第12章 從C到C++語言 12-1 C++語言的基礎 12-2 C++語言的輸出與輸入 12-3 C++語言的動態記憶體配置

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1 第12章 從C到C++語言 12-1 C++語言的基礎 12-2 C++語言的輸出與輸入 12-3 C++語言的動態記憶體配置

2 12-1 C++語言的基礎 12-1-1 C++語言的歷史 12-1-2 第一個C++程式 12-1-3 C++語言的布林資料型態

3 C++語言的歷史-說明 C++語言是在1980年初期，Bjarne Stoustrup在AT&T貝爾實驗室著手開發的程式語言，在1983年定名為C++，1985年10月Bjarne Stoustrup出版「The C++ Programming Language，第一版」一書，這就是C++語言的標準版本。 到了1990年，ANSI成立X3J16委員會制定標準的ANSI-C++，直到1997年11月才製定完成標準的ANSI-C++，事實上，1989年製定C語言的ANSI-C時，也曾參考C++語言的部分語法。

4 C++語言的歷史-C與C++ C++語言是將C語言擴充成一種物件導向的程式語言，其最初的目的是建立更有效率的C語言，C++語言可以視為程序式程式語言，只是新增物件導向的功能和一些改進程序式程式語言的語法。 使用C++語言撰寫的程式可以使用傳統程序式程式設計（即C語言的寫法），也可以使用物件導向程式設計風格。

5 第一個C++程式-說明 C++程式架構類似C語言，在Dev-C++新增原始碼檔案後，只需編輯好程式碼將它儲存成副檔名.cpp（C語言是.c），如此的程式碼檔案即是C++程式。

6 第一個C++程式-步驟1 步驟１：建立C++程式和編輯程式內容 Dev-C++一樣可以編輯、編譯和執行C++應用程式。

7 12-1-2 第一個C++程式-步驟2 步驟２：編譯和執行C++應用程式
請執行「執行」→「編譯並執行」指令或按F9鍵，如果程式沒有錯誤，可以看到執行結果，在「命令提示字元」視窗顯示字串內容，如下圖所示：

8 第一個C++程式-架構 C++語言的程式架構和C語言相同，都是由含括標頭檔、函數和全域變數宣告、main()主程式和其它函數所組成，如下所示： 01: /* 程式範例: Ch cpp */ 02: #include <iostream.h> 03: #include <stdlib.h> 04: // 主程式 05: int main() 06: { 07: // 顯示訊息 08: cout << "第一個C++程式\n"; 09: system("PAUSE"); 10: return 0; 11: }

9 第一個C++程式-程式註解 程式註解：第1和7列是程式註解，C++除支援C語言的標準註解「/*」和「*/」外，還新增「//」符號開始的文字列作為註解（這也是C99支援的註解），如下所示： 07: // 顯示訊息

10 第一個C++程式-標頭檔 標頭檔：第2~3列含括標題檔，<iostream.h>標頭檔是C++語言基本輸出輸入串流的標頭檔。

11 第一個C++程式-主程式 主程式：第5~11列的main()函數是C++程式的主程式，這是C++應用程式執行時的進入點，也就是說執行C++程式是從此函數開始，如下所示： 05: int main() 06: { 07: // 顯示訊息 08: cout << "第一個C++程式\n"; 09: system("PAUSE"); 10: return 0; 11: }

12 12-1-3 C++語言的布林資料型態-bool布林資料型態
C++語言支援C語言所有的資料型態，在ANSI-C++還支援bool布林資料型態，如下表所示： bool type = true;

13 12-1-3 C++語言的布林資料型態-變數宣告與初值
C++語言不同於C語言只能在程式區塊的開始宣告變數，C++語言允許在程式碼的任何位置，只要需要使用變數即可宣告變數，在宣告變數後，指定初始變數值的方法，除了使用指定敘述，也可以在括號中指定初值，其語法如下： 資料型態 變數名稱 (初值); 上述程式碼是在宣告變數時，指定其初值，例如：宣告整數a，如下所示： int a (10); int b = 20;

14 12-1-4 C++語言的運算子-關係運算子（Relational Operators）
C++語言支援布林資料型態bool，所以關係運算式的結果是布林值的變數，而不在是整數，其值只能是true或false（Dev-C++的GCC的實際值仍為1和0），例如：一些關係運算式的結果，如下所示： r1 = ((5 == 5) && (3 > 6)); // false(true && false) r2 = ((5 == 5) || (3 > 6)); // true(true || false) 變數r1和r2是bool布林資料型態，其值分別為false和true，實際值是整數值是0和1。

15 12-1-4 C++語言的運算子-型態迫換（Type Casting Operators）
C++語言除了相容C語言的型態迫換方式外，也可以使用新語法，也就是將迫換的變數置於型態的括號中，首先是C語言方式，如下所示： int i; float f = ; i = (int) f; 上述程式碼將浮點變數f迫換成整數，變數i的值為整數3。C++還可以將變數置於括號中進行型態迫換，如下所示： i = int (f);

16 12-2 C++語言的輸出與輸入 C++語言的輸出與輸入 輸入一整行文字內容

17 12-2 C++語言的輸出與輸入 C++語言提供全新標準輸出與輸入串流（Streams）來取代C語言的標準輸出和輸入函數scanf()和printf()，在<iostream.h>標頭檔的C++函式庫支援2種資料串流，如下所示： cin：標準輸入串流。 cout：標準輸出串流。

