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如有錯(cuò)誤希望大家指出，僅供參考

C與C++的區(qū)別？

一、C++介紹

????本賈尼·斯特勞斯特盧普，與1979年4月份貝爾實(shí)驗(yàn)室的本賈尼博士在分析UNIX系統(tǒng)分布內(nèi)核流量分析時(shí)，希望有一種有效的更加模塊化的工具。

????1979年10月完成了預(yù)處理器Cpre，為C增加了類(lèi)機(jī)制，也就是面向?qū)ο螅?983年完成了C++的第一個(gè)版本，C?with?classes也就是C++。

????C++與C的不同點(diǎn)：

????1、C++完全兼容C的所有語(yǔ)法（內(nèi)容）

????2、支持面向?qū)ο蟮木幊趟枷?/p>

????3、支持運(yùn)算符重載

????4、支持泛型編程、模板

????5、支持異常處理

????6、類(lèi)型檢查嚴(yán)格

二、第一個(gè)C++程序

????1、文件擴(kuò)展名

????????.cpp?.cc?.C?.cxx

????2、編譯器

????????g++?大多數(shù)系統(tǒng)需要額外安裝，Ubuntu系統(tǒng)下的安裝命令：

????????????sudo?apt-get?update

????????????sudo?apt-get?install?g++

????????gcc也可以繼續(xù)使用，但需要增加參數(shù)?-xC++?-lstdc++

????3、頭文件

????????#include?<iostream>

????????#include?<stdio.h>?可以繼續(xù)使用，但C++建議使用?#include?<cstdio>

????4、輸入/輸出

????????cin?>>?輸入數(shù)據(jù)

????????cout?<<?輸出數(shù)據(jù)

????????cin/cout會(huì)自動(dòng)識(shí)別類(lèi)型

????????scanf/printf可以繼續(xù)使用

????????注意：cout和cin是類(lèi)對(duì)象，而scanf/printf是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)。

????5、增加了名字空間

????????std::cout

????????using?namespace?std;

????????

三、名字空間

????1、什么是名字空間

????在C++中經(jīng)常使用多個(gè)獨(dú)立開(kāi)發(fā)的庫(kù)來(lái)完成項(xiàng)目，由于庫(kù)的作者或開(kāi)發(fā)人員沒(méi)見(jiàn)過(guò)面，因此命名沖突在所難免。

????2、為什么需要名字空間

????在項(xiàng)目中函數(shù)名、全局變量、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、枚舉、類(lèi)，非常有可能名字沖突，而名字空間就對(duì)這些命名進(jìn)行邏輯空間劃分（不是物理單元?jiǎng)澐郑?/p>

為了解決命名沖突，C++之父為防止命名沖突給C++設(shè)計(jì)一個(gè)名字空間的機(jī)制。

????通過(guò)使用namespace?XXX把庫(kù)中的變量、函數(shù)、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)等包含在名字空間中，形成自己的作用域，避免名字沖突。

????namespace?xxx

????{

????}//?沒(méi)有分號(hào)

????注意：名字空間也是一種標(biāo)識(shí)符，在同一作用域下不能重名。

????3、同名的名字空間有自動(dòng)合并（為了聲明和定義可以分開(kāi)寫(xiě)）

????同名的名字空間中如果有重名的依然會(huì)命名沖突

????4、名字空間的使用方法

????::域限定符

????空間名::標(biāo)識(shí)符?//?使用麻煩，但是非常安全

????using?namespace?空間名;?把空間中定義的標(biāo)識(shí)符導(dǎo)入到當(dāng)前代碼中

????????不建議這樣使用，相當(dāng)于把垃圾分類(lèi)后，又導(dǎo)入同一個(gè)垃圾車(chē)，依然會(huì)沖突

????5、無(wú)名名字空間

????不屬于任何名字空間中的標(biāo)識(shí)符，隸屬于無(wú)名名字空間。

????無(wú)名名字空間中的成員使用?::標(biāo)識(shí)符?進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

????如何訪(fǎng)問(wèn)被屏蔽的全局變量。

????6、名字空間的嵌套

????名字空間內(nèi)部可以再定義名字空間，這種名字空間嵌套

????內(nèi)層的名字空間與外層的名字空間的成員，可以重名，內(nèi)層會(huì)屏蔽外層的同名標(biāo)識(shí)符。

????多層的名字空間在使用時(shí)逐層分解。

????n1::n2::num;

????namespace?n1

????{

????????int?num?=?1;

????????namespace?n2

????????{???

????????????int?num?=?2;

????????????namespace?n3

????????????{

????????????}

????????}

????}

????7、可以給名字空間取別名

????由于名字空間可以嵌套，這樣就會(huì)導(dǎo)致在使用內(nèi)層成員時(shí)過(guò)于麻煩，可以給名字空間取別名來(lái)解決這類(lèi)問(wèn)題。

????namespace?n123?=?n1::n2::n3;

四、C++的結(jié)構(gòu)

????1、不再需要?typedef?，在定義結(jié)構(gòu)變量時(shí)，可以省略struct關(guān)鍵字

????2、成員可以是函數(shù)（成員函數(shù)），在成員函數(shù)中可以直接訪(fǎng)問(wèn)成員變量，不需要.或->，但是C的結(jié)構(gòu)成員可以是函數(shù)指針。

????3、有一些隱藏的成員函數(shù)（構(gòu)造、析構(gòu)、拷貝構(gòu)造、賦值構(gòu)造）。

????4、可以繼承，可以設(shè)置成員的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限（面向?qū)ο螅?/p>

五、C++的聯(lián)合

????1、不再需要?typedef?，在定義結(jié)構(gòu)變量時(shí)，可以省略u(píng)nion關(guān)鍵字

????2、成員可以是函數(shù)（成員函數(shù)），在成員函數(shù)中可以直接訪(fǎng)問(wèn)成員變量，不需要.或->，但是C的結(jié)構(gòu)成員可以是函數(shù)指針。

????3、有一些隱藏的成員函數(shù)（構(gòu)造、析構(gòu)、拷貝構(gòu)造、賦值構(gòu)造）。

??

六、C++的枚舉

????1、定義、使用方法與C語(yǔ)言基本一致。

????2、類(lèi)型檢查比C語(yǔ)言更嚴(yán)格

七、C++的布爾類(lèi)型

????1、C++具有真的布爾類(lèi)型，bool是C++中的關(guān)鍵字，在C語(yǔ)言中使用布爾類(lèi)型需要導(dǎo)入頭文件stdbool.h（在C11中bool應(yīng)該是數(shù)據(jù)類(lèi)型了）。

????2、在C++中?true?false?是關(guān)鍵字，而在C語(yǔ)言中不是。

????3、在C++中?true?false?是1字節(jié)，而C語(yǔ)言中是4字節(jié)。

八、C++的void*

????1、C語(yǔ)言中void*?可以與任意類(lèi)型指針?自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

????2、C++中void*不能給其他類(lèi)型的指針直接賦值，必須強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，但其他類(lèi)型的指針可以自動(dòng)給void*賦值。

????3、C++為什么這樣修改void*？

????????為了更安全，所以C++類(lèi)型檢查更嚴(yán)格。

????????C++可以自動(dòng)識(shí)別類(lèi)型，對(duì)萬(wàn)能指針的需求不再那么強(qiáng)烈。

九、操作符別名

????某些特殊語(yǔ)言的鍵沒(méi)有~,&符合，所以C++標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)為了讓C++更有競(jìng)爭(zhēng)力，為符號(hào)定義了一些別名，讓這些小語(yǔ)種也可以愉快編寫(xiě)C++代碼

????and?????&&

????or??????||

????not?????!

????{???????<%????

