Introduction 1
Part I: Beginning C++
HOUR 1: Writing Your First Program 5
Using C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Finding a Compiler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Compiling and Linking the Source Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Creating Your First Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
HOUR 2: Organizing the Parts of a Program 15
Reasons to Use C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
The Parts of a Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Comments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
HOUR 3: Creating Variables and Constants 29
What Is a Variable?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Defining a Variable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 33
Assigning Values to Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Using Type Definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
HOUR 4: Using Expressions, Statements, and Operators 43
Statements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
If-Else Conditional Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Tricky Expression Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
HOUR 5: Calling Functions 63
What Is a Function? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Declaring and Defining Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Using Variables with Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Function Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Returning Values from Functions. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 70
Default Function Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Overloading Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
HOUR 6: Controlling the Flow of a Program 81
Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
while Loops. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
do-while Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
for Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
switch Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
HOUR 7: Storing Information in Arrays and Strings 97
What Is an Array? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 97
Writing Past the End of Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Initializing Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Multidimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Character Arrays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Copying Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Part II: Classes
HOUR 8: Creating Basic Classes 111
What Is a Type? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Creating New Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Classes and Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Accessing Class Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 114
Private Versus Public Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 115
Implementing Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Creating and Deleting Objects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
HOUR 9: Moving into Advanced Classes 125
const Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 125
Interface Versus Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Organizing Class Declarations and Function Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Inline Implementation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 127
Classes with Other Classes as Member Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Part III: Memory Management
HOUR 10: Creating Pointers 137
Understanding Pointers and Their Usage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
The Stack and the Heap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
HOUR 11: Developing Advanced Pointers 155
Creating Objects on the Heap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Deleting Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Accessing Data Members Using Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Member Data on the Heap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 158
The this Pointer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Stray or Dangling Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
const Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 162
const Pointers and const Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
HOUR 12: Creating References 169
What Is a Reference? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Creating a Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Using the Address of Operator on References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
What Can Be Referenced?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Null Pointers and Null References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Passing Function Arguments by Reference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Understanding Function Headers and Prototypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Returning Multiple Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
HOUR 13: Developing Advanced References and Pointers 185
Passing by Reference for Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Passing a const Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
References as an Alternative to Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
When to Use References and When to Use Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Don't Return a Reference to an Object That Isn't in Scope!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Returning a Reference to an Object on the Heap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Pointer, Pointer, Who Has the Pointer? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Part IV: Advanced C++
HOUR 14: Calling Advanced Functions 201
Overloaded Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Using Default Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Initializing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
The Copy Constructor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
HOUR 15: Using Operator Overloading 215
Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Conversion Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 225
Part V: Inheritance and Polymorphism
HOUR 16: Extending Classes with Inheritance 233
What Is Inheritance? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Private Versus Protected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Constructors and Destructors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Passing Arguments to Base Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Overriding Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
HOUR 17: Using Polymorphism and Derived Classes 253
Polymorphism Implemented with Virtual Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 253
How Virtual Member Functions Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
HOUR 18: Making Use of Advanced Polymorphism 269
Problems with Single Inheritance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 269
Abstract Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
HOUR 19: Storing Information in Linked Lists 289
Linked Lists and Other Structures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Linked List Case Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Linked Lists as Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Part VI: Special Topics
HOUR 20: Using Special Classes, Functions, and Pointers 303
Static Member Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 303
Static Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Containment of Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
Friend Classes and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
HOUR 21: Using New Features of C++0x 331
The Next Version of C++. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Null Pointer Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Compile-Time Constant Expressions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 333
Auto-Typed Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
New for Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
HOUR 22: Employing Object-Oriented Analysis and Design 343
The Development Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Simulating an Alarm System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
PostMaster: A Case Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
HOUR 23: Creating Templates 373
What Are Templates?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
Instances of the Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Template Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Using Template Items . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
HOUR 24: Dealing with Exceptions and Error Handling 389
Bugs, Errors, Mistakes, and Code Rot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Handling the Unexpected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Using try and catch Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Writing Professional-Quality Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Part VII: Appendices
APPENDIX A: Binary and Hexadecimal 409
APPENDIX B: Glossary 419
APPENDIX C: This Book's Website 427
TOC, 9780672333316, 3/21/11
