C/C++ 基礎程式設計班 C++: C++ 基本介紹與 C 之比較

C/C++基礎程式設計班C++: C++ 基本介紹與C之比較 講師：鄒尚軒, 13/8, 2013

課程大綱 • C與C++ • C++基本使用 • 輸入與輸出 • 動態記憶體配置 • 字串 • 參照 • 重載函式

C與C++ • C++是C改進而得到的語言，其有幾個特色： • 相容於C • C語言中的所有函式、語法都在C++一樣可以使用 • 較高階的程式語法 • 利於程式設計師開發程式，減少錯誤發生，並增加開發速度 • 物件導向的引入 • 讓程式設計師能夠使用物件觀念設計程式，並且利用軟體設計語言或模式進行軟體架構的設計

C++增添了許多東西 • 類別(class) • 讓程式設計師能夠使用物件設計程式 • 重載(overloading) • 可以讓函式有多種引數型態 • 參照(reference) • 改進指標的不易用性與安全性 • 字串(string) • 使得字串處理更為簡易 • 其他……

既然加了那麼多東西… • 速度比較慢 • 執行檔比較大

Hello world. • 學習C++的第一個程式 • 請同學使用Dev. C++編譯C/C++的Hello World，並比較兩者執行檔大小

C++的變數宣告 • 與C語言宣告方式一樣 • 只要在使用前宣告即可→馬上宣告馬上用 • 下面範例在標準C語言中是錯誤的，無法通過編譯，而在C++是合法的

C++輸入與輸出 • cout物件：負責輸出，如：printf • <<：將東西傳給cout印出 • cin物件：負責輸入，如：scanf • >>：將輸入的東西存入變數、陣列等 • 同%，有幾個東西要輸入輸出，就有幾個<<

C++輸入與輸出 • cin、cout不用像printf、scanf需要設定變數型態

為什麼不用管？ • 因為C++使用物件導向設計，cin/cout是C++中負責輸入輸出的主要的物件，而物件很聰明，他會幫你做很多事，所以用起來很容易 • cin/cout中還有許多其他的功能，使用方法類似使用結構成員的方式（使用.） • 天下沒有白吃的午餐… • 物件構成很複雜，因此速度比較慢、設計起來比較難

含有空白的字串 • 使用cin抓字串時，與scanf一樣，抓到空白就停止 • 解決：cin.getline(字元陣列名稱, 字元陣列長度) • 輸入字串放至字元陣列中 • 若輸入字串長度>字元陣列長度，自動捨去超過的部分

含有空白的字串 • cin與getline和C語言中的scanf與gets一樣，會有問題發生 • 解決：使用cin.ignore()忽略掉一個字元('\n')

C++動態記憶體配置 • 動態記憶體配置：new • 配置一個資料空間，並傳回空間位置 • 語法：指標 =new 資料型態; • 配置一串資料空間，並傳回空間開始位置 • 語法：指標 =new 資料型態[個數]; • 釋放記憶體：delete • 釋放一個空間 • 語法：delete指標; • 釋放一串空間 • 語法：delete[] 指標;

與C動態配置之比較 • malloc(sizeof(資料型態))<=>new 資料型態 • malloc(sizeof(資料型態)*n)<=>new資料型態[個數] • free(指標)<=>delete 指標 • free(指標)<=>delete[] 指標 (若指標指的是動態陣列)

範例

C++字串：string • C++提供了比C更為方便的字串處理功能 • #include<string>//非<string.h> • 宣告語法 • string 字串物件名稱; • 字串物件可以用以下的方式操作： • =：複製字串 • ==：比較字串 • +=：字串串接 • length()：計算字串長度 • c_str()：傳回C的字串(char*)

C++字串：string • 範例：輸入字串後印出長度與所有字元

C++字串：string • 範例：常用運算 • =：複製字串 • ==：比較字串 • +=：字串串接

C++字串：string • C++字串與C字串不同，C字串是由字元陣列所構成的，而C++字串長度會由字串本身自己控制 • C++字串是物件，而C字串是資料型態所構成的陣列，兩者不一樣(string vs. char *) • 可透過c_str()這個成員函式將C++字串轉成const char *(C字串，並且無法對此作修改) • const是一個關鍵字，代表該東西無法進行修改例如：constint a = 10; 這樣 a 就不能被賦予新的值

C++字串：string • 範例：字元陣列和字串的轉換字元陣列 →string string →字元陣列

C++的參照(reference) • 參照(reference)類似將一個變數或是物件取一個別名，也就是雖然是不同名字，但是是相同東西 • 參照型態的變數或是物件，即是該變數或是物件本身，因此可用參照直接操作變數或物件 • 參照功能類似指標，但是不需要使用指標的語法(&與*) • 宣告參照的語法：資料型態 &資料名稱 = 參照的對象; • int a = 10; //宣告整數變數a • int*b = &a; //宣告整數指標b，並指向a • int&c = a; //宣告整數參照c，且c是a的參照(c即是a)

參照需初始化 • 參照必須在一開始就給他初始值 • 想像你要幫小孩取綽號，可是卻沒有小孩 • 這不是很奇怪嗎？ • 綽號取好之後就不能變，初始化好就不能另外設定

參照和指標 • 參照和指標都可以直接透過記憶體位置操作資料

參照用於傳遞引數 • 參照時常用於引數的傳遞，比起指標來的較方便(不需要*與&) • 限制是要傳遞動態分配的記憶體位置時，仍然得用指標

參照和指標的差異 • 對於參照來說：a就是x，兩者是一樣的東西（記憶體中同一個格子） • 對於指標來說：a是一個指向x的指標，所以真的有在記憶體中佔一個格子（裝x的記憶體位址） • 結論：參照沒有佔額外的記憶體，指標有。

參照的好處 • 不用&* • 相對的有可能忘記他是參照，不小心修改到原本資料 • 不像指標還需要另一塊記憶體空間儲存記憶體位址 • 不需要房卡，直接破門而入 • 直接存取該記憶體位址，速度很快 • 不需要先看房卡上的房號，因為自己就是房間主人

參照的危險 • 因為利用參照呼叫函式時不需要&，因此可能造成錯誤 • 解決方法：撰寫函式時宣告寫清楚！使用他人函式時讀清楚宣告！ void func(&a)? OR void func(a)? int a; func(a)

練習 • 使用參照寫一個swap函式，將兩個變數進行交換 • 如： • int a = 1, b = 2;swap(a, b); //做完之後a=2，b=1 • 如果有同學發現沒有寫卻能用… • 那是因為你用到內建的 swap 了

練習解答

重載函式(function overloading) • 在C裡面，函式名稱都是獨一無二的，一份程式碼裡只有一個唯一的函式，不能有人跟它同名 • C++支援函式的重載(overloading)，根據傳入函式的參數不同的數量或是型態，自動呼叫相對應的函式 • 同名的函數可以有多個！

重載函式(function overloading) • 根據不同參數數量，呼叫相對應的函式

重載函式(function overloading) • 根據參數不同型態，選擇要呼叫的函式

重載函式與回傳值 • 重載函式不會以回傳值做區分

練習 • 延續33頁範例，加入一個函式show，而傳入的參數是一個C++字串，輸出我是字串並把這字串印出來 • 如果做完了，可以設計一個函式叫swap，輸入是兩個C++字串，而這函式會交換兩個字串內容

釐清 • 將上頁第一個字串的練習（show），在重載一個傳入值為char *的函式 • 並在main裡面傳入C字串，看看會有何反應

釐清 • 這頁需要請作一下筆記喔～

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