????}???????%>

????#???????:%

十、函數(shù)重載（重載、隱藏、重寫(xiě)）

????1、函數(shù)重載

????????在同一作用域下，函數(shù)名相同，參數(shù)列表不同的函數(shù)，構(gòu)成重載關(guān)系。

????2、重載實(shí)現(xiàn)的機(jī)制

????????C++代碼在編譯時(shí)會(huì)把函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型添加到參數(shù)名中，借助這個(gè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載，也就是C++的函數(shù)在編譯期間經(jīng)歷換名的過(guò)程。

????因此，C++代碼不能調(diào)用C函數(shù)（C語(yǔ)言編譯器編譯出的函數(shù)）

????3、extern?"C"?{}

????????告訴C++編譯器按照C語(yǔ)言的方式聲明函數(shù)，這樣C++就可以調(diào)用C編譯器編譯出的函數(shù)了（C++目標(biāo)文件可以與C目標(biāo)文件合并生成可執(zhí)行程序）。

????????如果C想調(diào)用C++編譯出的函數(shù)，需要將C++函數(shù)的定義用extern?"C"包括一下。

????????注意：如果兩個(gè)函數(shù)名一樣，一定會(huì)沖突。

????4、重載和作用域

????????函數(shù)的重載關(guān)系發(fā)生在同一作用域下，不同作用域下的同名函數(shù)，構(gòu)成隱藏關(guān)系。

????5、重載解析

????????當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，編譯器根據(jù)實(shí)參的類(lèi)型和形參的匹配情況，選擇一個(gè)確定的重載版本，這個(gè)過(guò)程叫重載解析。

????????實(shí)參的類(lèi)型和形參的匹配情況有三種：

????????????1、編譯器找到與實(shí)參最佳的匹配函數(shù)，編譯器將生成調(diào)用代碼。

????????????2、編譯找不到匹配函數(shù)，編譯器將給出錯(cuò)誤信息。

????????????3、編譯器找到多個(gè)匹配函數(shù)，但沒(méi)有一個(gè)最佳的，這種錯(cuò)誤叫二義性。

????????在大多數(shù)情況下編譯器都能立即找到一個(gè)最佳的調(diào)用版本，但如果沒(méi)有，編譯就會(huì)進(jìn)行類(lèi)型提升，這樣備選函數(shù)中就可能具有多個(gè)可調(diào)用

的版本，這樣就可能產(chǎn)生二義性錯(cuò)誤。

????6、確定存在函數(shù)的三個(gè)步驟

????????1）候選函數(shù)

????????函數(shù)調(diào)用的第一步就是確定所有可調(diào)用的函數(shù)的集合（函數(shù)名、作用域），該集合中的函數(shù)就是候選函數(shù)。

????????2）選擇可行函數(shù)

????????從候選函數(shù)中選擇一個(gè)或多個(gè)函數(shù)，選擇的標(biāo)準(zhǔn)是參數(shù)個(gè)數(shù)相同，而且通過(guò)類(lèi)型提升實(shí)參可被隱式轉(zhuǎn)換為形參。

????????3）尋找最佳匹配

????????優(yōu)先每個(gè)參數(shù)都完全匹配的方案，其次參數(shù)完全匹配的個(gè)數(shù)，再其次是浪費(fèi)內(nèi)存的字節(jié)數(shù)。

????7、指針類(lèi)型會(huì)對(duì)函數(shù)重載造成影響

????????C++函數(shù)的形參如果是指針類(lèi)型，編譯時(shí)函數(shù)名中會(huì)追加Px。

十一、默認(rèn)形參

????1、在C++中函數(shù)的形參可以設(shè)置默認(rèn)值，調(diào)用函數(shù)，如果沒(méi)有提供實(shí)參數(shù)，則使用默認(rèn)形參。

????2、如果形參只有一部分設(shè)置了默認(rèn)形參，則必須靠右排列。

????3、函數(shù)的默認(rèn)形參是在編譯階段確定的，因此只能使用常量、常量表達(dá)式、全局變量數(shù)據(jù)作為默認(rèn)值。

????4、如果函數(shù)的聲明和定義需要分開(kāi)，那么默認(rèn)形參設(shè)置在聲明、定義，還是聲明定義都需要設(shè)置。

????5、默認(rèn)形參會(huì)對(duì)函數(shù)重載造成影響，設(shè)置默認(rèn)形參時(shí)一定要慎重。

十二、內(nèi)聯(lián)函數(shù)

????1、普通函數(shù)調(diào)用時(shí)是生成調(diào)用指令（跳轉(zhuǎn)），然后當(dāng)代碼執(zhí)行到調(diào)用位置時(shí)跳轉(zhuǎn)到函數(shù)所在的代碼段執(zhí)行。

????2、內(nèi)聯(lián)函數(shù)就把函數(shù)編譯好的二進(jìn)制指令直接復(fù)制到函數(shù)的調(diào)用位置。

????3、內(nèi)聯(lián)函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是提高程序的運(yùn)行速度（因?yàn)闆](méi)有跳轉(zhuǎn)，也不需要返回），但這樣會(huì)導(dǎo)致可執(zhí)行文件增大（冗余），也就是犧牲空間來(lái)?yè)Q取時(shí)間。

????4、內(nèi)聯(lián)分為顯示內(nèi)聯(lián)和隱式內(nèi)聯(lián)

????????顯示內(nèi)聯(lián)：在函數(shù)前?inline（C語(yǔ)言C99標(biāo)準(zhǔn)也支持）

????????隱式內(nèi)聯(lián)：結(jié)構(gòu)、類(lèi)中內(nèi)部直接定義的成員函數(shù)，則該類(lèi)型函數(shù)會(huì)被優(yōu)化成內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

????5、宏函數(shù)在調(diào)用時(shí)會(huì)把函數(shù)體直接替換到調(diào)用位置，與內(nèi)聯(lián)函數(shù)一樣也是使用空間來(lái)?yè)Q取時(shí)間，所以宏函數(shù)與內(nèi)聯(lián)函數(shù)的區(qū)別（優(yōu)缺點(diǎn)）？

????????1、宏函數(shù)不是真正的函數(shù)，只是代碼替換，不會(huì)有參數(shù)壓棧、出棧以及返回值，也不會(huì)檢查參數(shù)類(lèi)型，因此所有類(lèi)型都能使用，但這樣會(huì)

有安全隱患。

????????2、內(nèi)聯(lián)函數(shù)是真正的函數(shù)，被調(diào)用時(shí)會(huì)進(jìn)行傳參，會(huì)進(jìn)行壓棧、出棧，可以有返回值，并會(huì)嚴(yán)格檢查參數(shù)類(lèi)型，這樣就不能通用，如果想被

多種類(lèi)型調(diào)用需要重載。

????6、內(nèi)聯(lián)適用的條件

????????由于內(nèi)聯(lián)會(huì)造成可執(zhí)行文件變大，并增加內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)，因此只有頻繁調(diào)用的簡(jiǎn)單函數(shù)適合作為內(nèi)聯(lián)。

????????調(diào)用比較少的復(fù)雜函數(shù)，內(nèi)聯(lián)后并不顯著提高性能，不足以抵消犧牲空間帶來(lái)的損失，所以不適合內(nèi)聯(lián)。

????????帶有遞歸特性和動(dòng)態(tài)綁定特性的函數(shù)，無(wú)法實(shí)施內(nèi)聯(lián)，因此編譯器會(huì)忽略聲明部分的inline關(guān)鍵字。

十三、引用

????引用就是取藝名（別名）。

????1、引用的基本特性

????????引用就是取別名，聲明一個(gè)標(biāo)識(shí)符為引用，就表示該標(biāo)識(shí)符是另一個(gè)對(duì)象的外號(hào)。

????????1、引用必須初始化，不存在空引用，但有懸空引用（變量死了，名還留著）。

????????2、可以引用無(wú)名對(duì)象和臨時(shí)對(duì)象，但必須使用常引用。

????????3、引用不能更換目標(biāo)

????????4、引用目標(biāo)如果具有const屬性，引用也需要具有const屬性。

????????引用一旦完成了定義和初始化就和普通變量名一樣，它就代表了目標(biāo)，一經(jīng)引用終身不能再引用其他目標(biāo)。

????2、引用型參數(shù)

????????引用當(dāng)作函數(shù)的參數(shù)能達(dá)到指針同樣的效果，但不具備指針的危險(xiǎn)，還比指針?lè)奖恪?/p>

????????引用可以非常簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)函數(shù)間共享變量的目的，而且是否使用引用由被調(diào)函數(shù)說(shuō)了算。

