作为C++入门经典教材，《C++入门经典(第10版)》结合作者多年的教学经验，清楚梳理出一个有利于教与学的结构体系，从各章开头的内容总览，到随处可见的自测题、小结框、编程提示和编程陷阱，再到章末的小结、习题、编程练习和编程项目，由浅入深，从简到繁，可以帮助初学者渐入佳境，逐步理解并掌握重要的编程概念。

《C++入门经典(第10版)》共18章，8个附录。在讲解C++基础知识之后，循序渐进地引导读者深入函数、I/O流、类、控制流程、命名空间、数组、字符串、指针和动态数组、递归、模板、指针和链表、派生类、异常以及标准模板库。本书前几版被全国100多所高校选作C++程序设计课程的教材，很受师生欢迎。《C++入门经典(第10版)》也适合自学，不同层次的知识点和测试练习，可以帮助读者以自己的节奏进入美妙的C++编程世界。

前    言

　　本书适合C++程序设计和计算机科学入门课程。不要求读者有任何编程经验，也不要求掌握除中学代数之外的其他任何数学知识。

　　本书前几版的读者请阅读关于第10版修订内容的小节，其余内容可略过。新读者请阅读的全部内容以把握本书脉络。

第10版修订内容

　　第10版采用和第9版相同的体例。保留第9版全部内容，但进行了以下修订。

* 统一采用camelCase拼写法，不再采用C风格的下划线连接。例如，set_name改为setName。

* 第10章讨论了浅拷贝和深拷贝。

* 第12章和第17章讨论了如何用头文件引入编译模板。

* 第18章讨论了C++11的std::array类、正则表达式、线程和智能指针。

* 进行了大量勘误和编辑，强调了文件I/O的首选方法，术语更规范，更好地定义了封装，并不再讨论已在C++11和更高版本中成为标准的一些东西。

* 新增10个编程项目。

* 新增5个视频讲解，总数达69个。这些视频讲解辅导学生解题和写程序，有助于巩固对关键编程概念的掌握。如书中某个主题有对应的视频讲解，就会出现一行特殊的注释(视频讲解：……)。

　　用过第9版的教师可沿用以前的教案，几乎不需要任何改动。

主题可以灵活排序

　　本书允许教师自由安排教学顺序。为了演示这一灵活性，下面推荐了两个额外的顺序。采用任何顺序都不会影响学习的连贯性。为了在改变顺序时确保这种连贯性，可能需要移动个别小节而不是全章。但只有较大的、位置便利的小节才需移动。为了帮助您根据需要自定义一个教学/阅读顺序，图P.1展示了一幅依赖图。另外，每章都有“预备知识”小节，解释学习那一章的每一节之前需掌握的内容。

　　重新排序1：提前学习类

　　为有效设计类，学生需要掌握一些基本工具，比如控制结构和函数定义。这些基础知识在第1章～第6章介绍。完成第6章后，学生就可开始写自己的类了。如果想提前学习类的相关知识，可像下面这样重新安排各章顺序。

