
- •Глава 2 Описания и Константы 48
- •Глава 3 Выражения и Операторы 78
- •Глава 4 Функции и Файлы 109
- •Глава 5 Классы 130
- •Глава 6 Перегрузка Операций 164
- •Глава 7 Производные Классы 186
- •Глава 8 Потоки 219
- •Предисловие
- •Заметки для Читателя
- •Структура Этой Книги
- •Замечания по Реализации
- •Упражнения
- •Замечания по Проекту Языка
- •Исторические Замечания
- •Эффективность и Структура
- •Философские Замечания
- •Правила Правой Руки*
- •Замечания для Программистов на c
- •Библиографические Ссылки
- •1.1 Введение
- •1.1.1 Вывод
- •1.1.2 Компиляция
- •1.1.3 Ввод
- •1.2 Комментарии
- •1.3 Типы и Описания
- •1.3.1 Основные Типы
- •1.3.2 Производные Типы
- •1.4 Выражения и Операторы
- •1.4.1 Выражения
- •1.4.6 Операторы switch
- •1.4.7 Оператор while
- •1.4.8 Оператор for
- •1.4.9 Описания
- •1.5 Функции
- •1.6 Структура программы
- •1.7 Классы
- •1.8 Перегрузка операций
- •1.9 Ссылки
- •1.10 Конструкторы
- •1.11 Вектора
- •1.12 Inline-подстановка
- •1.13 Производные классы
- •1.14 Еще об операциях
- •1.15 Друзья (friend)
- •1.16 Обобщенные Вектора
- •1.17 Полиморфные Вектора
- •1.18 Виртуальные Функции
- •Глава 2 Описания и Константы
- •2.1 Описания
- •2.1.1 Область Видимости
- •2.1.2 Объекты и Адреса (Lvalue)
- •2.1.3 Время Жизни
- •2.2 Имена
- •2.3 Типы
- •2.3.1 Основные Типы
- •2.3.2 Неявное Преобразование Типа
- •2.3.3 Производные Типы
- •2.3.5 Указатели
- •2.3.6 Вектора
- •2.3.7 Указатели и Вектора
- •2.3.8 Структуры
- •2.3.9 Эквивалентность типов
- •2.3.10 Ссылки
- •2.3.11 Регистры
- •2.4 Константы
- •2.4.1 Целые Константы
- •2.4.2 Константы с Плавающей Точкой
- •2.4.3 Символьные Константы
- •2.4.4 Строки
- •2.4.5 Ноль
- •2.4.7 Перечисления
- •2.5 Экономия Пространства
- •2.5.1 Поля
- •2.5.2 Объединения
- •2.6 Упражнения
- •Глава 3 Выражения и Операторы
- •3.1 Настольный калькулятор
- •3.1.1 Программа синтаксического разбора
- •3.1.2 Функция ввода
- •3.1.3 Таблица имен
- •3.1.4 Обработка ошибок
- •3.1.5 Драйвер
- •3.1.6 Параметры командной строки
- •3.2 Краткая сводка операций
- •3.2.1 Круглые скобки
- •3.2.2 Порядок вычисления
- •3.2.3 Увеличение и уменьшение*
- •3.2.4 Побитовые логические операции
- •3.2.5 Преобразование типа
- •3.2.6 Свободная память
- •3.3 Сводка операторов
- •3.3.1 Проверки
- •3.4 Комментарии и Выравнивание
- •3.5 Упражнения
- •Глава 4 Функции и Файлы
- •4.1 Введение
- •4.2 Компоновка
- •4.3 Заголовочные Файлы
- •4.3.1 Один Заголовочный Файл
- •4.3.2 Множественные Заголовочные Файлы
- •4.3.3 Сокрытие Данных
- •4.4 Файлы как Модули
- •4.5 Как Создать Библиотеку
- •4.6 Функции
- •4.6.1 Описания Функций
- •4.6.2 Определения Функций
- •4.6.3 Передача Параметров
- •4.6.4 Возврат Значения
- •4.6.5 Векторные Параметры
- •Void compute1(int* vec_ptr, int vec_size); // один способ
