《C++面向对象程序设计第二版》导学.docx

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《C++面向对象程序设计第二版》导学

《C++面向对象程序设计（第二版）》导学

教学大纲

一、目的与任务

C++语言是从C语言发展演变而来的一种高效实用的程序设计语言，既可进行过程化的程序设计，也可进行面向对象的程序设计。

C++语言强调对高级抽象的支持,实现了类的封装、继承和多态,大大地提高了代码的可维护性和重用性。

随着C++逐渐成为ANSI标准,这种面向对象的编程语言迅速普及开来，几乎在所有计算机软件开发领域都能看到C++的影子。

开设本课程的目的是使学生掌握C++语言，培养学生面向对象程序设计的思想，并为以后的专业学习和工作打下坚实的基础。

本课程为计算机软件技术专业的必修课程，也可以作为其他非计算机专业的选修课程。

二、教学内容

《C++面向对象程序设计》是计算机软件技术专业的专业基础课，部分其他专业也可开设该课程。

本大纲是由中国计算机学会高职高专教育学组审定的。

《C++面向对象程序设计》教授的是由C语言发展而来的一种面向对象的程序设计语言C++。

内容着重介绍类与对象、类的封装、继承和多态等面向对象的特性。

由于C++语言比较抽象而且知识点众多，初学者往往难以理解，更难以融会贯通、灵活运用。

有鉴于此，教材在介绍语法概念的时候不仅附以形象的图形说明，更把这些概念和内存分配结合起来，深入浅出的进行阐述，大大降低了该课程在学习上的难度。

由于本课程理论性和实践性都很强，所以理论课学时和实验课学时所占比例为2：

1。

本课程共计4大部分，其中第1部分包括（第1章至第3章），主要介绍C++基本语法概念和程序结构；第二部分（包括第4章至第6章），主要介绍类、类的封装、继承和多态等；第三部分（包括第7章至第9章），主要介绍I/O流、模板和异常处理；第四部分（包括第10章），是一个综合全书内容的实训项目。

