C++:

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The Complete Reference

Third Edition

About the Author…

Herb Schildt is the leading authority on C and

C++ and a best-selling author whose books

have sold more than 1.5 million copies. His

acclaimed C and C++books include

Yourself C, C++ from the Ground Up, Teach

Yourself C++, C++: The Complete Reference,

Borland C++: The Complete Reference,

Programmer's Reference

Herbert Schildt

Osborne

McGraw-Hill

Berkeley New York St. Louis San Francisco

Auckland Bogotá Hamburg London Madrid

Mexico City Milan Montreal New Delhi Panama City

Paris São Paulo Singapore Sydney

Tokyo Toronto

McGraw-Hill

Contents at a Glance

Part I

1

The Foundation of C++: The C SubsetAn Overview of C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2

Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3

Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4

Arrays and Null-Terminated Strings . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5

Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

6

Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

7

Defined Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Structures, Unions, Enumerations, and User-

8

C-Style Console I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

9

File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

10

The Preprocessor and Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Part II

11

C++An Overview of C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

12

Classes and Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

13

Allocation Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

Arrays, Pointers, References and the Dynamic

14

and Default Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

Function Overloading, Copy Constructors,

15

Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

v

16

Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

17

Virtual Functions and Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . 445

18

Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

19

Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489

20

C++ I/O System Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

21

C++ File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541

22

Run-Time Type ID and the Casting Operators . . . . . . . . 569

23

Advanced Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593

Namespaces, Conversion Functions,and Other

24

Introducing the Standard Template Library . . . . . . . . . . 625

Part III

25

The Standard Function LibraryThe C-Based I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695

26

The String and Character Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . 719

27

The Mathematical Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733

28

Time, Date, and Localization Functions . . . . . . . . . . . . . . 743

29

The Dynamic Allocation Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753

30

Utility Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757

31

The Wide-Character Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771

Part IV

32

The Standard C++ Class LibraryThe Standard C++ I/O Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783

33

The STL Container Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 807

34

The STL Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835

35

STL Iterators, Allocators, and Function Objects . . . . . . . 857

36

The String Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877

37

The Numeric Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893

38

Exception Handling and Miscellaneous Classes . . . . . . . 921

Part V

39

Applying C++Integrating New Classes: A Custom String Class . . . . . . 931

40

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995

An Object-Oriented Expression Parser . . . . . . . . . . . . . . . 959

vi

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

Contents

Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxix

Part I

The Foundation of C++: The C Subset

1

An Overview of C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

The Origins of C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

C Is a Middle-Level Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

C Is a Structured Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

C Is a Programmer's Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

The Form of a C Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

The Library and Linking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Separate Compilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Understanding the .C and .CPP File Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2

Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

The Five Basic Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

vii

Modifying the Basic Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Identifier Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Where Variables Are Declared . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Local Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Formal Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Access Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

const . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

volatile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Storage Class Specifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

extern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

static Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

register Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Variable Initializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Hexadecimal and Octal Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

String Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Backslash Character Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

The Assignment Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Type Conversion in Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Multiple Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Arithmetic Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Increment and Decrement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Relational and Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Bitwise Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

The ? Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

The & and * Pointer Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

The Compile-Time Operator sizeof . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

The Comma Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

The Dot (.) and Arrow (

The [ ] and ( ) Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Precedence Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Order of Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Type Conversion in Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Casts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Spacing and Parentheses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Shorthand Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

−>) Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3

Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

True and False in C and C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

viii

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

Selection Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

if . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Nested ifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

The if-else-if Ladder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

The ? Alternative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

The Conditional Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Nested switch Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Iteration Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

The for Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

for Loop Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

The Infinite Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

for Loops with No Bodies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

The while Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

The do-while Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Declaring Variables within Selection and Iteration Statements . . . 81

Jump Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

The return Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

The goto Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

The break Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

The exit( ) Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

The continue Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Expression Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Block Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

4

Arrays and Null-Terminated Strings . . . . . . . . . . . . . . . 89

Single-Dimension Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

Generating a Pointer to an Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Passing Single-Dimension Arrays to Functions . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Null-Terminated Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Two-Dimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Arrays of Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Multidimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Indexing Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Array Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Unsized Array Initializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

A Tic-Tac-Toe Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5

Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

What Are Pointers? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Pointer Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

The Pointer Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Pointer Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