* 基础知识  第1章～第6章。这6章全面介绍控制结构、函数定义和基本文件I/O。第3章介绍几种额外的控制结构，想提前学习类可考虑推迟这一章。

* 类和命名空间  第10章、第11章的11.1节和11.2节、第12章。这些章节全面介绍了如何定义类、友元、重载操作符和命名空间。

* 数组、字符串和向量  第7章和第8章。

* 指针和动态数组  第9章。

* 类中的数组  第11章的11.3节和11.4节。

* 继承  第15章。

* 递归  第14章(可推迟)。

* 指针和链表  第13章。

　　可能还要用到以下各章的部分内容。

* 异常处理  第16章。

* 模板  第17章。

* 标准模板库  第18章。

　　重新排序2：略微推迟类的学习

　　在“重新排序2”中，将先学完所有控制结构和数组的知识，然后才开始学习类。虽然对类的接触要比“重新排序1”晚，但还是比本书的默认顺序提前一些。

* 基础知识  第1章到第6章。这6章全面介绍了控制结构、函数定义和基本文件I/O。

* 数组和字符串  第7章、第8章的8.1节和8.2节。

* 类和命名空间  第10章、第11章的11.1节、11.2节和第12章。这些章节全面介绍了如何定义类、友元、重载操作符和命名空间。

* 指针和动态数组  第9章。

* 类中的数组  第11章的11.3节和11.4节。

* 继承  第15章。

* 递归  第14章(可推迟)。

* 向量  8.3节。

* 指针和链表  第13章。

　　可能还要用到以下各章的部分内容。

* 异常处理  第16章。

* 模板  第17章。

* 标准模板库  第18章。

面向学生的易用性

　　一本书必须按恰当的顺序来讲解恰当的主题，这是最起码的要求。另外，在老师和其他有经验的程序员看来，书的内容必须清晰而正确，这是另一个最起码的要求。但是不是符合这两项要求的书都是好书呢？答案是否定的。书中的内容必须采取有利于初学者使用的方式来编排。在这本入门教科书中，我尽力让学生觉得清楚和友好。本书以前版本的大量学生反馈证明，这种写作风格确实使内容更清晰，能使学生充分享受到学习的乐趣。

ANSI/ISO C++标准

　　本书可顺利使用符合最新ANSI/ISO C++标准的编译器。写作时最新标准是C++14。

高级主题

　　许多“高级主题”都已成为标准CS1课程的一部分。即使不是，以补充材料的形式提供也不错。本书提供大量高级主题，它们既可集成到课程中，也可作为自学主题。本书全面讲述了C++模板、继承(包括虚函数)、异常处理和STL(Standard Template Library，标准模板库)。虽然本书使用了库，而且教给学生库的重要性，但不要求任何非标准库。本书只用所有C++实现都有的库。

依赖图

　　下面的依赖图展示了各个章节可能的排序方式。连接两个框的实线表明上部的框必须先于下部的框完成。只要符合这个条件，采用任何阅读顺序都无损连贯性。如果一个框中包含小节编号，表明该框只代表那些小节，不代表全章。

　　

　　

小结框

　　每个要点都用一个有底纹的方框来小结，它们散布于各章。

　　自测题

　　每章都在重要位置提供大量自测题。答案在章末提供。

　　视频讲解

　　 视频讲解(Video Note)旨在讲解关键编程概念和技术，演示了从设计到编码来解决问题的过程。视频讲解使学生能方便地自学感兴趣的主题，支持选择、播放、倒退、快进和暂停。每当看到“ 视频讲解：……”，都表明当前主题有对应的视频讲解。视频列表请从本书中文版配套网站获取，网址是http://transbot.ys168.com和https://pan.baidu.com/s/1yd43W。注意，由于是英文视频，所以为了方便索引，书中保留了这些视频的英文名称。

支持材料

　　部分支持材料本书所有读者都适合。其他仅适合认证教师。

　　适合本书所有读者的支持材料

* 源代码

* PowerPoint幻灯片

* 视频讲解

　　获取这些材料请访问本书译者博客(transbot.blog.163.com)或网盘（http://transbot.ys168.com和https://pan.baidu.com/s/1yd43W）。

　　适合认证教师的资源

　　选用本书作为教材的教师，可致函责编信箱coo@netease.com，了解详情。

* 教师资源指南(Instructor’s Resource Guide)：包括每一章的教学要点、课堂测验/答案和大量编程项目的参考答案。

* Test Bank和Test Generator：用于生成试卷。

* PowerPoint幻灯片：包括本书的程序和插图。

* Lab Manual(实验手册)。

　　

致    谢

　　在准备本书素材期间，许多个人和团体提供了大量建议和帮助，并和我进行了广泛而深入的探讨。本书第1版大部分内容是我在科罗拉多大学(波德分校)计算机系担任客座教授时写就的。其余内容和后续版本则是在加州大学(圣地亚哥分校)计算机科学与工程系完成的。非常感谢两所学校为本书写作和教学所提供的良好氛围。