????????引用當(dāng)作函數(shù)的參數(shù)還能提高傳遞參數(shù)效率，指針至少還需要4字節(jié)內(nèi)存，而引用只需要增加一條標(biāo)識(shí)符與內(nèi)存之間的綁定（映射）。

????3、引用型返回值

????????不要返回局部變量的引用，會(huì)造成懸空引用。

????????如果返回值是一個(gè)臨時(shí)值（右值），如果非要使用引用接收的話(huà)，必須使用常引用。

????注意：C++中的引用時(shí)一種取別名的機(jī)制，而C語(yǔ)言中的指針是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型（代表內(nèi)存編號(hào)的無(wú)符號(hào)整數(shù)）。

????練習(xí)1：實(shí)現(xiàn)一個(gè)C++版本的swap函數(shù)。

????指針和引用的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)：

????????相同點(diǎn)：跨函數(shù)共享變量，優(yōu)化傳參效率，避免傳參的時(shí)候調(diào)用拷貝構(gòu)造

????????不同點(diǎn)：指針有自己的存儲(chǔ)空間，借助指針可以使用堆內(nèi)存，引用不行。引用取別名，指針是數(shù)據(jù)類(lèi)型。指針可以為空，引用不可以為空。

指針可以不初始化，引用必須初始化。指針可以改變指向，引用不能引用其他對(duì)象（可以定義指針的指針，不能定義引用的引用?？梢远x指針的

引用，不能定義引用的指針?？梢远x指針的數(shù)組，但不能定義引用的數(shù)組?？梢远x數(shù)組的引用）。

void?swap(int&?a,int&?b)?//引用

{

????int?temp?=?a;

????a?=?b;

????b?=?temp;

}

int?main()

{

????int?a=3,b=4;

????swap(a,b);

????cout<<a<<"?"<<b<<endl;

}

????

十四、C++的內(nèi)存管理

????1、new/delete?C++具備申請(qǐng)/釋放堆內(nèi)存功能的運(yùn)算符

????????相當(dāng)于C語(yǔ)言中的malloc和free。

????????new?類(lèi)型：會(huì)自動(dòng)計(jì)算類(lèi)型所需要字節(jié)數(shù)，然后從堆中分配對(duì)應(yīng)字節(jié)數(shù)的內(nèi)存，并返回內(nèi)存的首地址（具備類(lèi)型）。

????????

????????delete?指針：會(huì)自動(dòng)釋放堆內(nèi)存。

????????注意：new/delete與malloc/free不能混用，因?yàn)閚ew和delete會(huì)自動(dòng)調(diào)用類(lèi)、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)。

????2、數(shù)組的分配與釋放

????????new?類(lèi)型[n]；?n表示數(shù)組長(zhǎng)度，如果類(lèi)、結(jié)構(gòu)會(huì)自動(dòng)調(diào)用n次構(gòu)造函數(shù)。

????????delete[]?指針；通過(guò)new[]?分配的內(nèi)存，必須通過(guò)delete[]釋放。

????????new[]?返回值前4個(gè)字節(jié)中存放著數(shù)組的長(zhǎng)度。

????3、重復(fù)釋放

????????delete/delete[]不能重復(fù)釋放同一塊內(nèi)存。

????????delete/delete[]釋放野指針的后果不確定，但釋放空指針是安全的。

struct?Student

{

????Student(void)

????{

????????cout<<"我是構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，我就會(huì)執(zhí)行"?<<?endl;

????}

????~Student(void)

????{

????????cout<<?"我是析構(gòu)函數(shù)，釋放對(duì)象時(shí)，我就會(huì)執(zhí)行"?<<?endl;

????}

};

int?main()

{

????int*?p?=?new?int;

????*p?=?10;

????cout<<?*p?<<endl;

????Student?stu;

????

????Student*?s?=?new?Student;

????delete(s);

????cout?<<?endl;

????Student*?a?=?new?Student[3];

????p?=?(int*)a;

????cout?<<?*(p-1)?<<?endl;

????delete[]?a;?

}

????4、內(nèi)存分配失敗

????????當(dāng)分配的內(nèi)存過(guò)大，沒(méi)有能滿(mǎn)足需求的整塊內(nèi)存就會(huì)拋出異常，std::bad_alloc。

????????new/delete和C語(yǔ)言的malloc/free的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)（區(qū)別）？

????????不同點(diǎn)：

????????????身份?????運(yùn)算符???????????????標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)

????????????參數(shù)?????類(lèi)型（自動(dòng)計(jì)算）??????字節(jié)數(shù)（手動(dòng)計(jì)算）

????????????返回值???帶類(lèi)型的地址??????????void*地址

????????????調(diào)用構(gòu)造?自動(dòng)調(diào)用??????????????不能調(diào)用構(gòu)造/析構(gòu)函數(shù)

????????????出錯(cuò)?????拋出異常??????????????返回NULL

????????相同點(diǎn)：

????????????1、都能管理堆內(nèi)存

????????????2、不能重復(fù)釋放

????????????3、可以釋放NULL

????

????注意：在C++中盡量使用引用、new/delete

int?main()

{

????int?*p?=?NULL;

????try{

????????p?=?new?int[~0];

????}

????catch(std::bad_alloc&?ex)

????{

????????cout?<<?"error"?<<?endl;

????}

}

十五、強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換

略

面向過(guò)程編程：

????關(guān)注是問(wèn)題解決的過(guò)程步驟，算法

面向?qū)ο缶幊蹋?/h1>

????關(guān)注的是誰(shuí)能解決問(wèn)題（類(lèi)），需要什么樣的數(shù)據(jù)（成員變量），具備什么樣的技能（成員函數(shù)）才能解決問(wèn)題。

????抽象：找出一個(gè)能夠解決問(wèn)題的“對(duì)象”（觀察研究對(duì)象），找出解決所必須的數(shù)據(jù)（屬性）、功能（成員函數(shù)）。

????封裝：把抽象的結(jié)果，歸結(jié)為一個(gè)類(lèi)（數(shù)據(jù)類(lèi)型），然后實(shí)例化出類(lèi)對(duì)象，設(shè)置對(duì)象的屬性，調(diào)用對(duì)象的功能達(dá)到解決問(wèn)題的目的。

????繼承：在解決問(wèn)題前，先尋找之前的類(lèi)能不能解決問(wèn)題，或解決部分問(wèn)題，如果可以則把舊的類(lèi)繼承后再次拓展，來(lái)縮短解決問(wèn)題的時(shí)間，降低

解決問(wèn)題的難度。

????多態(tài)：對(duì)象的多種形態(tài)，外部看到一個(gè)對(duì)象發(fā)出指令，對(duì)象會(huì)根據(jù)自身情況做出獨(dú)特的反應(yīng)。

一、類(lèi)和對(duì)象

????1、通過(guò)分析對(duì)象的屬性和行為設(shè)計(jì)出一個(gè)類(lèi)。

????2、類(lèi)就是數(shù)據(jù)類(lèi)型

????????簡(jiǎn)單類(lèi)型：只能表示一個(gè)屬性（變量），C/C++內(nèi)建數(shù)據(jù)類(lèi)型

????????數(shù)組類(lèi)型：可以表示多個(gè)屬性（變量），類(lèi)型必須相同。

????????結(jié)構(gòu)類(lèi)型：可以表示多個(gè)屬性（變量），但缺少行為（函數(shù)）。

????????類(lèi)類(lèi)型：即能表示屬性，也能表示行為，一直復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型。

????3、對(duì)象就是類(lèi)這種數(shù)據(jù)類(lèi)型創(chuàng)建出的實(shí)例，相當(dāng)于結(jié)構(gòu)變量。

????class?Student

????{

????????屬性(成員變量);

????????行為（成員函數(shù)）;

????};

????Student?stu;

二、類(lèi)的定義與實(shí)例化

????1、類(lèi)的一般形式

????class?類(lèi)名?:?繼承方式?父類(lèi)

????{

????public/private/protected:?//?訪(fǎng)問(wèn)控制限制符

????????成員變量;

????????//?構(gòu)造函數(shù)

????????類(lèi)名(形參表)

????????{

????????????