18 C++語言的輸出與輸入-說明 C++語言的cin和cout運算子的字頭為「c」字元，表示這是「控制台」（Console），in/out表示輸入與輸出。 在C++程式只需含括<iostream.h>標頭檔，就可以使用cin和cout運算子輸入和輸出資料，如下所示： #include <iostream.h>

19 12-2-1 C++語言的輸出與輸入-cout運算子
C++程式只需將顯示字串或變數送到標準輸出cout運算子，就可以在螢幕上顯示，其功能如同簡化的printf()函數，如下： cout << "請輸入字串內容: "; cout運算子還可以重複使用「<<」運算子在同一列程式碼輸出多個字串，如下所示： cout << "字串內容:[" << string << "]長度為:" << count << "\n";

20 12-2-1 C++語言的輸出與輸入-cin運算子
cout運算子的相反操作是輸入資料，此時是使用的是cin運算子的輸入串流，如下所示： cin >> string; 程式碼從標準輸入讀取字串，串流方向是從標準輸入使用「>>」運算子送到變數，最後存入字串變數string，在功能上如同scanf("%s")函數。

21 12-2-2 輸入一整行文字內容 cin是一個串流物件，提供成員函數getline()可以取得一整行的文字內容，其原型宣告，如下所示：
cin.getline(char buffer[], int length, char delimiter = ' \n'); 函數屬於cin物件的成員函數，使用「.」運算式呼叫，參數buffer是用來儲存輸入文字內容的字元陣列，length參數是讀取的最大字元數，也就是陣列長度，最後一個參數delimiter是判斷輸入結束，預設的參數值是新行字元'\n'，即讀取到新行字元為止。

22 12-3 C++語言的動態記憶體配置-new運算子
ptr2 = new int; today = new date;

23 12-3 C++語言的動態記憶體配置-delete運算子
在C++程式使用new運算子配置的記憶體空間，可以使用delete運算子釋放指定型態的記憶體空間，其語法如下所示： delete 資料型態; delete[] 資料型態; new運算子的使用有2種方式，第一種是釋放配置單一元素型態的記憶體空間，第二種方式是釋放配置陣列的多個元素。

24 12-4 C++語言的參考變數和範圍運算子-參考變數Reference
參考變數是其它變數的別名，在宣告參考變數時，需要指定成其它變數的名稱，參考變數的宣告和指標變數的宣告相似，其宣告的語法格式，如下所示： 資料型態 ＆變數名稱; 宣告和指標變數宣告只是將變數名稱前的「*」號改為「&」符號（這就是取址運算子）。

25 12-4 C++語言的參考變數和範圍運算子-參考變數範例
整數變數別名的參考變數宣告，如下所示： int &ref = num; 程式碼宣告參考變數ref變數num，也就是num的別名，ref參考變數就是變數num，當指定變數ref的值，相當於是指定變數num的值，如下： num = 15; ref = 17; 指定敘述分別指定num = ref = 15和ref = num = 17，換句話說，變數num和ref位址屬性的記憶體位址是指同一個位址。

26 12-4 C++語言的參考變數和範圍運算子-範圍運算子（Scope Operators）
如果函數中擁有同名的區域和全域變數，在C語言的函數並無法存取全域變數，因為存取的是同名的區域變數，C++語言提供「::」運算子可以存取全域變數的值，如下所示： ::value = int(value) + 7; 程式碼的2個value變數，value是取得區域變數的值，::value是指定全域變數value的值。

27 12-5 C++語言的函數 12-5-1 函數過載 12-5-2 inline函數 12-5-3 參考變數的傳址呼叫
預設的參數值

28 函數過載 C++語言的函數允許擁有兩個以上同名的函數，只是函數傳遞的參數個數或資料型態不同，稱為「過載」（Overload），如下所示： int square(int); double square(double); 兩個同名函數的原型宣告只是參數的型態不同。接著是參數個數不同的函數範例，如下所示： int getMax(int, int); int getMax(int , int, int); 同名函數的參數個數為2和3。

29 inline函數 C++語言的inline函數主要針對一些小型且頻繁呼叫的函數，因為inline函數是直接在函數呼叫的程式列展開函數的程式碼，以便節省呼叫函數所花費的額外執行時間，加速程式的執行。 在C++程式建立inline函數只需在函數前加上inline關鍵字，如下所示： inline int square(int no) { return no*no; }

30 12-5-3 參考變數的傳址呼叫-說明 參考變數的函數原型宣告，如下所示：
void swap(int &, int &); void swap(int &x, int &y); 上述2種函數原型宣告都可以，參數列可以只列出型態，也可以連參數名稱一併列出，這2個參數x和y都是參考變數，如果函數使用參考變數傳遞，在函數中的程式碼就可以直接更改其參考的變數值，也就是呼叫時傳入的變數值。

31 12-5-3 參考變數的傳址呼叫-函數 函數swap()的完整程式碼，如下所示： void swap(int &x, int &y) {
int temp; temp = x; x = y; y = temp; }

32 預設的參數值 在C++的函數可以指定預設的參數值，換句話說，如果函數呼叫時沒有指定參數值，就是使用預設參數值，例如：預設參數值的函數呼叫，如下所示： int volume(int, int = 2, int = 3); int volume(int length, int width = 2, int height = 3);