　　特别感谢向这一版和之前各版提供意见或者编程项目的个人，以下人名按字母排序：Alex Feldman，Amber Settle，Andrew Burt，Andrew Haas，Anne Marchant，Barney MacCabe，Bob Holloway，Bob Matthews，Brian R. King，Bruce Johnston，Carol Roberts，Charles Dowling，Claire Bono，Cynthia Martincic，David Feinstein，David Teague，Dennis Heckman，Donald Needham，Doug Cosman，Dung Nguyen，Edward Carr，Eitan M. Gurari，Ethan Munson，Firooz Khosraviyani，Frank Moore，Gilliean Lee，Huzefa Kagdi，James Stepleton，Jeff Roach，Jeffrey Watson，Jennifer Perkins，Jerry Weltman，Joe Faletti，Joel Cohen，John J. Westman，John Marsaglia，John Russo，Joseph Allen，Joseph D. Oldham，Jerrold Grossman，Jesse Morehouse，Karla Chaveau，Ken Rockwood，Larry Johnson，Len Garrett，Linda F. Wilson，Mal Gunasekera，Marianne Lepp，Matt Johnson，Michael Keenan，Michael Main，Michal Sramka，Naomi Shapiro，Nat Martin，Noah Aydin，Nisar Hundewale，Paul J. Kaiser，Paul Kube，Paulo Franca，Richard Borie，Scot Drysdale，Scott Strong，Sheila Foster，Steve Mahaney，Susanne Sherba，Thomas Judson，Walter A. Manrique，Wei Lian Chen和Wojciech Komornicki。

