前 言 本书特点
网络链接 贯穿整本书都能找到特定网络图标，促使学生访问位于www.jbpub.com/dale 的课本指南网站来得到有关选择标题的附加信息， 这些网站链接能立即给学生取出在课本中出现的实际应用资料，网络链接定期升级，以确保学生在因特网上收到最新的信息。
目标 每一章开始都为学生列出一系列学习目标，这些目标在章节末尾的练习中得到增强和测试。 编程例子 大部分章节都包含了编程例子，编程例子提出问题并讨论它的解决方法。然后我们用C++编码解答。我们同样要显示出例子测试的数据和输出结果并进一步对程序测试结果进行讨论。 测试和调试 这部分涉及有关程序测试的章节内容，它们以一系列测试和调试的心得来结束。
快速测试 这些问题测试学生回忆与章节目标相联系的要点，在阅读每一个问题时，学生立即应该知道答案，然后他或她可以看一下在这部分的末尾的答案来证实。被讨论的概念的页码出现在每个问题的末尾，以便学生万一有不正确的回答时，能够复习这部分内容。
检查准备练习 为了帮助学生准备测试，这些问题一般有客观答案，并且这些问题被设计成只需几分钟就可以回答的。选择问题的答案给出在书的后面，剩下的问题在教师用书中作回答。
编程热身练习 这些问题提供给学生编写C++代码段的感受，学生能够在每章练习语法结构，而不要负担编写完整程序。
编程问题 这些练习题需要学生设计解决方法并写出完整程序。
第一章 编程和解题概述
目 标
? 理解什么是计算机程序
? 能够列出编写计算机程序的基本步骤 ? 理解什么是算法 ? 学习什么是高级编程语言 ? 能够描述什么是编译器及它的作用 ? 理解编辑和执行过程
? 学习什么是计算机的主要组成部件和部件如何一起工作 ? 能够区分硬件和软件
? 能够选择一种适当的解决问题的方法来对一个问题研制出一种算法解
1.1 编程概述 什么是编程？
编程：计划或安排一项工作或一件事件的步骤。 计算机：能够存储，取出和处理数据的一种可编程装置。 计算机编程：为计算机连续执行计划一系列步骤的过程。 计算机程序：一系列由计算机执行的指令。 我们如何写一个程序？
为计算机连续执行写一系列指令，我们必须通过两步过程：解题和执行。 解题阶段
1． 分析和详细叙述 弄懂（定义）问题和解决方法必须做什么。 2． 一般解决方法（算法） 研究一系列解决问题的步骤。 3． 验证 确切地按照步骤看看是否解决方法真能做到解决问题。 执行阶段
1． 具体解决方法（程序） 把算法转换成编程语言。
2． 测试 使计算机按照指令执行，然后手工地检查结果。如果你发现错误，分析程序和算法，决定错误源，然后纠正。
3． 一旦程序写好，进入第三阶段：维护。 维护阶段
1． 使用 使用程序。
2． 维护 为了满足改变程序的需要或纠正出现在使用程序中的错误而修改程序。 编程者开始通过分析问题并研究一个通常的解决方法的编程过程，称为算法。 算法：在有限的时间内，为解决问题的一步一步的步骤。
在研究一个通常的解决方法后，编程者测试算法，人工检查走过每一步，如果算法不能工作，编程者重复解决问题的过程，再一次分析问题并提出来。
编程语言 用于构造一个计算机程序的一套规则，符号和特殊词。 程序语言 是一些附着一套严格语法的英语简化形式（具有数学符号）。
英语远复杂于今天的计算机所遵循的语言。由于编程语言限制了词汇和语法，编程语言简单的多。 虽然编程语言在形式上是简单的，但它不容易使用。使用不多于45个词汇尝试给某人最近的方向，你会开始看到问题。编程强迫你写非常简单、确切的指令。
转换一个算法成一个编程语言被称为编码算法。转换的产品—程序—在计算机上运行程序来测试它。如果程序不能产生期望的结果，编程者必须调试它—即，检测错误是什么然后修改程序，或者甚至是算法，修改它。
编码和测试一个算法的结合称为实现。
1.2 什么是编程语言？
能够直接在计算机上运行的仅有的编程语言是建立在计算机内的原始指令—机器语言或机器代码。
机器语言: 由二进制代码指令所组成的语言,机器语言被直接用于计算机.
