Die C++-Programmiersprache

Transkript

1 Bjarne Stroustrup Die C++-Programmiersprache 4, aktualisierte und erweiterte Auflage Deutsche Übersetzung der»special Edition^ von Nicolai Josuttis und Achim Lörke ADDISON-WESLEY An imprint of Pearson Education München Boston San Francisco Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Vorwort der Übersetzer Vorwort des Autors Vorwort zur zweiten Auflage Vorwort zur ersten Auflage xiii xv xvii xix Einführung 1 1 Vorbemerkungen Zum Aufbau dieses Buches C++ lernen Der Entwurf von C Historische Anmerkungen Der Einsatz von C С und C Gedanken zum Programmieren in C Ratschläge 18 2 Eine Rundreise durch C Was ist C++? Programmierparadigmen Prozedurale Programmierung Modulares Programmieren Datenabstraktion Objektorientiertes Programmieren Generische Programmierung Nachtrag Ratschläge 47 3 Eine Rundreise durch die Standardbibliothek Einleitung Hallo, Welt! Der Namensbereich der Standardbibliothek Ausgabe Strings Eingabe 54

3 vi 3.7 Container Algorithmen Mathematische Berechnungen Funktionaütät der Standardbibliothek Ratschläge 71 Teil I: Basistechniken 73 4 Typen und Deklarationen Typen Boolesche Werte Zeichentypen Ganzzahlige Typen Gleitkommatypen Größen void Aufzählungstypen Deklarationen Ratschläge Übungen 92 5 Zeiger, Felder und Strukturen Zeiger Felder Zeiger in Felder Konstanten Referenzen Zeiger auf void Strukturen Ratschläge Übungen Ausdrücke und Anweisungen Ein Taschenrechner Zusammenfassung der Operatoren Zusammenfassung der Anweisungen Kommentare und Einrückungen Ratschläge Übungen Funktionen Funktionsdeklarationen Argumentübergabe Wertrückgabe Überladene Funktionsnamen Default-Argumente 164

4 vii 7.6 Unspezifizierte Anzahl an Argumenten Funktionszeiger Makros Ratschläge Übungen Namensbereiche und Ausnahmen Modularisierung und Schnittstellen Namensbereiche Ausnahmen Ratschläge Übungen Quelldateien und Programme Getrennte Übersetzung Binden Benutzen von Headerdateien Programme Ratschläge Übungen 233 Teil II: Abstraktionsmechanismen Klassen Einleitung Klassen Effiziente benutzerdefinierte Typen Objekte Ratschläge Übungen Überladen von Operatoren Einleitung Operatorfunktionen Ein Typ für komplexe Zahlen Konvertierungsoperatoren Friends Große Objekte Wesentliche Operatoren Indexzugriffe Funktionsaufruf Dereferenzieren Inkrementieren und Dekrementieren Eine String-Klasse Ratschläge Übungen 315

5 viii 12 Abgeleitete Klassen Einleitung Abgeleitete Klassen Abstrakte Klassen Design von Klassenhierarchien Klassenhierarchien und abstrakte Klassen Ratschläge Übungen Templates Einleitung Ein einfaches String-Template Funktions-Templates Template-Argumente zur Angabe von Verfahren Spezialisierung Ableitungen und Templates Organisation des Quellcodes Ratschläge Übungen Ausnahmebehandlung Fehlerbehandlung Gruppieren von Ausnahmen Ausnahmen fangen Ressourcenmanagement Ausnahmen, die keine Fehler sind Ausnahmespezifikation Ungefangene Ausnahmen Ausnahmen und Effizienz Alternativen bei der Fehlerbehandlung Standardausnahmen Ratschläge Übungen Klassenhierarchien Einleitung und Überblick Mehrfachvererbung Zugriffskontrolle Laufzeit-Typinformation Zeiger auf Elemente Freispeicher Ratschläge Übungen 454

6 ix Teil III: Die Standardbibliothek Organisation der Bibliothek und Container Design der Standardbibliothek Container-Design Vektor Ratschläge Übungen Standardcontainer Standardcontainer Sequenzen Sequenzadapter Assoziative Container >Beinahe«-Container Definition eines neuen Containers Ratschläge Übungen Algorithmen und Funktionsobjekte Einführung Überblick über Algorithmen der Standardbibliothek Sequenzen und Container Funktionsobjekte Nichtmodifizierende Sequenzalgorithmen Modifizierende Sequenzalgorithmen Sortierte Sequenzen Heaps Minimum und Maximum Permutationen Algorithmen im C-Stil Ratschläge Übungen Iteratoren und Allokatoren Einführung Iteratoren und Sequenzen Geprüfte Iteratoren Allokatoren Ratschläge Übungen Strings Einführung Zeichen Basic_string 624

7 x 20.4 Die C-Standardbibliothek Ratschläge Übungen Streams Einführung Ausgabe Eingabe Formatierung File-Streams und String-Streams Pufferung Locale Ein-/Ausgabe von С Ratschläge Übungen Numerik Einführung Numerische Limits Mathematische Standardfunktionen Vektorarithmetik Arithmetik mit komplexen Zahlen Verallgemeinerte numerische Algorithmen Zufallszahlen Ratschläge Übungen 737 Teil IV: Designaspekte Entwicklung und Design Überblick Einführung Mittel und Ziele Der Entwicklungsprozeß Management Kommentierte Literaturhinweise Ratschläge Design und Programmierung Überblick Design und Programmiersprache Klassen Komponenten Ratschläge 821

8 xi 25 Die Rolle von Klassen Klassenarten Konkrete Typen Abstrakte Typen Knotenklassen Aktionen Schnittstellenklassen Handle-Klassen Anwendungs-Frameworks Ratschläge Übungen 848 Teil V: Anhang und Index 851 A Grammatik 853 A.l Einführung 853 A.2 Schlüsselworte 853 A.3 Lexikalische Konventionen 854 A.4 Programme 858 A.5 Ausdrücke 858 A.6 Anweisungen 862 A.7 Deklarationen 864 A.8 Klassen 869 A.9 Templates 871 A.10 Ausnahmebehandlung 873 A.ll Präprozessor-Direktiven 873 В Kompatibilität 877 B.l Einführung 877 B.2 Kompatibilität zwischen С und C B.3 Umgang mit älteren C++-Implementierungen 882 B.4 Ratschläge 888 B.5 Übungen 889 С Technische Aspekte 891 C.l Einführung und Überblick 891 C.2 Der Standard 891 C.3 Zeichensätze 892 C.4 Datentyp von ganzzahligen Literalen 896 C.5 Konstante Ausdrücke 897 C.6 Automatische Typumwandlungen 897 C.7 Mehrdimensionale Felder 901 C.8 Platz sparen 904 C.9 Speicherplatzverwaltung 908 CIO Namensbereiche 912

9 xii СП Zugriffskontrolle 914 С.12 Zeiger auf Datenelemente 918 C.13 Templates 919 C.14 Ratschläge 934 D Locales 937 D.l Die Behandlung kultureller Unterschiede 937 D.2 Die masse locale 941 D.3 Facetten 949 D.4 Standardfacetten 956 D.5 Ratschläge 1005 D.6 Übungen 1005 E Ausnahmefestigkeit der Standardbibliothek 1007 E.l Einführung 1007 E.2 Ausnahmefestigkeit 1008 E.3 Ausnahmefeste Implementierungstechniken 1012 E.4 Zusicherungen der Standard-Container 1026 E.5 Der Rest der Standardbibliothek 1036 E.6 Konsequenzen für den Anwender der Bibliothek 1038 E.7 Ratschläge 1040 E.8 Übungen 1041 I Index 1043