另外每章均附有课后习题与实训项目，便于读者强化相应章节所学知识并引导读者将相关章节的知识紧密结合起来，融会贯通，灵活运用。

三、教学基本要求

学习完本课程，学生应该掌握：

（1）C++语言中的数据类型、表达式和控制语句。

（2）函数的语法知识和调用机制并能熟练编写相关的函数。

（3）作用域、可见性、生命期、外部存储类型和静态存储类型的概念，灵活运用多文件和编译预处理命令来组织程序。

（4）类和对象的概念，熟练建立类与对象。

（5）类的封装、继承和多态的运用，深刻理解面向对象的编程思想。

（6）I/O流，模板和异常处理。

四、与其他课程的关系

（1）先行课程。

计算机基础、C语言程序设计

（2）后续课程。

VisualC++面向对象程序设计、网络原理、数据库原理、VisualC++高级程序设计（网络，数据库方向）

*说明：

网络原理和数据库原理可以在本课程前开设，也可以在本课程后开设，各学校、专业课程设置不尽相同，此处仅供参考。

五、实践环节（实验、设计等）

1．实验课32学时，各学校、各专业根据需求取舍

●C++程序设计基础

（1）C++语言基础

（2）C++程序的结构

●面向对象程序设计

（1）类与对象的建立

（2）类的继承与派生的应用

（3）多态性和虚函数的应用

●模板与文件操作

（1）模板的使用

（2）数据流控制和文件操作的应用

（3）异常处理的应用

2．课程设计2周，各学校、各专业根据需求取舍

课程设计的目的在于综合运用C++开发一个功能较为齐全的C++应用程序。

如学籍管理系统或计算器，根据给定课题的具体要求，要求学生编写详细的程序说明书，完成一个综合应用程序。

六、学时分配

《C++面向对象程序设计（第二版）》课程计划学时为108学时，其中授课76学时，实验32学时，建议考虑安排课程设计2周，详见表1、表2。

表1《C++面向对象程序设计（第二版）》课程授课学时分配表

课程内容

学时数

1．面向对象程序设计概述

2学时

2．C++语言基础

16学时

3．C++程序的结构

4学时

4．类与对象

12学时

5．类的继承与派生

12学时

6．多态性和虚函数

8学时

7．模板

4学时

8．数据流与文件的输入/输出

4学时

9．异常处理

2学时

10．实训

12学时

表2《C++面向对象程序设计（第二版）》实验学时分配表

类型

实验名称

学时数

C++程序设计基础

C++语言基础

8学时

C++程序的结构

2学时

面向对象程序设计

类与对象的建立

6学时

类的继承与派生的应用

6学时

多态性和虚函数的应用

4学时

模板与

文件操作

模板的使用

2学时

数据流控制和文件操作的应用

2学时

异常处理的应用

2学时

教材目录

一、教材特点

“C++面向对象程序设计”是适用于计算机软件开发专业、信息类专业的专业基础课程。

《C++面向对象程序设计》是该课程的配套教材。

本教材具有以下特色和特点。

1．知识点全面，语言严谨、精练

C++中概念众多且比较抽象，本书对这些概念进行了清楚准确的解释并结合实例说明让读者能全面掌握每一个知识点。

结合高职高专学生的特点，在这本教材中除了对概念进行正确的描述以外，还加入了大量理论与实际应用相结合的实例说明，使学生在理论学习中不再感觉枯燥。

2．实际项目开发与理论教学紧密结合

为了使学生能快速地掌握C++相关知识的使用方法，本教材在各个章节的重要知识点后都附有典型的实训，本书最后一章更结合每章中的实训内容给出一个完整的项目，通过这些，学生不仅能够加深对知识点的理解还能够将所学内容用到实际开发中去，达到教学的最终目的。

3．结构合理、有效

本教材按照由浅入深的顺序，循序渐进地介绍了C++面向对象程序设计的相关知识。

各个章节在编写的时候都是层层展开，环环相套的。

每章均附有小结和习题，便于读者强化本章节所学知识；同时每部分后面也附有实训题目，便于读者将相关章节的知识紧密结合起来，融会贯通，灵活运用。

4．内容充实、实用

本教材不再使用传统教材中那些只为给学生上课，最多只有数百行组成且在实践中极少使用的教学程序。

本书中各章的实例都是实用性很强的程序或程序模块，并且每章实例都是作为一个大型软件项目的一部分出现，实例代码可维护性强，重用率高，真正体现了面向对象程序开发的思想，引导学生在学习C++的过程中，最终逐步递进完成一个较大的软件项目，使学生在学习C++语言的同时更为今后参与实践项目开发做好准备。

5．全部的源文件和电子教案

为方便读者使用教材，书中全部实例的源文件以及电子教案免费赠送给读者。

读者可从作者的个人网站以及中国水利水电出版社和万水书苑网站上下载这些相关文件。

本书知识点全面，语言精练，实例丰富、实用，最后的综合项目实训更是全书的特色所在，使读者通过本教材的学习具有相当的应用软件开发能力。

二、编写方法

这是一本语言严谨、循序渐进、融基本概念及实际开发于一体的教科书，教材从介绍基本语法开始，由浅入深地讲解了C++面向对象程序设计的具体方法。

本书对各知识点叙述简明扼要，在实例中反复强化重点概念，目的是使学生熟练掌握这些知识和方法。

各章的实例使用统一的程序设计风格，实例的设计注重实用性和完整性，同时强调程序的可读性和可移植性，对于重点难点以及初学者常犯的错误之处，在程序中给予注释说明。

三、内容大纲及重点、难点的分析

第1章面向对象程序设计概述

教学要求

1.1面向对象的基本概念

1.2C++面向对象程序设计

1.3C++程序的基本组成

1.4VisualC++6.0开发环境

【实训1】简单的C++程序实例

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章作为概述引入面向对象编程的基本概念，并对C++面向对象编程的基本方法作了介绍。

本章的重点是面向对象程序设计的方法及特征。

本章目的：

通过本章的学习，使学生理解面向对象程序设计的方法并熟悉C++程序开发环境，为今后学习C++面向对象编程技术打下坚实的基础。

本章编写说明：

本章结合面向对象的概念使学生在思想上对面向对象程序设计方法形成一个初步的概念，同时结合实例介绍了如何使用VisualC++6.0开发工具编写C++程序，强调开发环境的使用方法和注意点，使学生掌握此软件开发工具的基本使用方法。