- •4.6.6 Параметры по Умолчанию
- •4.6.7 Перегрузка Имен Функций
- •4.6.8 Незаданное Число Параметров
- •Глава 5 Классы
- •5.1 Знакомство и Краткий Обзор
- •5.2 Классы и Члены
- •5.2.1 Функции Члены
- •5.2.2 Классы
- •5.2.3 Ссылки на Себя
- •5.2.4 Инициализация
- •5.2.5 Очистка
- •5.3 Интерфейсы и Реализации
- •5.3.1 Альтернативные Реализации
- •5.3.2 Законченный Класс
- •5.4 Друзья и Объединения
- •5.4.1 Друзья
- •5.4.2 Уточнение* Имени Члена
- •5.4.3 Вложенные Классы
- •5.4.4 Статические Члены
- •5.4.5 Указатели на Члены
- •5.4.6 Структуры и Объединения
- •5.5 Конструкторы и Деструкторы
- •5.5.1 Предостережение
- •5.5.2 Статическая Память
- •5.5.3 Свободная Память
- •5.5.4 Объекты Класса как Члены
- •5.5.5 Вектора Объектов Класса
- •5.5.6 Небольшие Объекты
- •5.5.7 Предостережение
- •5.5.8 Объекты Переменного Размера
- •5.6 Упражнения
- •Глава 6 Перегрузка Операций
- •6.1 Введение
- •6.2 Функции Операции
- •6.2.1 Бинарные и Унарные Операции
- •6.2.2 Предопределенный Смысл Операций
- •6.2.3 Операции и Определяемые Пользователем Типы
- •6.3 Определяемое Пользователем Преобразование Типа
- •6.3.1 Конструкторы
- •6.3.2 Операции Преобразования
- •6.3.3 Неоднозначности
- •6.4 Константы
- •6.5 Большие Объекты
- •6.6 Присваивание и Инициализация
- •6.7 Индексирование
- •6.8 Вызов Функции
- •6.9 Класс String
- •6.10 Друзья и Члены
- •6.11 Предостережение
- •6.12 Упражнения
- •Глава 7 Производные Классы
- •7.1 Введение
- •7.2 Производные Классы
- •7.2.1 Построение Производного Класса
- •7.2.2 Функции Члены
- •7.2.3 Видимость
- •7.2.4 Указатели
- •7.2.5 Иерархия Типов
- •7.2.6 Конструкторы и Деструкторы
- •7.2.7 Поля Типа
- •7.2.8 Виртуальные Функции
- •7.3 Альтернативные Интерфейсы
- •7.3.1 Интерфейс
- •7.3.2 Реализация
- •7.3.3 Как Этим Пользоваться
- •7.3.4 Обработка Ошибок
- •7.3.5 Обобщенные Классы
- •7.3.6 Ограниченные Интерфейсы
- •7.4 Добавление к Классу
- •7.5 Неоднородные Списки
- •7.6 Законченная Программа
- •7.6.1 Администратор Экрана
- •7.6.2 Библиотека Фигур
- •Virtual point north() (*return point(0,0);*) // север
- •7.6.3 Прикладная Программа
- •7.7 Свободная Память
- •7.8 Упражнения
- •Глава 8 Потоки
- •8.1 Введение
- •8.2 Вывод
- •8.2.1 Вывод Встроенных Типов
- •8.2.2 Вывод Определяемых Пользователем Типов
- •8.2.3 Некоторые Подробности Разработки
- •8.2.4 Форматированный Вывод
- •8.2.5 Виртуальная Функция Вывода
- •8.3 Файлы и Потоки
- •8.3.1 Инициализация Потоков Вывода
- •8.3.2 Закрытие Потоков Вывода
- •8.3.3 Открытие Файлов
- •8.3.4 Копирование Потоков
- •8.4 Ввод
- •8.4.1 Ввод Встроенных Типов
- •8.4.2 Состояния Потока
- •8.4.3 Ввод Типов, Определяемых Пользователем
- •8.4.4 Инициализация Потоков Ввода
- •8.5 Работа со Строками
- •8.6 Буферизация
- •8.7 Эффективность
- •8.8 Упражнения
- •Справочное Руководство
