Introduction to C++

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现代编程语言之间的差异：

几乎都是 C-like 语言，语法上的差异非常小
由库和代码传统区分其适用范围

结论建议

对计算机本身（体系结构、操作系统、编译）感兴趣--->C
- 历史原因，许多计算机内核的内容都是由 C 或更底层的代码实现的
想编程解决⼿头的问题（统计、AI、桌⾯⼩程序）--->Python
- 大量的库和模块支持，适合编写小段代码完成一个小功能
有明确的需求（求职）--->⼈家要什么学什么（PHP、 JavaScript、 C++）
- C++ 是写库的语⾔
还没想好--->Java

Buzzwords

encapsulation
- 译为封装，内容不外露，外部由统一的接口管理
- $\neq$ package
inheritance
- 继承
polymorphism
- poly- 多，morph 形态， -ism 主义，译为多态
- 一个水杯装不同的内容，洗手和洗衣服都是“洗”
overriding
- over- 超越，ride 骑，译为覆盖
- 和 overwrite 有区别：overwrite 指改写
interface
- 界面、接口
- 两个东西链接的地方
cohesion
- 内聚
- 一个物品的内容紧密相连
coupling
- 耦合
- 两个东西之间如何链接，关联的程度
collection classes
- 容器（和集合 set 区分）
template
- 模板
responsibility-driven design
- 每个对象只完成它的责任

C++ 历史简述

Bjarne Stroustrup

个人主页
1980年代，在美国电话电报公司（AT&T）首先设计和实现了C++。
2002年十月到访浙江大学。
著有《The Design and Evolution of C++》，由 Addison-Wesley 出版，ISBN 0-201-54330-3。

历史进程

1975 - 1978，BS 在剑桥大学读书。
- 使用 Simula 编写仿真程序
- 支持类、继承和类型检查，但解释语言，性能很差
1979，BS 进入 AT&T 的贝尔实验室，着手研究 C with classes。
1980，BS 已经定义了除 virtual function 之外的绝大部分 C++ 特性。
1983，BS 完成了 virtual function 的定义，这门新的语言被 Rick Mascitti 命名为 C++。
1985，Cfront 出现，用于将 C++ 代码翻译为 C 代码来编译，这样不用自己写 C++ 编译器了。
同年 BS 发布著作《The C++ Programming Language》（非初学者的教科书）。
1990，ANSI C++ Committee 成立，ISO/ANSI Standard C++ 国际标准。
1998，C++98 标准，ISO/IEC 14882：ISO/IEC JTC1/SC22/WG21 - The C++ Standards Committee - ISOCPP (open-std.org)
2011，C++11 标准，相较于 C++98 有海量的新内容
- 2014，C++14 标准，有少量的更新，tick-tock 更新模式
- 2017，C++17 标准，大量预期的特性没有进入
2020，C++20 标准，，可以在 C++ 里写 Python

C 与 C++

C++ 的目的

支持面向对象程序设计的同时，保持 C 的高性能

C++ 与 C 的区别

应该将 C++ 视为一门独立的语言
C++ 支持面向对象
C++ 支持泛型
C++ 支持函数式编程

Example

简单的输入输出：

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main(void){
    int number;
    cout << "Enter a decimal number: ";
    cin >> number;
    cout << "The number you entered is: " << number << endl;
    return 0;
}

<iomanip> 库包含许多控制符（manipulator），包括位宽控制 setw()、精度控制 setprecision()等。

cout << setw(10) << setprecision(2) << 12.856 << endl;

String 类的使用

C++ 中维护字符串的类。

详细内容：std::basic_string - cppreference.com

定义

#include <string>
std::string str;
std::string s1("abcd");
std::string s2 = "bcde";
std::string s3(s1);

实际上的构造函数原型

string(const char *cp, int len);
string(const string& s2, int pos);
string(const string& s2, int pos, int len);

输入输出

cin >> str;
cout << str;
getline(cin, str);

字符串的连接

s3 = s1 + s2;
s3 += "lalala";

其他方法

s.length()：返回字符串的长度

s.substr(pos, len)：将 pos 位开始的 len 个字符返回。

其他的方法：

void insert(size_t pos, const string& s);
void erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);
void append (const string& str);
void replace (size_t pos, size_t len, const string& str);
size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;