高级教程

1. 文件和流

数据类型	描述
ofstream	该数据类型表示输出文件流，用于创建文件并向文件写入信息。
ifstream	该数据类型表示输入文件流，用于从文件读取信息。
fstream	该数据类型通常表示文件流，且同时具有 ofstream 和 ifstream 两种功能，这意味着它可以创建文件，向文件写入信息，从文件读取信息。

要在 C++ 中进行文件处理，必须在 C++ 源代码文件中包含头文件 <iostream> 和 <fstream>。

void open(const char *filename, ios::openmode mode);
void close();

模式标志	描述
ios::app	追加模式。所有写入都追加到文件末尾。
ios::ate	文件打开后定位到文件末尾。
ios::in	打开文件用于读取。
ios::out	打开文件用于写入。
ios::trunc	如果该文件已经存在，其内容将在打开文件之前被截断，即把文件长度设为 0。

// 接收流数据
char data[100];// 以写模式打开文件
ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );
// 向文件写入用户输入的数据
outfile << data << endl;
// 关闭打开的文件
outfile.close();// 以读模式打开文件
ifstream infile; 
infile.open("afile.dat"); 
cout << "Reading from the file" << endl; 
infile >> data; 
// 在屏幕上写入数据
cout << data << endl;
// 关闭打开的文件
infile.close();

文件位置指针
istream 和 ostream 都提供了用于重新定位文件位置指针的成员函数。这些成员函数包括关于 istream 的 seekg（“seek get”）和关于 ostream 的 seekp（“seek put”）。

// 定位到 fileObject 的第 n 个字节（默认方向是 ios::beg）
fileObject.seekg( n );// 把文件的读指针从 fileObject 当前位置向后移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::cur );// 把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::end );// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );

2. 异常处理

C++ 标准的异常
C++ 提供了一系列标准的异常，定义在 中，我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的，如下所示：

下表是对上面层次结构中出现的每个异常的说明：

异常	描述
std::exception	该异常是所有标准 C++ 异常的父类。
std::bad_alloc	该异常可以通过 new 抛出。
std::bad_cast	该异常可以通过 dynamic_cast 抛出。
std::bad_exception	这在处理 C++ 程序中无法预期的异常时非常有用。
std::bad_typeid	该异常可以通过 typeid 抛出。
std::logic_error	理论上可以通过读取代码来检测到的异常。
std::domain_error	当使用了一个无效的数学域时，会抛出该异常。
std::invalid_argument	当使用了无效的参数时，会抛出该异常。
std::length_error	当创建了太长的 std::string 时，会抛出该异常。
std::out_of_range	该异常可以通过方法抛出，例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator。
std::runtime_error	理论上不可以通过读取代码来检测到的异常。
std::overflow_error	当发生数学上溢时，会抛出该异常。
std::range_error	当尝试存储超出范围的值时，会抛出该异常。
std::underflow_error	当发生数学下溢时，会抛出该异常。

// 自定义Exception
struct MyException : public exception
{const char * what () const throw (){return "C++ custom defined Exception";}
};int main()
{try{throw "string exception";throw MyException();}catch(const char* e){std::cerr << e << '\n';}catch(MyException& e){std::cout << "MyException caught" << std::endl;// what() 是异常类提供的一个公共方法，它已被所有子异常类重载std::cout << e.what() << std::endl;}catch(std::exception& e){//其他的exception及其子类}catch(...){//其他的exception}
}

3. 动态内存

C++ 程序中的内存分为两个部分：
栈：在函数内部声明的所有变量都将占用栈内存。
堆：这是程序中未使用的内存，在程序运行时可用于动态分配内存。

int main() {int *ptr = NULL;// 分配内存ptr = new int;// 判断内存是否分配成功if (!ptr) {exit(-1);}*ptr = 12;// 释放内存delete ptr;return 0;
}

// 一维数组
// 动态分配,数组长度为 m
int *array=new int [m];//释放内存
delete [] array;// 二维数组
int **array;
// 假定数组第一维长度为 m， 第二维长度为 n
int m = 3, n = 5;
// 动态分配空间
array = new int *[m];
for( int i=0; i<m; i++ )
{array[i] = new int [n]  ;
}
//释放
for( int i=0; i<m; i++ )
{delete [] array[i];
}
delete [] array;

// 为对象分配内存空间
class Box
{int width;int height;public:void setWidth(int w);void setHeight(int h);int getArea();
};Box* box = new Box;box->setWidth(2);box->setHeight(3);std::cout << "box area: " << box->getArea() << std::endl;delete box;