????????}

????????//?析構(gòu)函數(shù)

????????~類(lèi)名(void)

????????{

????????}

????};

????2、類(lèi)的訪(fǎng)問(wèn)控制限定符

????public：公有成員，在任何位置都可以訪(fǎng)問(wèn)

????private：私有成員，只能在類(lèi)（自己）的成員函數(shù)中訪(fǎng)問(wèn)

????protected：受保護(hù)成員，只能在類(lèi)（自己）和子類(lèi)中訪(fǎng)問(wèn)

????注意：類(lèi)中的成員變量、成員函數(shù)默認(rèn)是?private，結(jié)構(gòu)中的成員和成員函數(shù)默認(rèn)是?public。

????注意：C++中類(lèi)和結(jié)構(gòu)的區(qū)別只有成員函數(shù)和成員變量的默認(rèn)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限不同。

????3、構(gòu)造函數(shù)

????????1）什么是構(gòu)造函數(shù)：類(lèi)的同名函數(shù)就是構(gòu)造函數(shù)，沒(méi)有返回值。

????????2）什么時(shí)候調(diào)用，誰(shuí)調(diào)用，調(diào)用幾次？

????????????創(chuàng)建類(lèi)對(duì)象時(shí)會(huì)被自動(dòng)調(diào)用（每創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)對(duì)象，就會(huì)調(diào)用一次），對(duì)象整個(gè)生命周期中一定會(huì)被

調(diào)用一次，只能被調(diào)用一次。

????????3）負(fù)責(zé)干什么

????????????成員變量的初始化，分配相關(guān)資源，設(shè)置對(duì)象的初始狀態(tài)。

????????class?類(lèi)名?:?繼承方式?父類(lèi)

????????{

????????????//?構(gòu)造函數(shù)

?????????類(lèi)名(形參表)

????????????{

????????????

????????????}

????????};

????4、類(lèi)型的創(chuàng)建過(guò)程

????????1.分配類(lèi)型所需要空間，無(wú)論棧還是堆。

????????2.傳遞實(shí)參調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，完成如下任務(wù)：

????????????1）根據(jù)繼承表依次調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)

????????????2）根據(jù)成員變量的順序依次調(diào)用成員變量的構(gòu)造函數(shù)。

????????????3）執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)體中的代碼。

????注意：執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)的代碼是整個(gè)構(gòu)造函數(shù)的最后一步。

????要保證構(gòu)造函數(shù)代碼所需要的一切資源和先決條件在該代碼執(zhí)行前已經(jīng)準(zhǔn)備充分，并得到正確的初始化。

????5、對(duì)象的創(chuàng)建方法

????????1.在棧上創(chuàng)建：類(lèi)名?對(duì)象；//?不需要括號(hào)

????????????類(lèi)名?對(duì)象(實(shí)參);

????????2.在堆上創(chuàng)建：類(lèi)名*?對(duì)象指針?=?new?類(lèi)名；

????????????類(lèi)名*?對(duì)象指針?=?new?類(lèi)名(實(shí)參)；

????????3.創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象：

????????????類(lèi)名?對(duì)象?=?{類(lèi)名(實(shí)參)，類(lèi)名(實(shí)參)，類(lèi)名(實(shí)參)};

????????????類(lèi)名*?對(duì)象指針?=?new?類(lèi)名[n]{類(lèi)名(實(shí)參),類(lèi)名(實(shí)參)};

????????注意：通過(guò)malloc創(chuàng)建的類(lèi)對(duì)象不能調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。

????????注意：通過(guò)new[]創(chuàng)建的對(duì)象，一定要通過(guò)delete[]釋放。

????6、類(lèi)的聲明、實(shí)現(xiàn)、調(diào)用

????????1.在頭文件中聲明

????????class?類(lèi)名?:?繼承方式?父類(lèi)

????????{

????????????成員變量;

????????public:?//?訪(fǎng)問(wèn)控制限制符

????????????//?構(gòu)造函數(shù)

????????????類(lèi)名(形參表);

????????????//?析構(gòu)函數(shù)

????????????~類(lèi)名(void);

????????????//?其他成員函數(shù)

????????????返回值?函數(shù)名(參數(shù)列表);

????????};

????????2.源文件實(shí)現(xiàn)類(lèi)的相關(guān)函數(shù)

????????返回值?類(lèi)名::函數(shù)名（參數(shù)列表）

????????{

????????}

????????3.調(diào)用時(shí)只需要導(dǎo)入頭文件，然后與類(lèi)函數(shù)所在的源文件一起編譯即可。

????????注意：如果一個(gè)類(lèi)內(nèi)容不多，可以考慮在頭文件中完全實(shí)現(xiàn)。

????????????也可以只在頭文件中實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的成員函數(shù)。

????????注意：類(lèi)中自動(dòng)生成的函數(shù)，在源文件中實(shí)現(xiàn)時(shí)，也需要在頭文件中聲明。

????class和struct的區(qū)別？

????????class的默認(rèn)繼承和訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限是private，struct的默認(rèn)繼承和訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限是public。class能做模板的參數(shù)，struct不行。

三、構(gòu)造函數(shù)與初始化列表

????1、構(gòu)造函數(shù)可以被重載（同一個(gè)名字的函數(shù)有多個(gè)不同版本）

????2、缺省構(gòu)造是編譯器自動(dòng)生成的一個(gè)什么都不做的構(gòu)造函數(shù)（唯一的作用就是避免編譯錯(cuò)誤）。

????注意：當(dāng)類(lèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)有參構(gòu)造時(shí)，缺省構(gòu)造就不會(huì)再自動(dòng)生成，如果有需要必須顯示地寫(xiě)出來(lái)。

????3、無(wú)參構(gòu)造未必?zé)o參，當(dāng)給有參構(gòu)造的所有參數(shù)設(shè)置默認(rèn)形參，調(diào)用這種構(gòu)造函數(shù)就不需要傳參。

????注意：所謂的“編譯器生成的某某函數(shù)”其實(shí)不是真正語(yǔ)法意義上的函數(shù)，而是功能意義上的函數(shù)，編譯器作為可執(zhí)行指令的生成者，它會(huì)直接生成

具有某項(xiàng)功能的二進(jìn)制指令，不需要借助高級(jí)語(yǔ)言語(yǔ)義上的函數(shù)完成此任務(wù)。

????注意：如果一個(gè)類(lèi)是其他類(lèi)的成員變量，那么一定要保證它有一個(gè)無(wú)參構(gòu)造，當(dāng)B的構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行時(shí)會(huì)執(zhí)行成員變量的無(wú)參構(gòu)造，而此時(shí)類(lèi)B是無(wú)

法給類(lèi)A成員變量提供參數(shù)的。

????4、單參構(gòu)造與類(lèi)型轉(zhuǎn)換

????????如果構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)只有一個(gè)，那么Test?t?=?n語(yǔ)句就不會(huì)出錯(cuò)，它會(huì)自動(dòng)調(diào)用單參構(gòu)造來(lái)達(dá)到類(lèi)型轉(zhuǎn)換的效果。

????????如果想禁止這種類(lèi)型轉(zhuǎn)換需要在單參構(gòu)造前加?explicit

????5、初始化列表

????????為類(lèi)成員進(jìn)行初始化用的。

????????構(gòu)造函數(shù)(參數(shù)):成員1(參數(shù)1),成員2(參數(shù)2)...