第2章C++语言基础

教学要求

2.1数据类型和基本输入输出

2.1.1基本数据类型

2.1.2常量

2.1.3变量

2.1.4基本输入、输出

2.2运算符和表达式

2.2.1算术运算符和算术表达式

2.2.2赋值运算符和赋值表达式

2.2.3逗号运算符和逗号表达式

2.2.4关系运算符和关系表达式

2.2.5逻辑运算符和逻辑表达式

2.2.6＋＋、－－与sizeof运算符

2.2.7位运算符

2.2.8三目运算符

2.2.9运算符的优先顺序

2.2.10运算式中的类型转换

2.3基本控制结构

2.3.1表达式语句、空语句和复合语句

2.3.2选择控制语句

2.3.3循环控制语句

2.3.4break和continue语句

【实训2】程序控制结构的应用

2.4函数

2.4.1函数的定义和调用

2.4.2函数的参数传递

2.4.3函数参数的引用传递

2.4.4带默认形参值的函数

2.4.5函数的嵌套与递归调用

2.4.6内联函数

2.4.7函数的重载

【实训3】函数的应用

2.5构造类型

2.5.1数组与字符串

2.5.2结构体

2.5.3共用体

2.5.4枚举类型

2.5.5用typedef定义类型

2.6指针

2.6.1指针和指针变量

2.6.2&和*运算符

2.6.3指针的赋值与运算

2.6.4指针和数组

2.6.5指针和结构体

2.6.6指针和函数

2.6.7动态内存分配new和delete

【实训4】指针的综合应用

项目设计1控制台程序的人机界面设计

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章系统的介绍了C++语言的语法要素和C++程序设计的基础，包括标识符、表达式、数据类型、控制语句、函数和指针等。

本章的重点和难点是函数、数组和指针的结合运用以及C++特有的引用。

本章目的：

通过本章的学习，使学生熟练掌握C++程序设计方法，把握C++的函数机制，掌握指针和引用的使用方法，为学习面向对象程序设计方法打下坚实的基础。

本章编写说明：

使学生通过学习C++基本语法，能够运用C++语言的基本要素进行基本的过程化程序设计。

第3章C++程序的结构

教学要求

3.1作用域和可见性

3.1.1作用域

3.1.2可见性

3.2生存期

3.2.1静态生存期

3.2.2动态生存期

3.3变量的存储类型

3.3.1局部变量

3.3.2全局变量

3.3.3外部变量

3.4编译预处理和多文件结构

3.4.1编译预处理命令

3.4.2多文件组织结构

项目设计2预处理及多文件结构的编译

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章以作用域、可见性及生存期的概念为基础，讲述了局部变量、全局变量、静态变量等实现数据保护和共享的机制和多文件结构，以及编译预处理命令。

本章的重点是数据的共享和多文件结构。

本章目的：

通过本章的学习，使学生掌握在C++程序设计中实现数据共享的方法，灵活运用局部变量、全局变量和静态变量；理解多文件的概念，在后续课程中运用多文件的结构来组织程序。

本章编写说明：

本章将使学生对C++程序的结构有系统的认识，理解程序设计中实现数据共享的方法和多文件结构，并灵活运用。

第4章类与对象

教学要求

4.1面向对象程序设计的基本特点

4.1.1抽象

4.1.2封装

4.1.3继承

4.1.4多态

4.2建立类与对象

4.2.1类的声明与实现

4.2.2类成员的访问控制

4.2.3类的成员函数

4.2.4对象的建立与使用

4.3构造函数和析构函数

4.3.1构造函数

4.3.2析构函数

4.4类的作用域和对象的生存期

4.4.1类的作用域

4.4.2对象的生存期

4.5类的静态成员

4.5.1静态数据成员

4.5.2静态函数成员

【实训5】对象与类成员的应用

4.6常类型

4.6.1常引用

4.6.2常对象

4.6.3用const修饰的类成员

4.7数组、指针与对象

4.7.1对象数组

4.7.2对象指针

4.7.3动态配置对象内存

4.7.4浅拷贝和深拷贝

4.7.5this指针

4.8类的组合

4.8.1类的组合

4.8.2前向引用声明

【实训6】对象数组与指针的综合应用

4.9友元

4.9.1友元函数

4.9.2友元类

项目设计3面向对象程序设计中类的应用

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章介绍了类和对象的概念，类的构造和析构函数等面向对象的基础知识。

为了使学生从C++内部机制上深刻理解，也介绍了this指针等内容。

本章重点是类和对象的概念。

本章目的：

通过本章的学习，使学生深刻理解类和对象的概念，灵活运用C++来定义类和对象，设计类的成员函数和构造、析构函数。

本章编写说明：

本章是面向对象程序设计的基础知识，也是让读者的编程思维从过程化到面向对象转变至关重要的第一步。

第5章类的继承与派生

教学要求

5.1继承与派生

5.1.1基类和派生类

5.1.2派生类的声明

5.1.3派生类生成过程

5.2继承的三种方式

5.2.1公有继承

5.2.2私有继承

5.2.3保护继承

5.3派生类的构造函数和析构函数

5.3.1构造函数

5.3.2析构函数

5.4多继承与虚基类

5.4.1派生类成员的标识与访问

5.4.2作用域分辨

5.4.3多继承与虚基类

5.4.4虚基类及其派生类的构造函数

【实训7】类继承与派生的应用

5.5赋值兼容规则

项目设计4类的组织结构在校园信息管理系统中的应用

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章介绍了类的继承和派生、派生的方式以及派生类的成员函数。

