前言



编者在多年的教学实践中发现，虽然市面上有大量C++语言程序设计的教材或参考书，网上也有丰富的学习资源，但还有一部分学生对C++语言望而却步。究其原因，这部分学生往往最初对计算机编程感到神秘，充满好奇，已经产生了学习编程语言的兴趣，但通过一段时间的学习后却止步于烦琐的语法细节，不能体会到满满的成就感。针对这种情况，在教学过程中，我们尝试首先关注学生的学习兴趣，从精选的程序案例出发，让学生眼见为实地看到程序的运行结果，然后引出相关的知识点，从而理解所学内容的意义和整体的逻辑关系，一步一步地引导学生建立程序设计的思想。
本书用简单的小程序，对前后知识点建立联系，让读者体会到知识点并不孤立。在书中，相同功能案例可以用不同的方法、不同的语句实现，通过这种方法使读者学习语法规则和掌握多种思考方法。例如编写“输入年份，判断年份是否为闰年”的程序，这个简单的功能在第2章“数据类型和运算符”中引入，目的是让读者学习和理解关系运算符、逻辑运算符和条件运算符，理解表达式运算结果的数据类型，通过输入一个数据、经过一个表达式直观地看到判断结果。在第3章介绍语句的分支结构时，学生使用条件语句，同样能清晰地完成闰年判断功能，同时掌握条件语句的语法规则和语句的执行流程。在第4章通过函数的定义，把判断年份是否为闰年的功能封装成函数，使用起来更加方便、简洁。通过此封装过程，介绍函数的定义格式和函数调用的三种方式。再如，对于案例“计算天数——根据日期计算该日期是本年度的第多少天”，在第3章介绍多分支语句——开关语句时，用开关语句编写程序实现功能，从而引入了开关语句的语法规则。在同一章中还用第二种方法完成同样的功能，巩固循环语句的语法格式。在第6章“结构类型”中，自定义日期结构类型后，同样完成“计算天数”功能，语法格式、语句内容却截然不同。紧接着在第7章“类和对象”中，对日期类型进一步封装，不仅封装了数据，还封装了对数据的操作，即处理数据的函数，那么“计算天数”的程序就换成了另一个模样。通过这样的方式让读者理解，即使数据类型不同，思考方式不同，编写代码不同，也能做到殊途同归，实现同一个功能。学习程序设计语言不要死记硬背，应该在熟练掌握语法规则、掌握基本语句结构的基础上，坚持动手编写程序，不断上机调试，灵活运用。通过程序案例的不断完善，前后贯通。让同一个程序案例不断地提高设计要求，从简单到复杂，从多个维度、多种结构，循序渐进，对比学习。在程序案例融入的语法和语句规则中，掌握更多应该注意的细节。
本书主要是想让读者在有趣的程序案例中，学习枯燥乏味的语法规则和语句结构，在拓展训练中进一步巩固学习内容，在编程操作过程中收获到学以致用的成就感，深入浅出地引导读者入门。全书包含24个案例，用于引出新知识点的学习；包含71个示例，有的用于引出新内容，有的是有助于读者对本节内容的巩固和提高；本书还包含200多幅图，有助于读者更形象、更直观地理解概念、过程、运行结果。本书在编写过程中注重细节，图文并茂，深入浅出，书中包含详细的代码注释，分析运行过程中计算机的内存单元的变化等实现机制，尽量把需要注意的事项、不好理解的地方，以图文的形式呈现给读者。在目前各大学压缩学时的情况下，即使课时不多，学生也能够有兴趣在课外跟着教程完成案例的学习和操作。每个章节知识点难度逐步加大，整个教程内容也循序渐进，协调统一，同一个内容会在不同的章节出现，一步一步进行完善和提高，让学生既不会感到晦涩难懂，又有兴趣读下一章节的内容。在学习过程中如果读者在理解知识点的过程中遇到困难，建议不要纠结于某个地方，以免自己沉浸在无尽的挫败感中，感觉垂头丧气。这时应往后学习，通常学习了后面的知识点或其他章节的内容后，就能理解前面的内容了。学习是一个循环的过程，在循环反复中一些难点问题慢慢就迎刃而解了。
不管学习哪种程序设计语言，读不会，看不会，只能练会。多做一些上机练习，才能更好地体会语法规则和语句结构。在程序调试运行时，不要怕遇到错误，有时候没有错误，还要人为地进行语句的添加、删除或修改，看看这样处理后出现什么运行结果。像医生看病一样，多见识错误，就是在积累经验，在错误中不断成长，越挫越勇，最终达到用计算机语言与计算机进行自由沟通，指挥计算机精准正确地响应你的要求。当然，不要期待学完这本书就达到这个程度，C++语言是基本功，不要小看书中这些小的案例，“不积跬步，无以至千里”，只有扎扎实实地练就过硬的本领，才有能力攀登计算机领域的高峰。
本书是2021—2022年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目“面向创新能力培养的数据计算与数据分析类课程教学改革与实践——以数学类专业为例”（项目编号2021GJJG552）的结题成果，由唐山师范学院冯玉芬、周树功、母景琴和詹胜四位老师合作编写完成。编者从事多年C++程序设计语言的教学工作，有丰富的项目开发经验。冯玉芬主要负责第1～8章的编写，母景琴负责第9章的编写，詹胜负责第10章的编写工作，周树功负责第11章的编写。
对于编者而言，撰写一部教材既是一项琐碎而繁重的任务，也是乐在其中的劳动。在学生的期盼下，尽管我们已经竭力争取让本书严谨和完美，但是书中仍然会存在错误和不当之处，欢迎各界专家和读者朋友给予宝贵意见，以利于我们改进和提高，我们对此不胜感激。

编者2023年1月