　　还要感谢用过本书前几版的许多老师，他们的建议相当有价值。最后感谢Kenrick Mock帮我实现了这一版的全部修订。他的工作令我和编辑激赏！

目    录

第1章  计算机和C++编程入门 1

1.1  计算机系统 2

硬件 2

软件 5

高级语言 6

编译器 7

历史回顾 9

1.2  编程和问题求解 9

算法 10

程序设计 11

面向对象编程 12

软件生命周期 12

1.3  C++入门 13

C++语言的起源 13

一个C++示范程序 14

陷阱：在\n中错误地使用斜杠 17

编程提示：输入和输出语法 17

简单C++程序的布局 17

陷阱：在include的文件名前错误地

添加一个空格 19

编译和运行C++程序 19

陷阱：编译C++11程序 19

编程提示：让程序运行起来 20

1.4  测试和调试 22

各种程序错误 22

陷阱：错误地假定程序正确 23

小结 24

自测题答案 25

编程练习 26

编程项目 27

第2章  C++基础知识 29

2.1  变量和赋值 30

变量 30

名称：标识符 32

变量声明 33

赋值语句 34

陷阱：未初始化的变量 35

编程提示：使用有意义的名称 36

2.2  输入和输出 37

使用cout进行输出 37

include预编译指令和命名空间 38

转义序列 39

编程提示：用\n或endl终止

每一个程序 40

格式化带小数点的数字 41

用cin进行输入 42

设计输入和输出 43

编程提示：I/O中的换行 43

2.3  数据类型和表达式 44

int类型和double类型 44

其他数值类型 45

C++11类型 46

char类型 47

bool类型 48

string类简介 48

类型的兼容性 49

算术操作符和表达式 50

陷阱：除法中的整数 52

更多赋值语句 53

2.4  简单控制流程 54

一个简单的分支机制 54

陷阱：连续的不等式 58

陷阱：该用==的时候用了= 58

复合语句 59

简单的循环机制 61

递增操作符和递减操作符 63

编程实例：信用卡余额 64

陷阱：无限循环 65

2.5  程序风格 67

缩进 67

注释 67

为常量命名 69

小结 71

自测题答案 72

编程练习 75

编程项目 76

第3章  更多的控制流程 81

3.1  使用布尔表达式 82

布尔表达式求值 82

陷阱：将布尔表达式转换成int值 85

枚举类型(选读) 87

3.2  多路分支 87

嵌套语句 88

编程提示：在嵌套语句中使用

花括号 88

多路if-else语句 90

编程实例：州收入税 91

switch语句 94

陷阱：忘记在switch语句中添加

break 96

为菜单使用switch语句 97

代码块 98

陷阱：疏忽局部变量 100

3.3  C++循环语句详解 101

while语句回顾 101

再论递增操作符和递减操作符 102

for语句 104

陷阱：for语句中多余的分号 108

应该使用哪种循环 108

陷阱：未初始化的变量和

无限循环 110

break语句 110

陷阱：嵌套循环中的break语句 111

3.4  设计循环 111

求和与求乘积的循环 112

终止循环 113

嵌套循环 115

调试循环 116

小结 119

自测题答案 120

编程练习 123

编程项目 124

第4章  过程抽象和返回值的函数 129

4.1  自顶向下设计 130

4.2  预定义函数 130

使用预定义函数 131

随机数生成 134

强制类型转换 135

强制类型转换的古老形式 137

陷阱：整数除法丢弃了小数部分 137

4.3  程序员自定义函数 138

函数定义 138

返回布尔值的函数 142

另一种形式的函数声明 142

陷阱：实参顺序错误 143

函数定义语法小结 144

再论函数定义的位置 144

编程提示：在分支语句中使用

函数调用 145

4.4  过程抽象 146

黑盒的比喻 146

编程提示：选择形参名称 147

编程提示：嵌套循环 148

案例分析：购买比萨 150

编程提示：使用伪代码 154

4.5  作用域和局部变量 155

函数如同小程序 155

编程实例：豌豆试验田 157

全局常量和全局变量 157

传值形参是局部变量 158

块作用域 160

再论命名空间 161

编程实例：阶乘函数 163

4.6  重载函数名称 164

重载入门 164

编程实例：购买比萨(修订版) 166

自动类型转换 168

小结 170

自测题答案 171

编程练习 173

编程项目 174

第5章  用函数完成所有子任务 177

5.1  void函数 178

void函数的定义 178

编程实例温度换算 180

void函数中的return语句 181

5.2  传引用参数 182

初探传引用调用 182

传引用调用详解 184

编程实例：swapValues函数 187

混合的参数列表 188

编程提示：应该使用哪种参数 189

陷阱：疏忽造成的局部变量 190

5.3  使用过程抽象 192

在函数中调用其他函数 192

前条件和后条件 193

案例分析：超市定价系统 194

5.4  测试和调试函数 198

存根和驱动程序 198

5.5  常规调试技术 201

不抱成见 201

检查常见错误 202

定位错误 202

assert宏 203

小结 205

自测题答案 206

编程练习 208

编程项目 209

第6章  I/O流——对象和类入门 213

6.1  流和基本文件I/O 214

为什么要用文件来I/O 215

文件I/O 215

类与对象入门 218

编程提示：检查文件是否成功

打开 219

文件I/O技术 222

