

　　　　 Divide and Conquer　　　　20

　　　　 The Building-Block Approach　　　　20

　　　　 Merging Solutions 　　　　21

　　　　 Algorithmic Problem Solving　　　　22

　　　　Summary　　　　22

2 C++ Syntax and Semantics, and the Program development process　　　　25

　　2.1 The Elements of C++ Programs　　 　　26

　　　　 C++ Program Structure　　　　26

　　　　 Syntax and Semantics　　　　28

　　　　 Syntax Templates　　　　30

　　　　 Naming Program Elements: Identifiers　　　　31

　　　　 Data and Data Types　　　　33

　　　　 Naming Elements: Declarations　　　　34

　　　　 Taking Action: Executable Statements　　　　38

　　　　 Beyond Minimalism: Adding Comments to a Program　　　　43

　　2.2 Program Construction　　　　44

　　　　 Blocks (Compound Statements)　　　　46

　　　　 The C++ Preprocessor　　　　47

　　　　 An Introduction to Namespaces　　　　49

　　2.3 More About Output　　　　50

　　　　 Creating Blank Lines　　　　50

　　　　 Inserting Blanks Within a Line　　　　51

　　Programming Example: Contest Letter　　　　53

　　Testing and Debugging　　　　57

　　Summary　　　　59

　　　　Quick Check　　　　59

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　62

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　65

　　　　Programming Problems　　　　67

3 Numeric Type, Expressions, and Output

　　3.1 Overview of C++ Data Types　　　　70

　　3.2　　Numeric Data Types　　　　70

　　　　 Integral Types　　　　71

　　　　 Floating-Point Types 　　72

　　3.3 Declarations for Numeric Types　　　　73

　　　　 Named Constant Declarations　　　　73

　　3.4 Simple Arithmetic Expressions　　　　74

　　　　 Arithmetic Operators　　　　75

　　　　 Increment and Decrement Operators　　　　78

　　3.5 Compound Arithmetic Expressions　　　　78

　　　　 Precedence Rules　　　　79

　　　　 Type Coercion and Type Casting　　　　80

　　3.6 Function Calls and Library Functions　　　　83

　　　　 Value-Returning Functions　　　　83

　　　　 Library Functions　　　　85

　　　　 Void Functions　　　　86

　　3.7 Formatting the Output　　　　87

　　　　 Integers and Strings　　　　87

　　　　 Floating-Point numbers　　　　90

　　3.8 Additional string Operations　　　　94

　　　　 The length and size Functions　　　　94

　　　　 The find Function　　　　95

　　　　 The substr Function　　　　97

　　Programming Example: Map Measurements　　　　99

　　Testing and Debugging　　　　102

　　Summary　　　　103

　　　　Quick Check　　　　103

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　106

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　109

　　　　Programming Problems　　　　113

4 Program Input and the Software Design Process　　　　115

　　4.1 Getting Data into Programs 　　　　116

　　　　 Input Streams and the Extraction Operator(>>)　　　　116

　　　　 The Reading Marker and the Newline Character　　　　119

　　　　 Reading Character Data with the get Function　　　　120

　　　　 Skipping Characters with the ignore Function　　　　122

　　　　 Reading String Data　　　　123

　　4.2 Interactive Input/Output　　　　125

　　4.3 Noninteractive Input/Output　　　　126

　　4.4 File Input and Output　　　　127

　　　　 Files　　　　127

　　　　 Using Files　　127

　　　　 An Example Program Using Files　　130

　　 　　 Run-Time Input of File Names　　　　133

　　4.5 Input Failure　　　　134

　　4.6 Software Design Methodologies　　　　135

　　4.7 What Are Objects?　　　　136

　　4.8 Object-Oriented Design　　　　138

　　4.9 Functional Decomposition　　　　138

　　　　 Modules　　　　140

　　　　 A Perspective on Design　　　　141

　　Programming Example: Stretching a Canvas　　　　142

　　Testing and Debugging　　　　147

　　 Testing and Debugging Hints　　　　148

　　Summary　　　　149

　　　　Quick Check　　　　150

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　151

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　153

　　　　Programming Problems　　　　155

5 Conditions, Logical Expressions, and Selection Control Structures　　　　157

　　5.1 Flow of Control　　　　158

　　　　 Selection　　　　159

　　5.2 Conditions and Logical Expressions　　　　159

　　　　 The bool Data Type　　　　159

　　　　 Logical Expressions　　　　160

　　　　 Precedence of Operators　　　　166

　　　　 Relational Operators with Floating-Point Types　　　　167

　　5.3 The If Statement　　　　168

　　　　 The If-Then-Else Form　　　　169

　　　　 Blocks (Compound Statements)　　　　170

　　　　 The If-Then Form　　　　172

　　　　 A Common Mistake　　　　173

　　5.4 Nested If Statements　　　　174

　　　　 The Dangling else　　　　176

　　5.5 Testing the State of an I/O Stream　　　　178

　　Programming Example: Warning Notices　　　　180

　　Testing and Debugging　　　　183

　　　　Testing in the Problem-Solving Phase:The Algorithm Walk-Through　　　　184

　　　　Testing in the Implementation Phase　　　　186

　　　　The Test Plan　　　　191

　　　　Tests Performed Automatically During Compilation and Execution　　　　192

　　　　Testing and Debugging Hints　　　　193

　　Summary　　　　195

　　　　Quick Check　　　　195

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　196

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　199

　　　　Programming Problems　　　　202

　　Looping

　　6.1 The While Statement　　　　206

　　6.2 Phase of Loop Execution　　　　208

　　6.3 Loops Using the While Statement　　　　208

　　　　　　 Count-Controlled loops　　　　209

　　　　　　 Event-Controlled Loops　　　　209

　　　　　　 Looping Subtasks　　　　212