C o n t e n t s

ix

Pointer Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Pointer Arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Pointer Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Pointers and Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Arrays of Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Multiple Indirection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Initializing Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Pointers to Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

C's Dynamic Allocation Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Problems with Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

6

Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

The General Form of a Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Scope Rules of Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Function Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Call by Value, Call by Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Creating a Call by Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Calling Functions with Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

argc and argv—Arguments to main( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

The return Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Returning from a Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Returning Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Returning Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Functions of Type void . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

What Does main( ) Return? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Recursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Function Prototypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Standard Library Function Prototypes . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

Declaring Variable-Length Parameter Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

Old-Style Versus Modern Function Parameter Declarations . . . . . 158

Implementation Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Parameters and General-Purpose Functions . . . . . . . . . . . . 159

Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

7

Defined Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Structures, Unions, Enumerations, and User-

Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Accessing Structure Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

Structure Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

Arrays of Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

Passing Structures to Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

Passing Structure Members to Functions . . . . . . . . . . . . . . . 167

Passing Entire Structures to Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

x

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

Structure Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Declaring a Structure Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Using Structure Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Arrays and Structures Within Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

Bit-Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Unions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

Using sizeof to Ensure Portability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

typedef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

8

C-Style Console I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

An Important Application Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Reading and Writing Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

A Problem with getchar( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Alternatives to getchar( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Reading and Writing Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Formatted Console I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

printf( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Printing Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Printing Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Displaying an Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

The %n Specifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Format Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

The Minimum Field Width Specifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

The Precision Specifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Justifying Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

Handling Other Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

The * and # Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

scanf( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Format Specifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Inputting Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Inputting Unsigned Integers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Reading Individual Characters Using scanf( ) . . . . . . . . . . 205

Reading Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Inputting an Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

The %n Specifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Using a Scanset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Discarding Unwanted White Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

Non-White-Space Characters in the Control String . . . . . . 208

You Must Pass scanf( ) Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Format Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Suppressing Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

C o n t e n t s

xi

9

File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

C Versus C++ File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Streams and Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Text Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Binary Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

File System Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

The File Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Opening a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Closing a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Writing a Character . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Reading a Character . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Using fopen( ), getc( ), putc( ), and fclose( ) . . . . . . . . . . . . . 218

Using feof( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

Working with Strings: fputs( ) and fgets( ) . . . . . . . . . . . . . 222

rewind( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

ferror( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

Erasing Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

Flushing a Stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

fread( ) and fwrite( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Using fread( ) and fwrite( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

fseek( ) and Random-Access I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

fprintf( ) and fscanf( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

The Standard Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

The Console I/O Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

Using freopen( ) to Redirect the Standard Streams . . . . . . . . . . . . . 235

10

The Preprocessor and Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

The Preprocessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

#define . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

Defining Function-like Macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

#error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

#include . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

Conditional Compilation Directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

#if, #else, #elif, and #endif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

#ifdef and #ifndef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

#undef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Using defined . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

#line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

#pragma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

The # and ## Preprocessor Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

Predefined Macro Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

xii

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

C-Style Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

Part II

C++

11

An Overview of C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

The Origins of C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

What Is Object-Oriented Programming? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

Some C++ Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

A Sample C++ Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

A Closer Look at the I/O Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Declaring Local Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

No Default to int . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

The bool Data Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

Old-Style vs. Modern C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

The New C++ Headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

Working with an Old Compiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Introducing C++ Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Function Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Constructors and Destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

The C++ Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

The General Form of a C++ Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288

12

Classes and Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Structures and Classes Are Related . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

Unions and Classes Are Related . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

Anonymous Unions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

Friend Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Friend Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

Inline Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Defining Inline Functions Within a Class . . . . . . . . . . . . . . 306

Parameterized Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

Constructors with One Parameter: A Special Case . . . . . . 309

Static Class Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

Static Data Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

C o n t e n t s

xiii

Static Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

When Constructors and Destructors Are Executed . . . . . . . . . . . . . 317

The Scope Resolution Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

Nested Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Local Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Passing Objects to Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Returning Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

Object Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

13

Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

Arrays, Pointers, References, and the Dynamic Allocation

Arrays of Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Creating Initialized vs. Uninitialized Arrays . . . . . . . . . . . 330