追加到文件(选读) 223

文件名作为输入(选读) 225

6.2  流I/O工具 227

用流函数格式化输出 227

操纵元 230

流作为函数实参 232

编程提示：检查文件尾 233

命名空间的问题 234

编程实例：整理文件格式 235

6.3  字符I/O 236

get和put成员函数 236

putback成员函数(选读) 239

编程实例：检查输入 239

陷阱：输入中不期而遇的'\n' 241

编程实例：另一个newLine函数 242

函数的默认实参(选读) 243

eof成员函数 246

编程实例：编辑文本文件 247

预定义字符函数 249

陷阱：toupper和tolower返回值 250

小结 252

自测题答案 253

编程练习 257

编程项目 258

第7章  数组 263

7.1  数组入门 264

声明和引用数组 264

编程提示：为数组使用for循环 266

陷阱：数组索引总是从零开始 266

编程提示：为数组长度使用已定义

常量 266

数组在内存中的表示 267

陷阱：数组索引越界 268

初始化数组 269

编程提示：C++11基于范围的

for语句 270

7.2  函数中的数组 272

索引变量作为函数参数 272

整个数组作为函数参数 274

const参数修饰符 276

陷阱：const参数修饰符的使用

不一致 277

返回数组的函数 278

案例分析：产量图 278

7.3  数组编程 287

部分填充数组 287

编程提示：不要吝啬形参 289

编程实例：搜索数组 290

编程实例：数组排序 291

编程实例：冒泡排序 294

7.4  多维数组 297

多维数组基础 297

多维数组参数 298

编程实例：二维打分程序 299

陷阱：在数组索引之间使用逗号 302

小结 303

自测题答案 304

编程练习 306

编程项目 307

第8章  字符串和向量 315

8.1  字符串的数组类型 316

C字符串值和C字符串变量 317

陷阱：为C字符串使用=和== 319

<cstring>中的其他函数 321

陷阱：使用strcpy复制C字符串

越界 322

C字符串输入和输出 324

C字符串到数值的转换和

可靠输入 326

8.2  标准string类 330

标准类string简介 330

string类的I/O 332

编程提示：getline的其他版本 334

陷阱：混合使用cin>>变量;和

getline 335

用string类进行字符串处理 336

编程实例：回文测试 338

string对象和C字符串之间的转换 341

字符串和数字之间的转换 342

8.3  向量 342

向量基础知识 342

陷阱：使用方括号时超出向量

长度 345

编程提示：向量赋值具有良好

行为 345

效率问题 345

小结 347

自测题答案 348

编程练习 349

编程项目 350

第9章  指针和动态数组 355

9.1  指针 356

指针变量 357

基本内存管理 362

陷阱：虚悬指针 362

静态变量和自动变量 362

编程提示：定义指针类型 363

9.2  动态数组 364

数组变量和指针变量 365

创建和使用动态数组 366

指针运算(选读) 370

多维动态数组(选读) 371

小结 373

自测题答案 374

编程练习 374

编程项目 375

第10章  定义类 379

10.1  结构 380

用于异种数据的结构 380

陷阱：结构定义中忘记添加分号 383

结构作为函数参数 384

编程提示：使用层次化结构 384

对结构进行初始化 386

10.2  类 388

定义类和成员函数 388

公共成员和私有成员 391

编程提示：将所有成员变量

设为私有 396

编程提示：定义取值函数和

赋值函数 397

编程提示：将赋值操作符用于

对象 398

编程实例：BankAccount类

(版本1) 398

总结类的一些特征 402

用于初始化的构造函数 403

编程提示：总是包括默认构造

函数 408

陷阱：无参构造函数 409

C++11的成员初始化器和构造

函数委托 410

10.3  抽象数据类型 411

用于生成抽象数据类型的类 412

编程实例：类的另一种实现 414

10.4  继承 418

派生类 418

定义派生类 419

小结 423

自测题答案 424

编程练习 428

编程项目 428

第11章  类中的友元函数、

重载操作符和数组 433

11.1  友元函数 434

编程实例：一个相等性函数 434

友元函数 436

编程提示：定义取值函数和

友元函数 438

编程提示：同时使用成员函数和

非成员函数 439

编程实例：Money类(版本1) 439

实现digitToInt(选读) 443

陷阱：数字常量中的前置零 444

const参数修饰符 445

陷阱：修饰符const的用法不一致 447

11.2  重载操作符 449

重载操作符 449

用于自动类型转换的构造函数 452

重载一元操作符 453

重载>>和<< 454

11.3  数组和类 460

类数组 460

数组作为类成员 463

编程实例：用于部分填充

数组的类 463

11.4  类和动态数组 465

编程实例：字符串变量类 466

析构函数 468

陷阱：指针作为传值参数 469

拷贝构造函数 471

重载赋值操作符 474

小结 477

自测题答案 478

编程练习 484

编程项目 484

第12章  独立编译和命名空间 491

12.1  独立编译 492

ADT回顾 492

案例分析：独立编译的

DigitalTime类 493

使用#ifndef 500

编程提示：定义其他库 502

12.2  命名空间 503