　　6.4 How to Design Loops　　　　214

　　　　　　 Designing the Flow of Control　　　　215

　　　　　　 Designing the Process within the Loop　　　　216

　　6.5 Nested Login　　　　217

　　　　　　 Designing Nested Loops　　　　219

　　Programming Example: Average Income by Gender　　　　220

　　Testing and Debugging　　　　223

　　　　Loop-Testing Strategy　　　　223

　　　　Test Plans Involving Loops　　　　224

　　　　Testing and Debugging Hints　　　　225

　　Summary　　　　227

　　　　Quick Check　　　　227　　

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　228

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　231

　　　　Programming Problems　　　　232

7 Functions　　　　235

　　7.1 Functional Decomposition wit Void Functions　　　　236

　　　　 Writing Modules as Void Functions　　　　236

　　7.2 An Overview of User-Defined Functions　　　　239

　　　　 Flow of Control in Function Calls　　　　239

　　　　 Function Parameters　　　　240

　　7.3 Syntax and Semantics of Void Functions　　　　241

　　　　 Function Call (Invocation)　　　　241

　　　　 Function Declarations and Definitions　　　　242

　　　　 Local Variables 　　　　244

　　　　 The Return Statement　　　　245

　　　　 Header Files　　　　246

　　7.4 Parameters　　　　247

　　　　 Value Parameters　　　　248

　　　　 Reference Parameters　　　　249

　　7.5 Designing Functions　　　　250

　　　　 Writing Assertions as Program Comments　　　　252

　　　　 Documenting the Direction of Data Flow　　　　254

　　Programming Example: Comparison of Furniture-Store Sales　　　　257

　　Testing and Debugging　　　　263

　　　　The assert Library Function　　　　265

　　　　Testing and Debugging Hints　　　　266

　　Summary　　　　267

　　　　Quick Check　　　　268

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　269

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　275

　　　　Programming Problems　　　　277

8 Scope, Lifetime, and More on Functions　　　　281

　　8.1 Scope of Identifiers　　　　282

　　　　 Scope Rules　　　　284

　　　　 Variable Declarations and Definitions　　　　287

　　　　 Namespaces　　　　288

　　8.2 Lifetime of a Variable　　　　291

　　　　 Initializations in Declarations　　　　292

　　8.3 Interface Design　　　　293

　　　　 Side Effects 　　　　294

　　　　 Global Constants　　　　294

　　8.4 Value-Returning Functions　　　　295

　　　　 Boolean Functions　　　　299

　　　　 Interface Design for Value-Returning Functions　　　　300

　　　　 When to Use Value-Returning Functions　　　　300

　　Programming Example: Starship Weight and Balance　　　　302

　　Testing and Debugging　　　　310

　　　　Stubs and Drivers　　　　310

　　　　Testing and Debugging Hints　　　　311

　　Summary　　　　312

　　　　Quick Check　　　　312

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　313

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　317

　　　　Programming Problems　　　　319

9 Additional Control Structures　　　　323

　　9.1 The Switch Statement　　　　324

　　9.2 The Do-While Statement　　　　327

　　9.3 The For Statement　　　　330

　　9.4 The Break and Continue Statements　　　　332

　　9.5 Guidelines for Choosing a Looping Statement　　　　335

　　Programming Example: Monthly Rainfall Averages　　　　336

　　Testing and Debugging　　　　340

　　　　Testing and Debugging Hints　　　　340

　　Summary　　　　341　　

　　　　Quick Check　　　　341

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　342

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　344

　　　　Programming Problems　　　　346

10 Simple Data Types: Built-In and User-Defined　　　　349

　　10.1 Built-In Simple Types　　　　350

　　　　 Integral Types 　　　　352

　　　　 Floating-Point Types　　　　353

　　10.2　　Additional C++ Operators　　　　354

　　　　 Assignment Operators and Assignment Expressions　　356

　　　　 Increment and Decrement Operators　　　　357

　　　　 Bitwise Operators　　　　358

　　　　 The Cast Operation　　　　358

　　　　 The sizeof Operator　　　　358　　

　　　　 The ?: Operator　　　　359

　　　　 Operator Precedence　　　　359

　　10.3 Working with Character Data 　　　　360

　　　　 Character Sets　　　　361

　　　　 C++ char Constants　　　　362

　　　　 Programming Techniques　　　　363

　　10.4　　More on Floating-Point Numbers　　　　367

　　　　 Representation of Floating-Point Numbers　　　　367

　　　　 Arithmetic with Floating-Point Numbers　　　　370

　　10.5 User-Defined Simple Types　　　　372

　　　　 The Typedef Statement　　　　372

　　　　 Enumeration Types　　　　373

　　　　 Named and Anonymous Data Types　　　　379

　　　　 User-written Header Files　　　　380

　　10.6 More on Type Coercion　　　　380

　　　　 Type Coercion in Arithmetic and Relational Expressions　　　　381

　　　　 Type Coercion in Assignments, Argument Passing, and Return of a Function Value　　　　382

　　Programming Example: Rock, Paper, Scissors　　　　384

　　Testing and Debugging　　　　391

　　　　Floating-Point Data　　　　391

　　　　Coping with Input Errors　　　　391

　　　　Testing and Debugging Hints　　　　392

　　Summary　　　　393

　　　　Quick Check　　　　393

　　　　Exam Preparation Exercises　　　　395

　　　　Programming Warm-up Exercises　　　　397

　　　　Programming Problems　　　　398

11 Structured Types, Data Abstraction, and Classes　　　　401

　　11.1 Simple Versus Structured Data Types　　　　402

　　11.2 Records (C++ Structs)　　　　403

　　　　 Accessing Individual Components　　　　405

　　　　 Aggregate O