????????const?int?num;

????????Test(int?n):num(n)

????????{

????????}

????????通過(guò)初始化列表可以給類(lèi)成員變量傳遞參數(shù)，以此調(diào)用類(lèi)成員的有參構(gòu)造。

????????初始化列表也可以給?const?成員、引用成員進(jìn)行初始化。

class?A

{

public:

????int?num;

????A(int?_num)

????{

????????num?=?_num;

????????cout<<"我A的有參構(gòu)造"<<endl;

????}

};

class?Test

{

public:

????string?str;

????const?int?num;

????int&?xiu;

????A?a;

????Test(int?num,const?char*?str,int&?x):num(num),str(str),a(num),xiu(x)

????{

????????cout<<"---"<<endl;

????}

};

int?main()

{

????int?x?=?100;

????Test?t(10,"aa",x);

????//Test?t?=?{10};

????//t.num?=?100;

????cout<<?t.num?<<?endl;

????cout<<t.xiu<<endl;

????x?=?1000;

????cout<<t.xiu<<endl;

}

????????成員的初始化順序與初始化列表沒(méi)有關(guān)系，而是在類(lèi)中的定義順序有關(guān)。

class?A

{

public:

????A(int?n)

????{

????????cout<<"A"<<endl;

????}

};

class?B

{

public:

????B(int?n)

????{

????????cout<<"B"<<endl;

????}

};

class?C

{

public:

????C(int?n)

????{

????????cout<<"C"<<endl;

????}

};

class?Test

{

public:

????A?a;

????C?c;

????B?b;

????//A?a;

????Test(int?c1,int?a1,int?b1):c(c1),a(a1),b(b1)

????{

????}

};

int?main()

{

//??A?a1;

//??B?b1;

//??C?c1;

????Test?t(1,2,3);

}

????????注意：初始化列表運(yùn)行類(lèi)成員變量還沒(méi)有定義成功。

作業(yè)1：封裝一個(gè)List類(lèi)

附加題：以C++編程方式實(shí)現(xiàn)2048游戲。

一、this指針

????類(lèi)的成員變量單獨(dú)存儲(chǔ)在每個(gè)類(lèi)對(duì)象中，成員函數(shù)存儲(chǔ)在代碼段中，所有的類(lèi)對(duì)象共享一份成員函數(shù)。

????

????成員函數(shù)是如何區(qū)別調(diào)用它的是哪個(gè)類(lèi)對(duì)象的？

????答：借助了this指針，類(lèi)的每個(gè)成員函數(shù)都有一個(gè)隱藏的參數(shù)this指針，它指向類(lèi)對(duì)象。

????類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中也同樣有this指針，指向的就是正在構(gòu)造的這個(gè)對(duì)象。

????在類(lèi)中（成員、構(gòu)造、析構(gòu)函數(shù)）對(duì)成員變量、成員函數(shù)的訪(fǎng)問(wèn)都是借助了this指針。

????this指針是隱藏的，但也可以顯示使用：

????????1、參數(shù)與成員一樣時(shí)，使用this可以區(qū)別出成員與參數(shù)名。

????????2、在成員函數(shù)中如果想返回當(dāng)前對(duì)象的指針、引用等，可以使用this指針實(shí)現(xiàn)。

????????3、將this指針作為函數(shù)的參數(shù)，從一個(gè)對(duì)象傳遞給另一個(gè)其它類(lèi)對(duì)象，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象間的交互。

#include?<cstring>

class?User

{

????char?name[20];

????char?pass[7];

public:

????User(const?char*?name,const?char*?pass)

????{

????????strcpy(this->name,name);

????????strcpy(this->pass,pass);

????????//show();

????}

????User&?func(void)

????{

????????return?*this;

????}

????void?show(void)//隱藏this指針

????{

????????cout<<?name?<<?"?"<<?pass?<<endl;

????}

????User*?this?=?const?this;

};

int?main()

{

????User?u1("aaa","123");

????User?u2("bbb","321");

????User&?u3?=?u1.func();

????u1.show();

????u2.show();

????u3.show();

}

二、常函數(shù)

????在函數(shù)的參數(shù)列表與函數(shù)體之間有const修飾的函數(shù)，這個(gè)const其實(shí)就是在修飾this指針。

????不能在常函數(shù)內(nèi)修改成員變量的值，普通成員函數(shù)可以調(diào)用常函數(shù)，而常函數(shù)只能調(diào)用常函數(shù)。

????如果在常函數(shù)中真的需要修改某個(gè)成員變量的數(shù)據(jù)，那么需要這個(gè)成員被?mutable修飾。

mutable?char?name[20];

void?show(void)?const//隱藏this指針

{

????strcpy(name,"------");

????cout<<?name?<<?"?"<<?pass?<<endl;

}

????

????普通函數(shù)不能聲明為常函數(shù)（因?yàn)闆](méi)有this指針）。

三、析構(gòu)函數(shù)

????1、特殊的成員函數(shù)?

????????~類(lèi)名(void)

????????{

????????}

????????沒(méi)有參數(shù)、沒(méi)有返回值、不能重載

????2、誰(shuí)來(lái)調(diào)用

????????析構(gòu)函數(shù)會(huì)在銷(xiāo)毀對(duì)象時(shí)自動(dòng)調(diào)用，在對(duì)象的整個(gè)生命周期內(nèi)最多被調(diào)用一次。

????3、析構(gòu)函數(shù)負(fù)責(zé)什么

????????負(fù)責(zé)釋放在構(gòu)造函數(shù)期間獲取的所有資源，它的執(zhí)行過(guò)程：

????????1.先執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)本身代碼

????????2.調(diào)用成員類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)

????????3.調(diào)用父類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)

#include?<cstring>

#include?<cstdlib>

class?A

{

public:

????A(void)

????{

????????cout?<<?"A?'s?構(gòu)造"?<<endl;

????}

????~A(void)

????{

????????cout<<"A?'s?析構(gòu)"<<endl;

????}

};

class?B

{

public:

????B(void)

????{

????????cout?<<?"B?'s?構(gòu)造"?<<endl;

????}

????~B(void)

????{

????????cout<<"B?'s?析構(gòu)"<<endl;

????}

};

class?User?:?public?A

{

????char*?name;

????char*?pass;

????B?b;

????//char?name[20];

????//char?pass[10];

public:

????User(const?char*?name,const?char*?pass)

????{

????????this->name?=?new?char[strlen(name)+1];

????????strcpy(this->name,name);

????????this->pass?=?new?char[strlen(pass)+1];

????????strcpy(this->pass,pass);

????????cout<<?"構(gòu)造"<<endl;

????????cout<<"-----"<<endl;

????}

/*??User(void)

????{

????????cout<<"構(gòu)造"<<endl;

????}

*/

????~User(void)

????{

????????delete?name;

????????delete?pass;

????????cout<<"析構(gòu)"<<endl;

????}

};

int?main()

{

????User*?u1?=?new?User("asd","ads");

????//exit(0);

????delete?u1;

????//User?u2;

}

????4.缺省的析構(gòu)函數(shù)

????????如果一個(gè)類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)析構(gòu)函數(shù)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)具有析構(gòu)函數(shù)功能的二進(jìn)制指令，它負(fù)責(zé)釋放編譯器能夠看得到的資源（成員變量、

類(lèi)成員、弗雷成員），這就是缺省析構(gòu)。

????????如果類(lèi)中沒(méi)有動(dòng)態(tài)資源，也不需要做善后工作，缺省析構(gòu)就完全共用了，不需要再實(shí)現(xiàn)新析構(gòu)函數(shù)。

????????注意：缺省析構(gòu)無(wú)法釋放動(dòng)態(tài)資源（堆內(nèi)存）【堆內(nèi)存是動(dòng)態(tài)資源，動(dòng)態(tài)資源不一定是堆內(nèi)存】

????作業(yè)：類(lèi)對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程與釋放過(guò)程。

????????創(chuàng)建：分配內(nèi)存（對(duì)象）->?父類(lèi)構(gòu)造->?成員構(gòu)造->?自己構(gòu)造

????????????父類(lèi)構(gòu)造：按照繼承表從左到右依次構(gòu)造。

????????????成員構(gòu)造：按照聲明順序從上至下依次構(gòu)造。

????????釋放：自己析構(gòu)->?成員析構(gòu)->?父類(lèi)析構(gòu)->?釋放內(nèi)存（對(duì)象）

????????????成員析構(gòu)：按照聲明順序從下到上依次構(gòu)造。

????????????父類(lèi)析構(gòu)：按照繼承表從右到左依次構(gòu)造。

四、拷貝構(gòu)造

????拷貝構(gòu)造又稱(chēng)為復(fù)制構(gòu)造，是一種特殊的構(gòu)造函數(shù)，它是使用一個(gè)現(xiàn)有的舊對(duì)象構(gòu)造一個(gè)新的對(duì)象時(shí)調(diào)用的函數(shù)，只有一個(gè)引用型的參數(shù)（對(duì)象本身）。

????類(lèi)名(類(lèi)&?)