例如:
指令名 机器语言形式 Add 100101 Subtract 010011
计算机科学家了研制高级编程语言,由于高级语言更接进英语和其它自然语言.
编译器: 转换高级语言为机器代码的程序.
被称为编译器的程序转换以高级语言(例如,C++, Pascal , FORTRAN , COBOL, or Ada)写的程序成机器语言. 如果你以高级语言写一个程序,你能够在任何有适当编译器的计算机上运行它. 这是可能的,因为大
多数高级语言是标准化的, 这意味着一种正式的语言描述是存在的.
高级语言程序被称为源程序, 对编译器来说, 一个源程序正是输入数据. 编译器转换源程序成被称为目标程序的机器语言程序. 一些编译器也输出一个列表---一个具有错误信息和其它插入信息的拷贝. 弄懂编译和执行是两个不同的过程是重要的.在编译期间,编译器运行编译程序,在执行期间,目标程序被装载到计算机的内存单元,取代编译器程序. 然后计算机运行目标程序,程序命令它做的任何要做的事情
(见图1-4).
在编程语言中的指令影响一个计算机能够完成的操作.
编程语言需要我们使用某些控制结构表示算法作为程序.在大部分编程语言中有四种基本结构语句的方法(指令): (1) 顺序结构 (2) 条件结构 (3) 重复结构
(4) 子程序结构 (见图1-5)
顺序结构是一系列一条接一条被执行的语句.
选择结构(条件控制结构), 取决某些条件执行不同的语句. 重复控制结构, 当某些条件满足时循环,重复语句. 子程序允许我们构造一个被中断进入更小单元的程序.
这四种结构语句方法的每一种控制计算机执行语句的次序, 这就是为什么它们被称为控制结构. 图1-5 基本编程语言结构
一个子程序是由多个步骤组成的一个过程,子程序允许分别地写我们程序各部分,然后装配它们成最终形式. 它们能极大地简化写大程序的工作. 1.3 什么是计算机?
如果你知道某些有关计算机的各部分,你能更好地理解编程语言中每种指令的影响. 大部分计算机有六种基本的部件: (1) 内存单元 (2) 算术/逻辑单元 (3) 控制单元 (4) 输入设备 (5) 输出设备 (6) 辅助存储设备
图1-6是计算机基本部件的形式图
存储单元: 在计算机中的内部数据存储器。
存储单元是一个按照顺序存储的单位, 每个单位能保存一些数据, 每个存储单位有一个不同的地址, 我们利用这个地址为了存储数据到存储单位或从存储单位取出数据. 存储单元即保持数据也保持指令。 控制处理单元(CPU): 计算机执行被存储在存储器中的指令的部件. 由算术/逻辑单元(ALU)和控制单元组成。
算术/逻辑单元(ALU): 完成算术和逻辑操作的中央处理单元的部件。 控制单元: 控制其它部件的活动的中央处理单元的部件。
输入/输出(I/O)设备: 接受要处理(输入)的数据和给出处理(输出)结果的计算机部件。
键盘是一个普通的输入设备,另一个是鼠标, 一个指示设备. 屏幕显示是一个普通的输出设备, 像打印机和液晶显示屏幕(LCD)也是输出设备. 某些设备,例如连接到计算机网络的设备,既可以用做输入也可以用做输出。
硬件: 计算机的物理部件。
软件: 计算机程序;有关计算机的所有程序的设置。
接口: 一个共享地边界, 在这个边界允许独立系统汇集和作用或互相通信。 操作系统: 管理所有计算机资源的一套程序。 编辑器: 被用来建立和修改源程序或数据的交互程序。 软件工程: 对软件研究的传统工程应用的方法学和技能。
第二章 C++ 语法和语义及程序研究过程
目 标
懂得一个C++ 程序是如何由一个或多个子程序(函数)组成 . ? 为了弄懂一般管理C++ 程序的规则，能阅读语法模板. ? 能够建立和识别合法的C++ 标识符.
