Bài giảng Ngôn ngữ lập trình C++ - TS. Nguyễn Mạnh Hùng

BÀI GIẢNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C++ Biên soạn: TS. Nguyễn Mạnh Hùng Hiệu chỉnh: Th.S. Nguyễn Mạnh Sơn GIỚI THIỆU C++ là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được mở rộng từ ngôn ngữ C. Do vậy, C++ có ưu điểm của ngôn ngữ C là uyển chuyển, tương thích với các thiết bị phần cứng đồng thời có thể lập trình hướng đối tượng. Hiện nay, C++ là một ngôn ngữ lập trình phổ biến, được hầu hết các trường đại học chọn làm giáo trình giảng dạy về kỹ thuật lập trình lẫn lập trình hướng đối tượng. Đặc biệt là trong các trường kỹ thuật. Tài liệu này ra đời không những nhằm giới thiệu C++ như một ngôn ngữ lập trình, mà còn có tham vọng trình bày phương pháp lập trình hướng đối tượng với C++. Nội dung của tài liệu bao gồm hai phần chính:  Phần thứ nhất là lập trình nâng cao với C++, bao gồm lập trình C++ với con trỏ và mảng, với các kiểu dữ liệu có cấu trúc, với các thao tác vào ra trên tệp.  Phần thứ hai là lập trình hướng đối tượng với C++, bao gồm các định nghĩa và các thao tác trên lớp đối tượng, tính kế thừa và tương ứng bội trong C++, cách sử dụng một số lớp cơ bản trong thư viện C++. Nội dung tài liệu được tổ chức thành 7 chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quan về khác phương pháp lập trình. Trình bày về các phương pháp lập trình tuyến tính, lập trình cấu trúc và đặc biệt, làm quen với các khái niệm trong lập trình hướng đối tượng. Chương 2: Con trỏ và mảng. Trình bày cách khai báo và sử dụng các kiểu con trỏ và mảng trong ngôn ngữ C++. Chương 3: Kiểu dữ liệu có cấu trúc. Trình bày cách biểu diễn và cài đặt một số kiểu cấu trúc dữ liệu trừu tượng trong C++. Sau đó, trình bày cách áp dụng các kiểu dữ liệu này trong các ứng dụng cụ thể. Chương 4: Vào ra trên tệp. Trình bày các thao tác đọc, ghi dữ liệu trên các tệp tin khác nhau: tệp tin văn bản và tệp tin nhị phân. Trình bày các cách truy nhập tệp tin trực tiếp. Chương 5: Lớp đối tượng. Trình bày các khái niệm mở đầu cho lập trình hướng đối tượng trong C++, bao gồm cách khai báo và sử dụng lớp, các thuộc tính của lớp; cách khởi tạo và huỷ bỏ đối tượng, các quy tắc truy nhập đến các thành phần của lớp. Chương 6: Tính kế thừa và tương ứng bội. Trình bày cách thức kế thừa giữa các lớp trong C++, các nguyên tắc truy nhập trong kế thừa, định nghĩa nạp chồng các phương thức và tính đa hình trong lập trình hướng đối tương với C++. Chương 7: Một số lớp quan trọng. Trình bày cách sử dụng một số lớp có sẵn trong thư viện chuẩn của C++, bao gồm các lớp làm vật chứa: lớp tập hợp, lớp chuỗi, lớp ngăn xếp, lớp hàng đợi và lớp danh sách liên kết ... 3 Chương 8: Thư viện STL và áp dụng. Trình bày thư viện STL trong C++, các lớp chính, các hàm và cách sử dụng. Trong chương 8 còn có một số bài tập áp dụng mà khi sử dụng STL sẽ có hiệu quả lập trình tốt hơn. Để đọc được cuốn sách này, yêu cầu độc giả phải có các kỹ năng và quen biết các khái niệm cơ bản về lập trình, đã biết về lập trình cơ bản đối với ngôn ngữ C hoặc C++. Cuốn sách này có thể dùng tham khảo cho những độc giả muốn tìm hiểu các kỹ thuật lập trình nâng cao và lập trình hướng đối tượng trong C++. Cuốn sách này có kèm theo một đĩa chương trình, trong đó chứa toàn bộ các chương trình được lấy làm minh hoạ và các bài tập trong cuốn sách này. Mặc dù các tác giả đã có nhiều cố gắng trong việc biên soạn tài liệu này, song không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những phản hồi từ sinh viên và các bạn đồng nghiệp. 4 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬPTRÌNH Nội dung của chương này tập trung trình bày các phương pháp lập trình:  Phương pháp lập trình tuyến tính  Phương pháp lập trình hướng cấu trúc  Phương pháp lập trình hướng đối tượng. 1.1 LẬP TRÌNH TUYẾN TÍNH Đặc trưng cơ bản của lập trình tuyến tính là tư duy theo lối tuần tự. Chương trình sẽ được thực hiện tuần tự từ đầu đến cuối, lệnh này kế tiếp lệnh kia cho đến khi kết thúc chương trình. Đặc trưng Lập trình tuyến tính có hai đặc trưng:  Đơn giản: chương trình được tiến hành đơn giản theo lối tuần tự, không phức tạp.  Đơn luồng: chỉ có một luồng công việc duy nhất, và các công việc được thực hiện tuần tự trong luồng đó. Tính chất  Ưu điểm: Do tính đơn giản, lập trình tuyến tính có ưu điểm là chương trình đơn giản, dễ hiểu. Lập trình tuyến tính được ứng dụng cho các chương trình đơn giản.  Nhược điểm: Với các ứng dụng phức tạp, người ta không thể dùng lập trình tuyến tính để giải quyết. Ngày nay, lập trình tuyến tính chỉ tồn tại trong phạm vi các modul nhỏ nhất của các phương pháp lập trình khác. Ví dụ trong một chương trình con của lập trình cấu trúc, các lệnh cũng được thực hiện theo tuần tự từ đầu đến cuối chương trình con. 1.2 LẬP TRÌNH HƯỚNG CẤU TRÚC 1.2.1 Đặc trưng của lập trình hướng cấu trúc Trong lập trình hướng cấu trúc, chương trình chính được chia nhỏ thành các chương trình con và mỗi chương trình con thực hiện một công việc xác định. Chương trình chính sẽ gọi đến chương trình con theo một giải thuật, hoặc một cấu trúc được xác định trong chương trình chính. Các ngôn ngữ lập trình cấu trúc phổ biến là Pascal, C và C++. Riêng C++ ngoài việc có đặc trưng của lập trình cấu trúc do kế thừa từ C, còn có đặc trưng của lập trình hướng đối tượng. Cho nên C++ còn được gọi là ngôn ngữ lập trình nửa cấu trúc, nửa hướng đối tượng. 5 ... - tailieumienphi.vn