????{

????}

????拷貝構(gòu)造的參數(shù)應(yīng)該加?const?保護(hù)，但編譯器并沒(méi)有強(qiáng)行限制。

????編譯器會(huì)自己生成一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)，它負(fù)責(zé)把舊對(duì)象中的所有數(shù)據(jù)拷貝給新創(chuàng)建的對(duì)象。

????深拷貝與淺拷貝的區(qū)別：

????????如果類(lèi)成員有指針，淺拷貝只拷貝指針變量的值，而深拷貝指針變量所指向的目標(biāo)。

????什么情況下需要實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造：

????????當(dāng)類(lèi)成員中沒(méi)有指針成員，此時(shí)默認(rèn)的拷貝構(gòu)造（淺拷貝）就無(wú)法完成任務(wù)，需要自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造（深拷貝）。

????什么情況下會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造：

????????1、使用舊對(duì)象給新對(duì)象賦值時(shí)

????????User?user1?=?user;

????????2、使用對(duì)象當(dāng)作函數(shù)的參數(shù)，當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，就會(huì)一起調(diào)用拷貝構(gòu)造。

#include?<cstring>

class?User

{

????char*?name;

????char?pass[7];

????int?id;

public:

????User(const?char*?name,const?char*?pass)

????{

????????this->name?=?new?char[strlen(name)+1];

????????strcpy(this->name,name);

????????strcpy(this->pass,pass);

????}

????void?show(void)

????{

????????cout<<name?<<"?"?<<pass?<<endl;

????}

????~User(void)

????{

????????cout<<"析構(gòu)"<<&name?<<endl;

????????delete[]?name;

????}

????User(User&?that)

????{

????????name?=?new?char[strlen(that.name)];

????????strcpy(name,that.name);

????????strcpy(pass,that.pass);

????????cout?<<?"我是拷貝構(gòu)造"?<<?endl;

????}

};

void?func(User&?user)

{

????user.show();

}

int?main()

{

????User?u1("a","aa");

????u1.show();

????//?調(diào)用拷貝構(gòu)造

????User?u2?=?u1;

????u2.show();

????func(u1);

}

五、賦值構(gòu)造（賦值運(yùn)算符）

????當(dāng)一類(lèi)對(duì)象給另一個(gè)類(lèi)對(duì)象賦值時(shí)，就會(huì)調(diào)用賦值構(gòu)造

????void?opeator?=?(類(lèi)&)

????{

????}

????什么時(shí)會(huì)調(diào)用：對(duì)象?=?對(duì)象；

????編譯器會(huì)生成一個(gè)缺省的賦值構(gòu)造，它負(fù)責(zé)把一個(gè)對(duì)象的內(nèi)存拷貝給另一個(gè)對(duì)象。

????什么情況需要實(shí)現(xiàn)賦值構(gòu)造：

????????當(dāng)需要深拷貝時(shí)，需要自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)賦值構(gòu)造，也就是拷貝構(gòu)造與賦值構(gòu)造需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)。

????編譯器會(huì)自動(dòng)生成四個(gè)成員函數(shù)：構(gòu)造、析構(gòu)、賦值構(gòu)造、拷貝構(gòu)造。? ??

#include?<cstring>

class?User

{

????char*?name;

????char?pass[7];

public:

????User(const?char*?name,const?char*?pass)

????{

????????this->name?=?new?char[strlen(name)+1];

????????strcpy(this->name,name);

????????strcpy(this->pass,pass);

????}

????void?show(void)

????{

????????cout<<name?<<"?"?<<pass?<<endl;

????}

????~User(void)

????{

????????cout<<"析構(gòu)"<<&name?<<endl;

????????delete[]?name;

????}

????User(User&?that)

????{

????????name?=?new?char[strlen(that.name)];

????????strcpy(name,that.name);

????????strcpy(pass,that.pass);

????????cout?<<?"我是拷貝構(gòu)造"?<<?endl;

????}

????

????User&?operator?=?(const?User&?that)

????{

????????cout<<?this?<<"?"<<?&that?<<?endl;

????????if(this?!=?&that)

????????{

????????????cout<<"我是賦值構(gòu)造"<<endl;

????????????//?釋放舊空間

????????????delete[]?name;

????????

????????????//?申請(qǐng)新空間

????????????name?=?new?char[strlen(that.name)+1];

????????????//?拷貝內(nèi)容

????????????strcpy(name,that.name);

????????????strcpy(pass,that.pass);

????????????

????????????/*

????????????User?temp(that);

????????????swap(name,temp.name);

????????????*/

????????}

????????return?*this;

????}

};

int?main()

{

????User?u1("a","aa");

????User?u2("bbbb","bb");

????User?u3("ccc","cc");

????//賦值構(gòu)造

????u1?=?u1;

????//u2?=?u1?=?u3;

????u1.show();

????u2.show();

????u3.show();

????

}

六、關(guān)于拷貝構(gòu)造、賦值構(gòu)造的建議

????1、缺省的拷貝構(gòu)造、賦值構(gòu)造函數(shù)不光會(huì)拷貝本類(lèi)的數(shù)據(jù)，也會(huì)調(diào)用成員類(lèi)對(duì)象和父類(lèi)的拷貝構(gòu)造和賦值構(gòu)造，而不是單純的按字節(jié)復(fù)制，

因此盡量少用指針成員。

????2、在函數(shù)參數(shù)中，盡量使用類(lèi)指針或引用來(lái)當(dāng)參數(shù)（不要直接使用類(lèi)對(duì)象），減少調(diào)用拷貝構(gòu)造和賦值構(gòu)造的機(jī)會(huì)，也可以降低數(shù)據(jù)傳遞的開(kāi)銷(xiāo)。

????3、如果由于特殊原因無(wú)法實(shí)現(xiàn)完整的拷貝構(gòu)造、賦值構(gòu)造，建議將它們私有化，防止誤用。

????4、一旦為一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)了拷貝構(gòu)造，那么也一定要實(shí)現(xiàn)賦值構(gòu)造。（<=>）

七、靜態(tài)成員

????類(lèi)成員一旦被?static?修飾就會(huì)變成靜態(tài)成員，而是單獨(dú)一份存儲(chǔ)在bss或data內(nèi)存段中，所有的類(lèi)對(duì)象共享（靜態(tài)成員屬于類(lèi)，而不屬于某個(gè)對(duì)象）。

????靜態(tài)成員在類(lèi)內(nèi)聲明，但必須在類(lèi)外定義、初始化。與成員函數(shù)一樣需要加“類(lèi)名::”限定符表示它屬于哪個(gè)類(lèi)，但不需要再額外增加?static

????成員函數(shù)也可以被static修飾，這種函數(shù)叫靜態(tài)成員函數(shù)，這種成員沒(méi)有this指針，因此在靜態(tài)函數(shù)中不能直接訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的成員，但可以直接訪(fǎng)問(wèn)

靜態(tài)成員，但可以直接訪(fǎng)問(wèn)靜態(tài)成員變量、靜態(tài)成員函數(shù)。

????靜態(tài)成員變量、函數(shù)依然受訪(fǎng)問(wèn)控制限定符的影響。

????因?yàn)樵诖a編譯完成后，靜態(tài)成員已經(jīng)定義完成（有了存儲(chǔ)空間），一次可以不用活類(lèi)對(duì)象而直接調(diào)用，類(lèi)名::靜態(tài)成員名

????靜態(tài)成員變量可以被當(dāng)做全局變量來(lái)使用（訪(fǎng)問(wèn)限定符必須是public），靜態(tài)成員函數(shù)可以當(dāng)作類(lèi)的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)類(lèi)的管理。

