隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，軟件人才的需求量也越來越大。程序設(shè)計(jì)是軟件人才必備的基礎(chǔ)知識和技能。
程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門理論與實(shí)踐密切相關(guān)，以培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的課程。如何消除學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的畏難情緒，使學(xué)生順利進(jìn)入程序設(shè)計(jì)的大門，逐步掌握程序設(shè)計(jì)思想和方法，提高實(shí)踐動手能力，是本課程教學(xué)的難題。
程序設(shè)計(jì)既是科學(xué)，也是藝術(shù)。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)是一件非常辛苦的事情，要有非常強(qiáng)的耐心和實(shí)踐精神，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，不可能一蹴而就，必須從某個(gè)起點(diǎn)開始循序漸進(jìn)。
本書就是一個(gè)很好的起點(diǎn)，以程序設(shè)計(jì)零起點(diǎn)讀者為主要對象，采用標(biāo)準(zhǔn)C++語言（C++03）作為程序設(shè)計(jì)的描述語言，并加入了最新C++語言標(biāo)準(zhǔn)（C++11）的部分內(nèi)容。C++語言是目前業(yè)界使用最廣泛的程序設(shè)計(jì)語言，作者確信選用C++語言作為程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)語言是正確的選擇。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，作者深深感到C++語言的靈活和高效，能夠帶給軟件開發(fā)者無盡想象的空間，同時(shí)也深深感到講授C++語言過程中面臨的困難和挑戰(zhàn)，意識到在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中講授C++語言并不是那么容易的。C++語言是一門復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)語言，是為軟件開發(fā)者設(shè)計(jì)的，而非為初學(xué)者設(shè)計(jì)的，向初學(xué)者講授C++語言時(shí)必須很好地控制其固有的復(fù)雜性。
盡管目前有關(guān)學(xué)習(xí)C++語言的書籍很多，但學(xué)習(xí)C++語言仍然讓大多數(shù)初學(xué)者心存畏懼。作者一直從事程序設(shè)計(jì)方面的教學(xué)和科研工作，主講過多門程序設(shè)計(jì)課程，積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合自己學(xué)習(xí)和使用C++語言的經(jīng)驗(yàn)和感悟，以程序設(shè)計(jì)為主線，通過數(shù)百個(gè)例題，簡潔通俗地講解程序設(shè)計(jì)思想和方法，并穿插介紹相關(guān)的語言知識，循序漸進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力。本書對那些渴望掌握C++語言而又心存畏懼的初學(xué)者是一個(gè)很好的選擇。
教學(xué)改革的重點(diǎn)之一，就是要抓學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。學(xué)生的能力是決定就業(yè)的根本，而就業(yè)率又是體現(xiàn)教育質(zhì)量的重要指標(biāo)。作為國內(nèi)首家服務(wù)外包本科學(xué)院以及教育部、商務(wù)部在江蘇、浙江兩省開展地方高校計(jì)算機(jī)學(xué)院培養(yǎng)服務(wù)外包人才試點(diǎn)工作單位，我們實(shí)施了程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式上，基本形成了比較完整的體系，目的就是培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，適應(yīng)社會對軟件服務(wù)外包人才培養(yǎng)的需求。本書源于教學(xué)改革和教學(xué)實(shí)踐，體現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革的成果。
全書共有10章，各章內(nèi)容安排如下： 第1章程序設(shè)計(jì)概述，介紹程序設(shè)計(jì)基本概念和C++語言的基礎(chǔ)知識。第2章C++基礎(chǔ)，介紹標(biāo)識符、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式、語句、標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的使用、指針、引用以及程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。第3章函數(shù)，內(nèi)容包括函數(shù)定義、函數(shù)調(diào)用、函數(shù)聲明、內(nèi)聯(lián)函數(shù)、函數(shù)默認(rèn)參數(shù)、函數(shù)重載、函數(shù)模板、遞歸函數(shù)、指針和函數(shù)、引用和函數(shù)、Lambda表達(dá)式以及異常處理、程序結(jié)構(gòu)。第4章復(fù)合數(shù)據(jù)類型，內(nèi)容包括數(shù)組的基本概念、數(shù)組的聲明和使用、數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)、數(shù)組和指針的關(guān)系、排序和查找、array數(shù)組、動態(tài)內(nèi)存分配以及字符串。第5章對象和類，內(nèi)容包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、類、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)、靜態(tài)成員、類作用域、對象作為函數(shù)參數(shù)、對象數(shù)組、異常類以及編寫多文件程序。第6章對象和類的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，內(nèi)容包括拷貝構(gòu)造函數(shù)、this指針、對象組合、友元函數(shù)和友元類、運(yùn)算符重載以及類模板。第7章繼承和多態(tài)，內(nèi)容包括繼承的概念、單繼承、多繼承、多態(tài)的概念、虛函數(shù)、抽象類。第8章文件，內(nèi)容包括文件的基本概念、文件操作、文件輸入輸出以及文件定位。第9章常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)容包括數(shù)組類Vector、棧類Stack、鏈表以及隊(duì)列類Queue。第10章標(biāo)準(zhǔn)模板庫，內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)模板庫的概念、容器、容器適配器、迭代器、函數(shù)對象以及算法。
