Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

Только после полного освоения основ использования библиотеки (и написания разных абстрактных программ при помощи библиотеки) мы переходим к тем средствам языка С++, которые позволяют писать собственные абстракции. В частях III и IV главное внимание уделяется написанию абстракции в форме классов. В части III рассматриваются общие принципы, а в части IV — специализированные средства.

В части III мы рассматриваем проблемы управления копированием, а также другие способы создания классов, которые так же удобны, как и встроенные типы. Классы — это основа объектно-ориентированного и обобщенного программирования, которое также будет рассмотрено в части III. Книга заканчивается частью IV, рассматривающей средства, обычно используемые в больших и сложных системах. В приложении А приведено краткое описание библиотечных алгоритмов.

Каждая глава завершается резюме и словарем терминов. Читатели могут использовать эти разделы как контрольный список: если вы не понимаете термин, следует повторно изучить соответствующую часть главы.

Здесь используются соглашения, общепринятые в компьютерной литературе.

• Новые термины в тексте выделяются курсивом. Чтобы обратить внимание читателя на отдельные фрагменты текста, также применяется курсив.

• Текст программ, функций, переменных, URL веб-страниц и другой код представлен моноширинным шрифтом.

• Все, что придется вводить с клавиатуры, выделено полужирным моноширинным шрифтом.

• Знакоместо в описаниях синтаксиса выделено курсивом. Это указывает на необходимость заменить знакоместо фактическим именем переменной, параметром или другим элементом, который должен находиться на этом месте. Например: BINDSIZE=(максимальная ширина колонки)*(номер колонки).

• Пункты меню и названия диалоговых окон представлены следующим образом: Menu Option (Пункт меню).

На момент написания этой книги (июль 2012 года) поставщики компиляторов интенсивно работали, модифицируя свои компиляторы в соответствии с последним стандартом ISO. Чаще всего мы использовали компилятор GNU версии 4.7.0. В этой книге использовано лишь несколько средств, которые в этом компиляторе еще не реализованы: наследование конструкторов, квалификаторы ссылок для функций-членов и библиотека регулярных выражений.

Мы очень благодарны за помощь в подготовке этого издания нынешним и прежним членам комитета по стандартизации: Дейв Абрахамс (Dave Abrahams), Энди Кёниг (Andy Koenig), Стефан Т. Лававей (Stephan T. Lavavej), Джейсон Меррилл (Jason Merrill), Джон Спайсер (John Spicer) и Герб Саттер (Herb Sutter). Они оказали нам неоценимую помощь в понимании некоторых нюансов нового стандарта. Мы также хотели бы поблагодарить многих других людей, которые работали над модификацией компилятора GNU и сделали стандарт реальностью.

Как и в предыдущих изданиях этой книги, мы хотели бы выразить отдельную благодарность Бьярне Страуструпу (Bjarne Stroustrup) за его неустанную работу над языком С++ и многолетнюю дружбу с авторами. Хотелось бы также поблагодарить Алекса Степанова (Alex Stepanov) за его объяснения по теме контейнеров и алгоритмов, составляющих ядро стандартной библиотеки. И наконец, сердечная благодарность членам комитета по стандарту С++ за их упорную многолетнюю работу по утверждению и усовершенствованию стандарта языка С++.

Авторы также выражают глубокую благодарность рецензентам, чьи комментарии, замечания и полезные советы помогли улучшить книгу. Спасибо Маршаллу Клоу (Marshall Clow), Джону Калбу (Jon Kalb), Невину Либеру (Nevin Liber), др. К. Л. Тондо (Dr. С. L. Tondo), Дэвиду Вандевурду (Daveed Vandevoorde) и Стиву Виноски (Steve Vinoski).

Эта книга была набрана при помощи системы LaTeX и прилагаемых к ней пакетов. Авторы выражают глубокую благодарность членам сообщества LaTeX, сделавшим доступным такой мощный инструмент.

И наконец, благодарим сотрудников издательства Addison-Wesley, которые курировали процесс публикации этой книги: Питер Гордон (Peter Gordon) — наш редактор, который предложил пересмотреть эту книгу еще раз; Ким Бодихаймер (Kim Boedigheimer) контролировал график выполнения работ; Барбара Вуд (Barbara Wood) нашла множество наших ошибок на этапе редактировании, а Элизабет Райан (Elizabeth Ryan) снова помогала авторам на протяжении всего проекта.