八、單例模式

????什么是單例模式，只能創(chuàng)建出一個(gè)類(lèi)對(duì)象（只有一實(shí)際的實(shí)例）的叫單例模式。

????單例模式的應(yīng)用場(chǎng)景：

????????Windows系統(tǒng)的任務(wù)管理器

????????Linux/Unix系統(tǒng)的日志系統(tǒng)

????????網(wǎng)站的訪(fǎng)問(wèn)計(jì)數(shù)器

????????服務(wù)端程序的連接池、線(xiàn)程池、數(shù)據(jù)池

????獲取單一對(duì)象的方法：

????????1、定義全局（C語(yǔ)言），但不受控制，防君子不能防小人。

????????2、專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一個(gè)類(lèi)，把類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)設(shè)置私有，借助靜態(tài)成員函數(shù)提供一個(gè)接口，以此來(lái)獲取唯一的實(shí)例。

????C++如何實(shí)現(xiàn)單例：

????????1、禁止類(lèi)的外部創(chuàng)建類(lèi)對(duì)象：構(gòu)造函數(shù)設(shè)置私有

????????2、類(lèi)自己維護(hù)一個(gè)唯一的實(shí)例：使用靜態(tài)指針指向

????????3、提供一個(gè)獲取實(shí)例的方法：靜態(tài)成員函數(shù)獲取靜態(tài)指針

????餓漢模式：

????????將單例類(lèi)的唯一實(shí)例對(duì)象定義為成員變量，當(dāng)程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，實(shí)例對(duì)象就已經(jīng)創(chuàng)建完成

????????優(yōu)點(diǎn)：加載進(jìn)程時(shí)，靜態(tài)創(chuàng)建單例對(duì)象，線(xiàn)程安全。

????????缺點(diǎn)：無(wú)論使用與否，總要?jiǎng)?chuàng)建，浪費(fèi)內(nèi)存。

????懶漢模式：

????????用靜態(tài)成員指針來(lái)指向單例類(lèi)的唯一實(shí)例對(duì)象，只有真正調(diào)用獲取實(shí)例的靜態(tài)接口時(shí)，實(shí)例對(duì)象才被創(chuàng)建。

????????優(yōu)點(diǎn)：什么時(shí)候用什么時(shí)候創(chuàng)建，節(jié)約內(nèi)存。

????????缺點(diǎn)：在第一次調(diào)用獲取實(shí)例對(duì)象的靜態(tài)接口時(shí)，才真正創(chuàng)建，如果在多線(xiàn)程操作情況下有可能被創(chuàng)建出多個(gè)實(shí)例對(duì)象（雖然可能性很低），

存在線(xiàn)程不安全問(wèn)題。

總結(jié)：C語(yǔ)言與C++有哪些不同點(diǎn)

????內(nèi)存管理??malloc/free??new/delete

????static

????const

????void*

????字符串：string系列函數(shù)??string類(lèi)?

一、操作符函數(shù)重載

????什么是操作符函數(shù)：在C++中針對(duì)類(lèi)類(lèi)型的對(duì)象的運(yùn)算符，由于它們肯定不支持真正的運(yùn)算操作，因此編譯器會(huì)將它們翻譯成函數(shù)，這種就叫做

操作符函數(shù)（運(yùn)算符函數(shù)）。

????編譯器把運(yùn)算翻譯成運(yùn)算符函數(shù)，可以針對(duì)自定義的類(lèi)類(lèi)型設(shè)計(jì)它獨(dú)有的運(yùn)算功能。

????其實(shí)各種運(yùn)算符已經(jīng)具備一些功能，再次實(shí)現(xiàn)它的就是叫作運(yùn)算符重載。

????雙目運(yùn)算符：

????????a+b

????????成員函數(shù)

????????????a.operator+(b);

????????全局函數(shù)

????????????operator+(a,b);

????單目運(yùn)算符：

????????!a

????????成員函數(shù)

????????????a.operator!(void);

????????全局函數(shù)

????????????operator!(a);

二、雙目操作符函數(shù)重載

????成員函數(shù)：

????const?類(lèi)對(duì)象?operator#(const?類(lèi)&?that)?const

????{

????????return?類(lèi)(參數(shù)#參數(shù));

????}

????注意：雙目錄運(yùn)算符的運(yùn)算結(jié)果是個(gè)右值，返回值應(yīng)該加?const?，然后為了const對(duì)象能夠調(diào)用，參數(shù)應(yīng)寫(xiě)const，函數(shù)也應(yīng)該具備const屬性。

????全局函數(shù)：

????const?類(lèi)?operator#(const?類(lèi)&?a,const?類(lèi)&?b)

????{

????}

????注意：全局函數(shù)不是成員函數(shù)，可能會(huì)需要訪(fǎng)問(wèn)到類(lèi)的私有成員，解決這種問(wèn)題可以把函數(shù)聲明為類(lèi)的友元函數(shù)（友元不是成員）。

????友元：在類(lèi)的外部想訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的私有成員（public/protected/private）時(shí)，需要把所在的函數(shù)聲明為友元，但是友元只是朋友，因此它只有訪(fǎng)

問(wèn)權(quán)，沒(méi)有實(shí)際的擁有權(quán)（其根本原因是它沒(méi)有this指針）。

????友元聲明：把函數(shù)的聲明寫(xiě)一份到類(lèi)中，然后在聲明前加上friend?關(guān)鍵字。使用友元即可把操作符函數(shù)定義為全局的，也可以確保類(lèi)的封裝性。

????注意：友元函數(shù)與成員函數(shù)不會(huì)構(gòu)成重載關(guān)系，因此它們不在同一個(gè)作用域內(nèi)。

三、賦值類(lèi)型的雙目操作符

????成員

????????類(lèi)?operator#(void)

????????{

????????????

????????}

????全局

????????類(lèi)?operator#(const?類(lèi)&?that)

????????{

????????}

????1、獲取單參構(gòu)造成賦值運(yùn)算的調(diào)用方式。

????String?str?=?"xxx";?//?會(huì)調(diào)用單參構(gòu)造，而不調(diào)用賦值運(yùn)算符

????str?=?"hhh";

????2、左操作數(shù)據(jù)不能具有const屬性

????????1.成員函數(shù)不能是常函數(shù)

????????2.全局函數(shù)第一個(gè)參數(shù)不能有const屬性

????3、返回值應(yīng)該都（成員/全局）具備const屬性

四、單目操作符函數(shù)重載

????-,~,!,&,*,->,++,--

????成員

????????const?類(lèi)?operator#(void)?const

????????{

????????????

????????}

????全局

????????const?類(lèi)?operator#(const?類(lèi)&?that)

????????{

????????}

????前++/--

????????類(lèi)&?operator#(void)

????????{

????????}

????????類(lèi)&?operator#(類(lèi)&?that)

????????{

????????}

????后++/--(啞元)

????????const?類(lèi)&?operator#(void)

????????{

????????}

????????const?類(lèi)&?operator#(類(lèi)&?that,int)

????????{

????????}

五、輸入輸出操作符重載

????cout?是?ostream?類(lèi)型的對(duì)象，cin?是?istream?類(lèi)型的對(duì)象。

????如果<</>>運(yùn)算實(shí)現(xiàn)為成員函數(shù)，那么調(diào)用者應(yīng)該是ostream/istream,而我們無(wú)權(quán)增加標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的代碼，因此輸入/輸出運(yùn)算符只能定義為全局函數(shù)。

????ostream&?operator<<(ostream&?os,const?類(lèi)&?n)

????{

????}

????istream&?operator>>(istream&?os,類(lèi)&?n)

????{

????}

????注意：在輸入輸出過(guò)程中，cin/cout會(huì)記錄錯(cuò)誤標(biāo)志，因此不能加const屬性。

六、特殊操作符的重載（筆試面試比較重要）

????1、下標(biāo)操作符?[]，常用于在容器類(lèi)型中以下標(biāo)方式獲取元素。

????類(lèi)型&?operator[](int?i)

????{

????}

????2、函數(shù)操作符()，一個(gè)類(lèi)如果重載函數(shù)操作符，那么它的對(duì)象就可以像函數(shù)一樣使用，參數(shù)的個(gè)數(shù)、返回值類(lèi)型，可以不確定，它是唯一一個(gè)