Pointers to Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

Type Checking C++ Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

The this Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

Pointers to Derived Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

Pointers to Class Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Reference Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Passing References to Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

Returning References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

Independent References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

References to Derived Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

Restrictions to References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

A Matter of Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

C++'s Dynamic Allocation Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

Initializing Allocated Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

Allocating Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

Allocating Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

The nothrow Alternative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358

The Placement Forms of new and delete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

14

Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

Function Overloading, Copy Constructors, and Default

Function Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

Overloading Constructor Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

Overloading a Constructor to Gain Flexibility . . . . . . . . . . 364

Allowing Both Initialized and Uninitialized Objects . . . . . 366

Copy Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

Finding the Address of an Overloaded Function . . . . . . . . . . . . . . . 372

The overload Anachronism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

xiv

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

Default Function Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

Default Arguments vs. Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

Using Default Arguments Correctly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

Function Overloading and Ambiguity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15

Operator Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

Creating a Member Operator Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

Creating Prefix and Postfix Forms of the

Increment and Decrement Operators . . . . . . . . . . . . . . . 391

Overloading the Shorthand Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Operator Overloading Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Operator Overloading Using a Friend Function . . . . . . . . . . . . . . . . 393

Using a Friend to Overload ++ or – – . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

Friend Operator Functions Add Flexibility . . . . . . . . . . . . . 398

Overloading new and delete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

Overloading new and delete for Arrays . . . . . . . . . . . . . . . 405

Overloading the nothrow Version of new and delete . . . . 408

Overloading Some Special Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

Overloading [ ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

Overloading ( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

Overloading –> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

Overloading the Comma Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

16

Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

Base-Class Access Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

Inheritance and protected Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

Protected Base-Class Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

Inheriting Multiple Base Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

Constructors, Destructors, and Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

When Constructor and Destructor

Functions Are Executed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

Passing Parameters to Base-Class Constructors . . . . . . . . . 432

Granting Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

Virtual Base Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

17

Virtual Functions and Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . 445

Virtual Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446

Calling a Virtual Function Through a Base Class

Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

The Virtual Attribute Is Inherited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

Virtual Functions Are Hierarchical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452

Pure Virtual Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455

Abstract Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

C o n t e n t s

xv

Using Virtual Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

Early vs. Late Binding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460

18

Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

Generic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462

A Function with Two Generic Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465

Explicitly Overloading a Generic Function . . . . . . . . . . . . . 465

Overloading a Function Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

Using Standard Parameters with Template Functions . . . 468

Generic Function Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

Applying Generic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

A Generic Sort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471

Compacting an Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

Generic Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474

An Example with Two Generic Data Types . . . . . . . . . . . . 478

Applying Template Classes: A Generic Array Class . . . . . 479

Using Non-Type Arguments with Generic Classes . . . . . . 481

Using Default Arguments with Template Classes . . . . . . . 483

Explicit Class Specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485

The typename and export Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486

The Power of Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

19

Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489

Exception Handling Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

Catching Class Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496

Using Multiple catch Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497

Handling Derived-Class Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499

Exception Handling Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

Catching All Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

Restricting Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502

Rethrowing an Exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

Understanding terminate( ) and unexpected( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . 505

Setting the Terminate and Unexpected Handlers . . . . . . . . 506

The uncaught_exception( ) Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

The exception and bad_exception Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508

Applying Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508

20

The C++ I/O System Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

Old vs. Modern C++ I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512

C++ Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513

The C++ Stream Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513

C++'s Predefined Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514

Formatted I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515

xvi

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

Formatting Using the ios Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515

Setting the Format Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

Clearing Format Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517

An Overloaded Form of setf( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518

Examining the Formatting Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520

Setting All Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521

Using width( ), precision( ), and fill( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . 522

Using Manipulators to Format I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524

Overloading << and >> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528

Creating Your Own Inserters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528

Creating Your Own Extractors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534

Creating Your Own Manipulator Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537

21

C++ File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541

<fstream> and the File Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

Opening and Closing a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

Reading and Writing Text Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545

Unformatted and Binary I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547

Characters vs. Bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547

put( ) and get( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548

read( ) and write( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550

More get( ) Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553

getline( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553

Detecting EOF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555

The ignore( ) Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557

peek( ) and putback( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558

flush( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558

Random Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559

Obtaining the Current File Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563