Вы, читатель этой книги, и есть главный ее критик. Мы ценим ваше мнение и хотим знать, что было сделано нами правильно, что можно было сделать лучше и что еще вы хотели бы увидеть изданным нами. Нам интересно услышать и любые другие замечания, которые вам хотелось бы высказать авторам.

Мы ждем ваших комментариев. Вы можете прислать письмо по электронной почте или просто посетить наш веб-сервер, оставив на нем свои замечания. Одним словом, любым удобным для вас способом дайте нам знать, нравится ли вам эта книга, а также выскажите свое мнение о том, как сделать наши книги более подходящими для вас.

Посылая письмо или сообщение, не забудьте указать название книги и ее авторов, а также ваш e-mail. Мы внимательно ознакомимся с вашим мнением и обязательно учтем его при отборе и подготовке к изданию следующих книг. Наши координаты:

E-mail: infо@williamspublishing.com

WWW: http://www.williamspublishing.com

Наши почтовые адреса:

в России: 127055, г. Москва, ул. Лесная, д. 43, стр. 1

в Украине: 03150, Киев, а/я 152

Глава 1

Первые шаги

Эта глава знакомит с большинством фундаментальных элементов языка С++: типами, переменными, выражениями, операторами и функциями. Кроме того, здесь кратко описано, как откомпилировать программу и запустить ее на выполнение.

Изучив эту главу и выполнив соответствующие упражнения, читатель будет способен написать, откомпилировать и запустить на выполнение простую программу. Последующие главы подразумевают, что вы в состоянии использовать описанные в данной главе средства и рассматривают их более подробно.

Лучше всего изучать новый язык программирования в процессе написания программ. В этой главе мы напишем простую программу для книжного магазина.

Книжный магазин хранит файл транзакций, каждая из записей которого соответствует продаже одного или нескольких экземпляров определенной книги. Каждая транзакция содержит три элемента данных:

0-201-70353-Х 4 24.99

Первый элемент — это ISBN (International Standard Book Number — международный стандартный номер книги), второй — количество проданных экземпляров, последний — цена, по которой был продан каждый из этих экземпляров. Владелец книжного магазина время от времени просматривает этот файл и вычисляет для каждой книги количество проданных экземпляров, общий доход от этой книги и ее среднюю цену.

Чтобы написать эту программу, необходимо рассмотреть несколько элементарных средств языка С++. Кроме того, следует знать, как откомпилировать и запустить программу.

Хотя мы еще не разработали свою программу, несложно предположить, что для этого необходимо следующее.

• Определить переменные.

• Обеспечить ввод и вывод.

• Применить структуру для содержания данных.

• Проверить, нет ли двух записей с одинаковым ISBN.

• Использовать цикл для обработки каждой записи в файле транзакций.

Сначала рассмотрим, как эти задачи решаются средствами языка С++, а затем напишем нашу программу для книжного магазина.

1.1. Создание простой программы на языке С++

Каждая программа С++ содержит одну или несколько функций (function), причем одна из них обязательно имеет имя main(). Запуская программу С++, операционная система вызывает именно функцию main(). Вот простая версия функции main(), которая не делает ничего, кроме возвращения значения 0 операционной системе:

int main() {

 return 0;

}

Определение функции содержит четыре элемента: тип возвращаемого значения (return type), имя функции (function name), список параметров (parameter list), который может быть пустым, и тело функции (function body). Хотя функция main() является в некоторой степени особенной, мы определяем ее таким же способом, как и любую другую функцию.

В этом примере список параметров функции main() пуст (он представлен скобками (), в которых ничего нет). Более подробная информация о параметрах функции main() приведена в разделе 6.2.5.

Функция main() обязана иметь тип возвращаемого значения int, который является типом целых чисел. Тип int — это встроенный тип (built-in type) данных, такие типы определены в самом языке.

Заключительная часть определения функции, ее тело, представляет собой блок операторов (block of statements), который начинается открывающей фигурной скобкой (curly brace) и завершается закрывающей фигурной скобкой.