- •1. Введение
- •2. Договоренности о Лексике
- •2.1 Комментарии
- •2.2 Идентификаторы (Имена)
- •2.3 Ключевые Слова
- •2.4 Константы
- •2.4.1 Целые Константы
- •2.4.2 Явно Заданные Длинные Константы
- •2.4.3 Символьные Константы
- •2.4.4 Константы с Плавающей Точкой
- •2.4.5 Перечислимые Константы
- •2.4.6 Описанные Константы
- •2.5 Строки
- •2.6 Харктеристики Аппаратного Обеспечения
- •3. Запись Синтаксиса
- •4. Имена и Типы
- •4.1 Область Видимости
- •4.2 Определения
- •4.3 Компоновка
- •4.4 Классы Памяти
- •4.5 Основные Типы
- •4.6 Производные Типы
- •5. Объекты и Lvalue (Адреса)
- •6. Преобразования
- •6.1 Символы и Целые
- •6.3 Плавающие и Целые
- •6.4 Указатели и Целые
- •6.6 Арифметические Преобразования
- •6.7 Преобразования Указателей
- •6.8 Преобразования Ссылок
- •7. Выражения
- •7.1 Основные Выражения
- •7.2 Унарные Операции
- •7.2.1 Увеличение и Уменьшение
- •7.2.3 Явное Преобразование Типа
- •7.2.4 Свободная Память
- •7.3 Мультипликативные Операции
- •7.4 Аддитивные Операции
- •7.5 Операции Сдвига
- •7.6 Операции Отношения
- •7.12 Операция Логическое или
- •7.13 Условная Операция
- •7.14 Операции Присваивания
- •7.15 Операция Запятая
- •7.16 Перегруженные Операции
- •7.16.1 Унарные Операции
- •7.16.2 Бинарные Операции
- •7.16.3 Особые Операции
- •8. Описания
- •8.1 Спецификаторы Класса Памяти
- •8.2 Спецификаторы Типа
- •8.3 Описатели
- •8.4 Смысл описателей
- •8.4.1 Примеры
- •8.4.2 Массивы, Указатели и Индексирование
- •8.5 Описания Классов
- •8.5.1 Статические Члены
- •8.5.2 Функции Члены
- •8.5.3 Производные Классы
- •8.5.4 Виртуальные Функции
- •8.5.5 Конструкторы
- •8.5.6 Преобразования
- •8.5.7 Деструкторы
- •8.5.8 Свободная Память
- •8.5.9 Видимость Имен Членов
- •8.5.10 Друзья
- •8.5.11 Функция Операция
- •8.5.12 Структуры
- •8.5.13 Объединения
- •8.5.14 Поля Бит
- •8.5.15 Вложенные Классы
- •8.6 Инициализация
- •8.6.1 Список Инициализаторов
- •8.6.2 Объекты Классов
- •8.6.3 Ссылки
- •8.6.4 Массивы Символов
- •8.7 Имена Типов
- •8.8 Typedef - Определение Типа
- •8.9 Перегруженные Имена Функций
- •8.10 Описания Перечислений
- •9.4 Оператор While
- •9.5 Оператор Do
- •9.6 Оператор For
- •9.7 Оператор Switch
- •9.8 Оператор Break
- •9.9 Оператор Continue
- •9.10 Оператор Return
- •10. Определения Функций
- •11. Командные Строки Компилятора
- •11.1 Замена Лексем
- •11.2 Включение Файлов
- •11.3 Условная Компиляция
- •11.4 Управление Строкой
- •12. Константные Выражения
- •13. Соображения Мобильности
- •14. Краткое Изложение Синтаксиса
- •14.1 Выражения
- •14.2 Описания
- •14.3 Операторы
- •14.4 Внешние определения
- •14.5 Препроцессор
- •15. Отличия от c
- •15.1 Расширения
- •15.2 Сводка Несовместимостей
- •15.3 Анахронизмы
Предисловие
Язык формирует наш способ мышления и определяет, о чем мы можем мыслить.