寫給教師
跟各位尊敬的老師一樣，作者從事了多年程序開發(fā)和教學(xué)工作，深知教學(xué)的艱辛，為教學(xué)方法費(fèi)勁了心機(jī)，為教學(xué)效果傷透了腦筋，為學(xué)生的學(xué)習(xí)成績搖頭惋惜……所有這一切，從主觀上說，與教師素質(zhì)有關(guān)、與教學(xué)方法有關(guān)、與學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度有關(guān)；而在客觀上，與教材和教學(xué)內(nèi)容組織更有著重大的關(guān)聯(lián)。編寫本書的目的，就是企圖從客觀的角度，使教師的教學(xué)熱情有更好的著力點(diǎn)，從而更順利地完成既定的教學(xué)目標(biāo)，讓教師和學(xué)生的辛勞能得到應(yīng)有的回報(bào)。
每章后面都有精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)題，可以據(jù)此來布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生從第1周起就練習(xí)編程，并貫穿始終。許多實(shí)驗(yàn)題與例題有關(guān)聯(lián)。實(shí)驗(yàn)題都有運(yùn)行結(jié)果，較難的實(shí)驗(yàn)題有編程提示和程序代碼，便于學(xué)生檢驗(yàn)自己編寫的程序。
實(shí)驗(yàn)所用操作系統(tǒng)可以是Windows、Mac OS X或UNIX/Linux，建議使用業(yè)界流行的C++語言集成開發(fā)工具（例如Visual Studio、Xcode或Code∷Blocks的較新版本），支持利用項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)程序的多文件組織。徹底拋棄非常陳舊的Visual C++ 6.0。
在講授過程中，應(yīng)該完全遵循C++語言標(biāo)準(zhǔn)，避免程序依賴任何特定的計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)和編譯器。要注重培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的編碼風(fēng)格，強(qiáng)調(diào)程序的可讀性。在編寫程序時(shí)，采用一種統(tǒng)一的、良好的編碼風(fēng)格是非常重要的。本書程序全部采用一種符合業(yè)界規(guī)范的編碼風(fēng)格。
我們所面對的教學(xué)對象，絕大多數(shù)是第一次接觸程序設(shè)計(jì)的學(xué)生，很多學(xué)生對學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)有較大的畏難情緒。培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力不外乎3點(diǎn)： 興趣、天賦和經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)可以通過實(shí)踐加以積累，天賦不容易改變，所以程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)唯一能起作用的就是提高學(xué)生對編程的興趣。
以往的程序設(shè)計(jì)教學(xué)多以講授語法為主，沒有引導(dǎo)學(xué)生如何合理優(yōu)美地使用語言來解決實(shí)際問題。對初學(xué)者來說，語法內(nèi)容講得太多，難以在短時(shí)間內(nèi)理解和消化。更何況，在課堂教學(xué)中，不可能面面俱到地講授語法知識。這就造成了多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束后仍不會編程。這種只造磚、不蓋房的教學(xué)方式，本身就造就了學(xué)生這樣的學(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生感覺就是為了考試過關(guān)、為了學(xué)分而學(xué)習(xí)，所以學(xué)習(xí)興趣不大，主觀能動性缺乏，學(xué)過的東西也很少能對將來的就業(yè)和工作有幫助，因此，真正能夠達(dá)到課程期望目標(biāo)的學(xué)生少之又少。
本書略去過多的語法細(xì)節(jié)和實(shí)際很少使用的語言特性，通過“例題→知識點(diǎn)說明→模仿編程→實(shí)踐提高”的教學(xué)方式，讓學(xué)生首先得到成功的經(jīng)歷，盡快體驗(yàn)成功的喜悅，逐漸喜愛看似枯燥的課程，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心，激發(fā)求知欲。如果不僅會造磚，而且用造好的磚瓦親手蓋起了漂亮的房子，那么，學(xué)生就不會輕易將它們丟棄，而且還會長期擁有、使用和維護(hù)它們。這樣，學(xué)到的東西就會真正成為他們自己的財(cái)富，而他們也將由此長期受益。那么，教師順利、圓滿地完成教學(xué)目標(biāo)也就可以期待了。
寫給學(xué)生
程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，僅靠記概念、背原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。通常學(xué)生在上課時(shí)基本都能夠聽懂，可到了自己動手編程時(shí)，往往會覺得無從下手。要解決這個(gè)問題沒有捷徑可走，只有增加實(shí)踐的時(shí)間和數(shù)量，熟能生巧，經(jīng)歷的多了，就會慢慢理解程序設(shè)計(jì)的思想，用過的方法多了，遇到問題才有可能想到解決的思路。
剛開始可能會感覺程序設(shè)計(jì)很難、很痛苦，可是當(dāng)?shù)谝淮尉帉懗隽艘粋�(gè)小程序，就會覺得無比欣喜，回頭看看其實(shí)也并不是那么難。解決了一個(gè)過去不能解決的問題，就是一種自我實(shí)現(xiàn)，就會有成就感，就會發(fā)覺自己原來這么有潛力。反過來，這種感覺會更加激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，驅(qū)使自己去解決更多的難題，實(shí)現(xiàn)更多實(shí)用的任務(wù)，同時(shí)這些成果還可以作為提高自己工作效率的工具，豈不兩全其美？這個(gè)過程也正是一條造就高手之路。所以學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)一定要有信心、耐心和恒心，要實(shí)踐，實(shí)踐，再實(shí)踐。
教學(xué)資源
讀者要獲取本書的相關(guān)資源，請?jiān)L問清華大學(xué)出版社網(wǎng)站http://www.tup.com.cn。
致謝
在本書寫作過程中，參考了部分圖書資料和網(wǎng)站資料，在此向其作者表示感謝。
本書的出版得到了清華大學(xué)出版社的大力支持，在此表示衷心的感謝。
征求建議與批評
感謝讀者選擇本書。由于作者水平和經(jīng)驗(yàn)有限，書中難免有不足之處，懇請讀者提出寶貴意見和建議，使本書日臻完善。