I/O Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563

Customized I/O and Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565

22

Run-Time Type ID and the Casting Operators . . . . . . . 569

Run-Time Type Identification (RTTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570

A Simple Application of Run-Time Type ID . . . . . . . . . . . . 576

typeid Can Be Applied to Template Classes . . . . . . . . . . . . 578

The Casting Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580

dynamic_cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580

Replacing typeid with dynamic_cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584

Using dynamic_cast with Template Classes . . . . . . . . . . . . 586

const_cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588

static_cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590

reinterpret_cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590

C o n t e n t s

xvii

23

and Other Advanced Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593

Namespaces, Conversion Functions,

Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594

Namespace Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594

using . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598

Unnamed Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

Some Namespace Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

The std Namespace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603

Creating Conversion Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605

const Member Functions and mutable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609

Volatile Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611

Explicit Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612

Using the asm Keyword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613

Linkage Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

Array-Based I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615

The Array-Based Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616

Creating an Array-Based Output Stream . . . . . . . . . . . . . . . 616

Using an Array as Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618

Input/Output Array-Based Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . 620

Using Dynamic Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621

Using Binary I/O with Array-Based Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622

Summarizing the Differences

Between C and C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623

24

Introducing the Standard Template Library . . . . . . . . . 625

An Overview of the STL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626

Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626

Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627

Iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627

Other STL Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 628

The Container Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 629

General Theory of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630

Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631

Accessing a Vector Through an Iterator . . . . . . . . . . . . . . . . 635

Inserting and Deleting Elements in a Vector . . . . . . . . . . . . 637

Storing Class Objects in a Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639

Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641

Understanding end( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645

push_front( ) vs push_back( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647

Sort a List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648

Merging One List with Another . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649

Storing Class Objects in a List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 651

Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654

xviii

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

Storing Class Objects In a Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658

Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660

Counting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660

Removing and Replacing Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 666

Reversing a Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668

Transforming a Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669

Using Function Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 671

Unary and Binary Function Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 671

Using the Built-in Function Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 671

Creating a Function Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674

Using Binders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676

The string Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679

Some string Member Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683

Strings Are Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689

Putting Strings into Other Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . 690

Final Thoughts on the STL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691

Part III

The Standard Function Library

25

The C-Based I/O Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695

clearerr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696

fclose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697

feof . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697

ferror . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697

fflush . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698

fgetc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698

fgetpos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698

fgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699

fopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699

fprintf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701

fputc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701

fputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702

fread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702

freopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702

fscanf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703

fseek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703

fsetpos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 704

ftell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 704

fwrite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705

getc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705

getchar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 706

gets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 706

C o n t e n t s

xix

perror . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 706

printf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 707

putc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710

putchar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710

puts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710

remove . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711

rename . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711

rewind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711

scanf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711

setbuf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715

setvbuf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715

sprintf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716

sscanf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716

tmpfile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716

tmpnam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 717

ungetc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 717

vprintf, vfprintf, and vsprintf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718

26

The String and Character Functions . . . . . . . . . . . . . . . . 719

isalnum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720

isalpha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720

iscntrl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721

isdigit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721

isgraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721

islower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721

isprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722

ispunct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722

isspace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722

isupper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723

isxdigit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723

memchr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723

memcmp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723

memcpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724

memmove . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724

memset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725

strcat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725

strchr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725

strcmp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726

strcoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726

strcpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

strcspn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

strerror . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

strlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

xx

C + + : T h e C o m p l e t e R e f e r e n c e

strncat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728

strncmp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728

strncpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729

strpbrk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729

strrchr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729

strspn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 730

strstr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 730

strtok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 730

strxfrm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731

tolower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731

toupper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731

27

The Mathematical Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733

acos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734

asin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734

atan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735

atan2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735

ceil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735

cos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736

cosh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736

exp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736

fabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737

floor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737

fmod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737

frexp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737

ldexp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738

log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738

log10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738

modf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739

pow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739

sin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739

sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740

sqrt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740

tan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740

tanh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741

28

Time, Date, and Localization Functions . . . . . . . . . . . . . 743

asctime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744

clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745

ctime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745

difftime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746

gmtime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746

localeconv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746http://www.niit.com/Teachand C++to name a few.