- Б.Л. Ворф
С++ - это универсальный язык программирования, задуманный так, чтобы сделать программирование более приятным для серьезного программиста. За исключением второстепенных деталей С++ является надмножеством языка программирования C. Помимо возможностей, которые дает C, С++ предоставляет гибкие и эффективные средства определения новых типов. Используя определения новых типов, точно отвечающих концепциям приложения, программист может разделять разрабатываемую программу на легко поддающиеся контролю части. Такой метод построения программ часто называют абстракцией данных. Информация о типах содержится в некоторых объектах типов, определенных пользователем. Такие объекты просты и надежны в использовании в тех ситуациях, когда их тип нельзя установить на стадии компиляции. Программирование с применением таких объектов часто называют объектно-ориентированным. При правильном использовании этот метод дает более короткие, проще понимаемые и легче контролируемые программы.
Ключевым понятием С++ является класс. Класс - это тип, определяемый пользователем. Классы обеспечивают сокрытие данных, гарантированную инициализацию данных, неявное преобразование типов для типов, определенных пользователем, динамическое задание типа, контролируемое пользователем управление памятью и механизмы перегрузки операций. С++ предоставляет гораздо лучшие, чем в C, средства выражения модульности программы и проверки типов. В языке есть также усовершенствования, не связанные непосредственно с классами, включающие в себя символические константы, inline-подстановку функций, параметры функции по умолчанию, перегруженные имена функций, операции управления свободной памятью и ссылочный тип. В С++ сохранены возможности языка C по работе с основными объектами аппаратного обеспечения (биты, байты, слова, адреса и т.п.). Это позволяет весьма эффективно реализовывать типы, определяемые пользователем.
С++ и его стандартные библиотеки спроектированы так, чтобы обеспечивать переносимость. Имеющаяся на текущий момент реализация языка будет идти в большинстве систем, поддерживающих C. Из С++ программ можно использовать C библиотеки, и с С++ можно использовать большую часть инструментальных средств, поддерживающих программирование на C.
Эта книга предназначена главным образом для того, чтобы помочь серьезным программистам изучить язык и применять его в нетривиальных проектах. В ней дано полное описание С++, много примеров и еще больше фрагментов программ.
Благодарности
С++ никогда бы не созрел без постоянного использования, предложений и конструктивной критики со стороны многих друзей и коллег. Том Карджилл, Джим Коплин, Сту Фельдман, Сэнди Фрезер, Стив Джонсон, Брайэн Керниган, Барт Локанти, Дуг МакИлрой, Дэннис Риччи, Лэрри Рослер, Джерри Шварц и Джон Шопиро подали важные для развития языка идеи. Дэйв Пресотто написал текущую реализацию библиотеки потоков ввода/вывода.
Кроме того, в развитие С++ внесли свой вклад сотни людей, которые присылали мне предложения по усовершенствованию, описания трудностей, с которыми они сталкивались, и ошибки компилятора. Здесь я могу упомянуть лишь немногих из них: Гэри Бишоп, Эндрю Хьюм, Том Карцес, Виктор Миленкович, Роб Мюррэй, Леони Росс, Брайэн Шмальт и Гарри Уокер.
В издании этой книги мне помогли многие люди, в частности, Джон Бентли, Лаура Ивс, Брайэн Керниган, Тэд Ковальски, Стив Махани, Джон Шопиро и участники семинара по С++, который проводился в Bell Labs, Колумбия, Огайо, 26-27 июня 1985 года.
Мюррэй Хилл, Нью Джерси Бьярн Страустрап