? 能够声明字符和字符串类型的名字常数和变量. ? 能够区别C++中保留字与用户自定义标识符. ? 能够对变量赋值.
? 能够建立由常量、变量和连接运算符组成的简单串表达式. ? 能够建立一条写到输出流的语句. ? 能够确定输出语句打印什么内容. ? 能够使用注释来说明你的程序. ? 能够建立简单的C++ 程序. 2.1 C++ 程序的元素
在这章, 我们开始看看组成C++ 程序设计语言的规则和符号. 我们也回顾一下建立一个程序并能在计算机上运行的所需步骤. C++ 程序结构
在第1章, 我们说子程序允许我们分别地写程序各部分，然后将各部分汇集成最终的形式。 在C++中, 所有子程序都被称为函数，一个C++程序由一个或多个函数汇集而成。
每个C++程序必须有一个名为main的函数。程序总是从main函数开始执行。当main希望Square函数完成一项工作，那么main调用Square函数，当Square函数执行完它的语句后，Square自然返回控制到main，这样main能够继续执行。
让我们看一个有3个函数(main,Square和Cube)的简单C++程序。暂不要关心程序详细内容，只是大致观察程序的形式和结构。 #include
cout << \cout << \return 0; }
int Square( int n ) {
return n * n; }
int Gube( int n ) {
return n * n * n; }
三个函数中的每一个函数的左花括号和右花括号分别标志着语句执行的开始和结束。出现在花括号中间的语句被称为函数体。
程序执行总是从main函数的第一条语句开始，在我们的程序中，第一条语句是 cout << \ 这是一条引起信息在计算机屏幕上打印出来的输出语句。 因此，执行这个程序完整的输出结果是： The square of 27 is 729 and the cube of 27 is 19683
Square 和 Cube 都是带回返回值函数的例子，一个带回返回值的函数返回一个值给它的主调函数。在Square函数的第一行“int Square( int n )”开始的单词int 表示函数返回一个整型值。 你看到main函数的第一行是： int main( )
单词 int 指示了main 是一个应该返回一个整数的带回返回值的函数，main确实要返回值，在屏幕打印出27的平方和立方后，main执行语句 return 0 ;
返回值0到它的主调者，但是谁是main函数的主调者？回答是：计算机的操作系统。
当main结束执行时，操作系统希望 main 返回一个值（退出状态），习惯上，返回0值意味着所有运行正常。任何其它的返回值（典型的有 1，2，?）意味着出现了某些错误。 2.1 C++ 程序的元素 语法和语义
编程语言是一组用于构造一个程序的规则、符号和特殊字。规则既有语法也有语义的规则。 语法：在编程语言中，控制如何书写有效指令的正式规则。
在编程语言中，语法是是一组正式的，确切定义了字母、数字和符号结合在一起被使用的规则。 语义：编程语言中，决定指令的含义的的规则。 语法模板
一个语法模板是定义C++结构的通用例子。图形方便显示了哪些是可选择的，哪些能够被重复。在C++语言中，有黑影的字是字面上的字或字符，无黑影的字能够由其它模板重复。花括号被用来指示项目列表，从项目列表中选择一项。
让我们来看一个例子，这个模板定义了C++中的标识符。
阴影部分指示了定义部分是可选的。三个点(. . .)意味着前导符号或阴影块能够被重复。然而，C++中的一个标识符必须用字母或下划线开始，接着后面的一个或多个字母、下划线或数字是可选的。 这些是用于字母和数字的模板： 字母 数字 A～Z a～z 0～9
现在让我们来看看C++中主函数main的语法模板：
main 函数用int开始，接着单词main，然后是左右括号。函数的第一行是起首部分，在起首部分后，左花括号标记着函数语句 (函数体)的开始。阴影和三个点(注：本网页只有两个点)指示了函数体由零个或多个语句组成。最后右花括号指示了函数的结束。 最短的C++程序是： int main( ) { return 0; }