本章重点和难点是多继承与虚基类。

本章目的：

通过本章的学习，理解继承的概念，能利用现有的类建立其派生类，提高代码的重用性。

本章编写说明：

本章是面向对象程序设计的关键，是本书的重点之一。

应注意语法知识叙述上的准确性、易懂性以及与实际编程项目的结合。

第6章多态性和虚函数

教学要求

6.1多态性概述

6.1.1多态的类型

6.1.2多态的实现

6.2重载与再定义

6.2.1函数的重载

6.2.2函数的再定义

6.3运算符重载

6.3.1运算符重载的规则

6.3.2运算符重载为成员函数

6.3.3运算符重载为友元函数

6.4虚函数

6.4.1一般虚函数成员

6.4.2虚析构函数

6.5抽象类

6.5.1纯虚函数

6.5.2抽象类

【实训8】抽象基类及虚函数的应用

项目设计5多态在校园信息管理系统中的应用

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章介绍了多态的概念和虚函数。

本章的重点和难点是虚函数的概念及使用。

本章目的：

通过本章学习，理解多态对继承的意义，掌握多态的特性，理解抽象类的概念，学会运用虚函数。

本章编写说明：

本章是面向对象程序设计的重点特色，是本书的难点之一。

在编写的时候根据知识的内在联系进行组合，层次分明，重点突出。

第7章模板

教学要求

7.1模板的概念

7.2函数模板

7.3类模板

项目设计6顺序表模板

本章小结

习题

本章重点和难点：

模板是一种安全、高效的重用代码的方式，它被用于参数化类型，在创建对象或函数时所传递的类型参数可以改变其行为。

掌握各种模板的使用方法是本章的重点也是难点。

本章目的：

通过本章的学习，使学生建立模板的概念，掌握各种模板的定义和使用方法。

本章编写说明：

C++中的模板部分是初学者最难理解的，在编写的时候应该尽量简要说明其概念，重点放在对模板例子的分析和使用上，可以适当引入STL库中的模板。

第8章数据流与文件的输入/输出

教学要求

8.1I/O流的概念

8.2数据流的控制

8.2.1数据流的格式控制

8.2.2常用的输入/输出函数

8.2.3数据流的错误侦测

8.3文件的输入/输出

8.3.1fstream类

8.3.2格式化文字模式的文件I/O

8.3.3二进制模式的文件I/O

8.3.4文件指针的使用

【实训9】利用文件储存对象

项目设计7校园信息管理系统中的数据存储

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章介绍了I/O流的概念，输入输出格式控制及文件操作。

本章的重点和难点是文件操作。

本章目的：

通过本章的学习理解C++中I/O流的概念和I/O流类的层次结构，掌握格式化输入和输出及文件的读写操作。

本章编写说明：

本章使学生完成从C语言studio到C++语言I/O的过渡，从而掌握C++语言的输入输出处理。

第9章异常处理

教学要求

9.1异常处理的基本思想

9.2C++异常处理的实现

9.2.1异常处理的机制

9.2.2异常处理的规则

9.3异常处理中的构造与析构

本章小结

习题

本章重点和难点：

本章介绍了异常的概念，异常处理的基本思想和实现方法。

本章目的：

通过本章的学习，掌握异常的概念，理解异常的处理机制和各种异常的处理方法。

本章编写说明：

本章针对C++语言中异常处理概念进行说明，使学生能了解并熟练运用异常处理的各种方法。

第10章项目设计校园信息管理系统

10.1系统分析与设计

10.2程序设计分析

10.3源程序及说明

10.4运行结果与分析

本章重点和难点：

本章重点在于如何将前几章中写好的模块代码整合以完成整个项目，难点在程序窗口化代码的调用上。

本章目的：

让读者在实际开发的过程中将所学的C++面向对象程序设计知识融会贯通，具有一定的项目开发经验。

本章编写说明：

对整个项目的工作流程进行详尽介绍，并提供全部的程序源代码及相应的说明，详细解释软件项目的每一部分和与前面所讲知识的联系。