4. 命名空间

#include <iostream>
using namespace std;// 命名空间的定义，使用关键字 namespace
namespace first_space{void func(){cout << "Inside first_space" << endl;}
}int main ()
{// 调用命名空间中的函数/变量first_space::func();return 0;
}
==>
// using namespace xxx
using namespace first_space;
int main ()
{// 使用了using， first_space::func();func();return 0;
}

5. 模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

每个容器都有一个单一的定义，比如 向量，我们可以定义许多不同类型的向量，比如 vector 或 vector 。

函数模板

// 模板函数定义的一般形式
template <typename type> ret-type func-name(parameter list)
{// 函数的主体
}// 示例
template <typename T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
{ return a < b ? b:a; 
} 

类模板

template <class type> class class-name {// xxxxx
}// 示例
template <class T>
class Stack { private: vector<T> elems;     // 元素 public: void push(T const&);  // 入栈void pop();               // 出栈T top() const;            // 返回栈顶元素bool empty() const{       // 如果为空则返回真。return elems.empty(); } 
}; // Stack::push的实现
template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem) 
{ // 追加传入元素的副本elems.push_back(elem);    
} int main() 
{ try { Stack<int>         intStack;  // int 类型的栈 Stack<string> stringStack;    // string 类型的栈 // 操作 int 类型的栈 intStack.push(7); } catch (exception const& ex) { cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl; return -1;} 
}

6. 预处理器

C++ 还支持很多预处理指令，比如 #include、#define、#if、#else、#line 等。

#define PI 3.14159
cout << "Value of PI :" << PI << endl; #define MIN(a,b) (a<b ? a : b)
cout <<"较小的值为：" << MIN(i, j) << endl;#define DEBUG
// 条件编译
#ifdef DEBUGcerr <<"Variable x = " << x << endl;
#endif#if 0不进行编译的代码
#endif// # 运算符会把替换的令牌转换为用引号引起来的字符串，即"x"
#define MKSTR( x ) #x
// ## 运算符用于连接两个令牌，即xy
#define CONCAT( x, y )  x ## y

C++ 中的预定义宏

宏	描述
__LINE__	这会在程序编译时包含当前行号。
__FILE__	这会在程序编译时包含当前文件名。
__DATE__	这会包含一个形式为 month/day/year 的字符串，它表示把源文件转换为目标代码的日期。
__TIME__	这会包含一个形式为 hour:minute:second 的字符串，它表示程序被编译的时间。

7. 信号处理

信号是由操作系统传给进程的中断，会提早终止一个程序。
有些信号不能被程序捕获，但是下表所列信号可以在程序中捕获，并可以基于信号采取适当的动作。这些信号是定义在 C++ 头文件 中。

信号	描述
SIGABRT	程序的异常终止，如调用 abort。
SIGFPE	错误的算术运算，比如除以零或导致溢出的操作。
SIGILL	检测非法指令。
SIGINT	程序终止(interrupt)信号。
SIGSEGV	非法访问内存。
SIGTERM	发送到程序的终止请求。

注册信号：signal() 函数
void (*signal (int sig, void (*func)(int)))(int);
生成信号：raise() 函数
int raise (signal sig);

#include <iostream>
#include <csignal>
#include <unistd.h>using namespace std;void signalHandler( int signum )
{cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";// 清理并关闭// 终止程序  exit(signum);  
}int main ()
{// 注册信号 SIGINT 和信号处理函数signalHandlersignal(SIGINT, signalHandler);  while(1){cout << "Going to sleep...." << endl;if( i == 3 ){// 生成信号raise( SIGINT);}sleep(1);}return 0;
}

8. 多线程

https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-multithreading.html

9. Web 编程

https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-web-programming.html

标准模板库（STL）

1. STL 教程

https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-stl-tutorial.html

2. 标准库

https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-standard-library.html

3. 有用的资源

C++ 有用的网站
C++ Standard Library headers − C++ 标准库。
C++ Programming − 这本书涵盖了 C++ 语言编程、软件交互设计、C++ 语言的现实生活应用。
C++ FAQ − C++ 常见问题
Free Country − Free Country 提供了免费的 C++ 源代码和 C++ 库，这些源代码和库涵盖了压缩、存档、游戏编程、标准模板库和 GUI 编程等 C++ 编程领域。
C and C++ Users Group − C 和 C++ 的用户团体提供了免费的涵盖各种编程领域 C++ 项目的源代码，包括 AI、动画、编译器、数据库、调试、加密、游戏、图形、GUI、语言工具、系统编程等。

C++ 有用的书籍
《Essential C++ 中文版》
《C++ Primer Plus 第6版中文版》
《C++ Primer中文版（第5版）》

4. 实例

https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-examples.html

参考：
菜鸟教程-C++教程