命名空间和using预编译指令 503

创建命名空间 504

限定名称 506

命名空间的微妙之处(选读) 507

无名命名空间 508

陷阱：混淆全局命名空间和

无名命名空间 512

小结 513

自测题答案 514

编程练习 515

编程项目 516

第13章  指针和链表 517

13.1  节点和链表 518

节点 519

nullptr 521

链表 522

在表头插入节点 523

陷阱：丢失节点 525

搜索链表 526

指针作为迭代器 528

在列表中插入和删除节点 528

陷阱：为动态数据结构使用赋值

操作符 531

链表的变体 531

类构成的链表 533

13.2  栈和队列 536

栈 536

编程实例：栈类 536

队列 539

编程实例：队列类 540

小结 544

自测题答案 545

编程练习 546

编程项目 547

第14章  递归 553

14.1  面向任务的递归函数 554

案例分析：垂直数字 555

深入递归 559

陷阱：无穷递归 560

用于递归的栈 562

陷阱：栈溢出 563

递归与迭代 563

14.2  面向值的递归函数 564

要返回值的递归函数的常规形式 564

编程实例：另一个求乘方函数 564

14.3  递归思想 567

递归设计技术 567

案例分析：二叉搜索

(递归思想示例) 569

编程实例：递归成员函数 574

小结 577

自测题答案 578

编程练习 581

编程项目 581

第15章  继承 585

15.1  继承基础 586

派生类 588

派生类中的构造函数 593

陷阱：使用来自基类的私有

成员变量 595

陷阱：私有成员函数不会继承 596

protected限定符 596

重定义成员函数 598

重定义与重载的比较 600

访问重定义的基函数 601

15.2  继承细节 602

不继承的函数 602

派生类中的赋值操作符和

拷贝构造函数 602

派生类中的析构函数 603

15.3  多态性 604

晚期绑定 604

C++虚函数 605

虚函数和扩展类型兼容性 609

陷阱：不使用虚成员函数 612

陷阱：试图对虚成员函数定义

不齐全的类进行编译 612

编程提示：使析构函数成为

虚函数 613

小结 615

自测题答案 616

编程练习 619

编程项目 620

第16章  异常处理 627

16.1  异常处理基础 628

异常处理的简单例子 629

定义自己的异常类 635

多个throw块和catch块 636

陷阱：首先捕捉较具体的异常 638

编程提示：异常类可能很简单 638

在函数中抛出异常 639

异常规范 640

陷阱：派生类中的异常规范 641

16.2  用于异常处理的编程技术 642

抛出异常的时机 642

陷阱：未捕捉的异常 643

陷阱：嵌套try-catch块 643

陷阱：滥用异常 644

异常类层次结构 644

测试可用内存 644

重新抛出异常 645

小结 646

自测题答案 647

编程练习 647

编程项目 649

第17章  模板 651

17.1  用于算法抽象的模板 652

函数模板 653

陷阱：编译器的复杂性 656

编程实例：泛型排序函数 657

编程提示：如何定义模板 660

陷阱：为不恰当的类型使用模板 660

17.2  用于数据抽象的模板 660

类模板的语法 660

编程实例：数组类 663

小结 668

自测题答案 669

编程练习 671

编程项目 671

第18章  标准模板库 675

18.1  迭代器 676

using声明 677

迭代器基础 677

编程提示：使用auto简化变量

声明 681

陷阱：编译器问题 681

迭代器的种类 682

常量和可变迭代器 684

逆向迭代器 685

其他种类的迭代器 687

18.2  容器 687

顺序容器 687

陷阱：迭代器和删除元素 690

编程提示：容器中的类型定义 691

容器配接器stack和queue 691

关联容器set和map 693

编程提示：为容器使用初始化、

基于范围的for和auto 698

效率问题 699

18.3  泛型算法 699

运行时间和大O表示法 700

容器访问运行时间 703

不修改容器的算法 703

会修改容器的算法 706

set算法 707

排序算法 708

18.4  不断进化的C++ 708

std::array 709

正则表达式 710

线程 713

智能指针 717

小结 722

自测题答案 723

编程练习 724

编程项目 724

附录A  C++关键字 729

附录B  操作符的优先级 730

附录C  ASCII字符集 731

附录D  部分库函数 732

附录E  内联函数 736

附录F  重载数组索引方括号 737

附录G  this指针 738

附录H  将操作符重载为成员操作符 740

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Walter Savitch    

加州大学圣迭戈分校荣誉退休教授。拥有加州大学伯克利分校博士学位，曾担任加州大学圣迭戈分校计算机科学系教授和认知科学跨学科博士项目主任。他在复杂性理论和并行计算模型方面具有卓越贡献，其研究领域包括形式语言理论和计算语言学等。

周靖    

微软最有价值专家(MVP)，资深译者。涉猎广泛，具有深厚的技术功底和良好的文学素养。早期痴迷于硬件，曾多年担任《微型计算机》杂志特约作者。继而潜心钻研程序设计，并在这方面积累了丰富的经验。此后专职从事计算机图书的翻译。其翻译风格严谨、准确、朴实、流畅，深受读者好评。代表译著有《C++入门经典》、《Visual C#从入门到精通》、《CLR via C》系列版本。