可以參數(shù)有缺省參數(shù)的操作符。

class?Array

{

????int*?arr;

????size_t?len;

public:

????Array(size_t?len):len(len)

????{

????????arr?=?new?int[len];

????}

????void?operator()(void)

????{

????????cout<<"emmm"<<endl;

????}

????int&?operator[](int?i)

????{

????????if(i?<?0?||?i?>=?len)

????????{

????????????cout<<"下標(biāo)錯(cuò)誤"<<endl;

????????????exit(0);

????????}

????????return?arr[i];

????}

};

int?main()

{

????Array?arr(100);

????for(int?i=0;?i<10;?i++)

????{

????????arr[i]?=?i;

????????cout<<?arr[i]?<<?endl;

????}

????arr();

}

????3、解引用操作符*，成員訪(fǎng)問(wèn)操作符->

????????如果一個(gè)類(lèi)重載了*和->，那么它的對(duì)象就可以像指針一樣使用。

????????所謂的智能指針就是一種類(lèi)對(duì)象，它支持解引用和成員訪(fǎng)問(wèn)操作符。

????4、智能指針

????????常規(guī)指針的缺點(diǎn)：

????????????當(dāng)一個(gè)常規(guī)指針離開(kāi)它的作用域時(shí)，只有該指針?biāo)加玫目臻g會(huì)被釋放，而它指向的內(nèi)存空間能否被釋放就不一定了，在一些特殊情

況（人為、業(yè)務(wù)邏輯特殊）free或delete沒(méi)有執(zhí)行，就會(huì)形成內(nèi)存泄漏。

????????智能指針的優(yōu)點(diǎn)：

????????????智能指針是一個(gè)封裝了常規(guī)指針的類(lèi)類(lèi)型對(duì)象，當(dāng)它離開(kāi)作用域時(shí)，它的析構(gòu)函數(shù)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行，它的析構(gòu)函數(shù)會(huì)負(fù)責(zé)釋放常規(guī)指針?biāo)?/p>

指向的動(dòng)態(tài)內(nèi)存（以正確方式創(chuàng)建的智能指針，它的析構(gòu)函數(shù)才會(huì)正確執(zhí)行）。

????????智能指針和常規(guī)指針的相同點(diǎn)：都支持*和->運(yùn)算。

????????智能指針和常規(guī)指針的不同點(diǎn)：

????????????任何時(shí)候，一個(gè)對(duì)象只能使用一個(gè)智能指針來(lái)指向，而常規(guī)指針可以指向多次。

????????????只能指針的賦值操作需要經(jīng)過(guò)拷貝構(gòu)造和賦值構(gòu)造特殊處理（深拷貝）。

class?Int

{

public:

????int?val;

????Int(int?val=0):val(val){?}

????void?set_val(int?val)

????{

????????this->val?=?val;

????}

????int?get_val(void)

????{

????????return?val;

????}

????Int&?operator=(const?int?val)

????{

????????this->val?=?val;

????????return?*this;

????}

????~Int(void)

????{

????????cout<<"我是Int的析構(gòu)函數(shù)"<<endl;

????}

????friend?ostream&?operator>>(ostream&?os,Int&?n);

};

ostream&?operator<<(ostream&?os,Int&?n)

{

????return?os<<n.val;

}

class?IntPointer

{

????Int*?ptr;

public:

????IntPointer(Int*?ptr):ptr(ptr){?}

????Int&?operator*(void)

????{

????????return?*ptr;

????}

????~IntPointer(void)

????{

????????delete?ptr;

????}

};

int?main()

{

????Int*?num?=new?Int(100);

????IntPointer?p?=?num;

????*p?=?20;

????cout<<*p?<<endl;

????*p?=?10;

????cout<<*p?<<endl;

}

????????auto_ptr:標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中封裝好的智能指針，實(shí)現(xiàn)了常規(guī)指針的基本功能，頭文件?#include?<memory>

????????????用法：auto_ptr<指向的類(lèi)型>?指針變量名(對(duì)象的地址)

????????auto_ptr的局限性：

????????????不要使用?auto_ptr?對(duì)象保存指向動(dòng)態(tài)、靜態(tài)分配數(shù)組的指針。

????????????不能跨作用域使用，一旦離開(kāi)作用域指針變量會(huì)釋放它指向的對(duì)象也會(huì)釋放。

????????????不能放入標(biāo)準(zhǔn)容器。

????????????不能指向?qū)ο髷?shù)組。

#include?<memory>

class?A

{

public:

????A(void)

????{

????????cout<<"構(gòu)造"<<endl;

????}

????~A(void)

????{

????????cout<<"析構(gòu)"<<endl;

????}

????void?show(void)

????{

????????cout<<"A's?show"<<endl;

????}

};

int?main()

{

????auto_ptr<A>?ptr(new?A);

????(*ptr).show();

}

????5、new/delete/new[]/delete[]運(yùn)算符重載

????????1.C++缺省的堆內(nèi)存管理器速度較慢，重載new/delete底層使用malloc/free可以提高運(yùn)行速度。

????????2.new在失敗會(huì)產(chǎn)生異常，而每次使用new時(shí)為了安全都應(yīng)該進(jìn)行異常捕獲，而重載new操作符只需要在操作符函數(shù)中進(jìn)行一次錯(cuò)誤處理即可。

????????3.在一些占字節(jié)數(shù)比較小的類(lèi)，頻繁使用new，可能會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)存碎片，而重載new操作符后，可以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大每次申請(qǐng)的字節(jié)數(shù)，減

少內(nèi)存碎片產(chǎn)生的機(jī)率。

????????4.重載?new/delete?可以記錄堆內(nèi)存使用的信息

????????5.重載?delete?可以檢查到釋放內(nèi)存失敗時(shí)的信息，檢查到內(nèi)存泄漏。

七、重載操作符的限制

????1、不能重載的操作符

????????域限定符?::

????????直接成員訪(fǎng)問(wèn)操作符?.

????????三目操作符??:

????????字節(jié)長(zhǎng)度操作符?sizeof

????????類(lèi)型信息操作符?typeid

????2、重載操作符不能修改操作符的優(yōu)先級(jí)

????3、無(wú)法重載所有基本類(lèi)型的操作符運(yùn)算

????4、不能修改操作符的參數(shù)個(gè)數(shù)

????5、不能發(fā)明新的操作符

關(guān)于操作符重載的建議：

????1、在重載操作符時(shí)要根據(jù)操作符實(shí)際的功能和意義來(lái)確定具體參數(shù)，返回值，是否具有const屬性，返回值是否是引用或者臨時(shí)對(duì)象。

????2、重載操作符要符合情理（要有意義），要以實(shí)際用途為前提。

????3、重載操作符的意義是為了讓對(duì)象的操作更簡(jiǎn)單、方便，提高代碼的可讀性，而不是為了炫技。

????4、重載操作符要與默認(rèn)的操作符的功能、運(yùn)算規(guī)則一致，不要出現(xiàn)反人類(lèi)的操作。

????#define?ture?0

????#define?false?1

一、類(lèi)的繼承

????1、共性與個(gè)性

????????表達(dá)不同類(lèi)型事物之間公有的屬性和行為。

????????個(gè)性用于刻畫(huà)每種事物特有的屬性和行為。

????2、共性表示為父類(lèi)（基類(lèi)），個(gè)性表示為子類(lèi)（派生類(lèi)）。

????????子類(lèi)繼承自父類(lèi)

????????基類(lèi)派生出子類(lèi)

二、繼承的基本語(yǔ)法

????1、繼承表

????一個(gè)子類(lèi)可以同時(shí)繼承零到多個(gè)父類(lèi)，每個(gè)父類(lèi)的繼承方式可以相同也可以不同。

????class?子類(lèi)：繼承方式1?父類(lèi)1,繼承方式2?父類(lèi)2,...

????{

????}

????2、繼承方式

????????public?公有繼承：父類(lèi)的特性可通過(guò)子類(lèi)向外擴(kuò)展。

????????private?私有繼承：父類(lèi)的特性只能為子類(lèi)所有。

????????protected?保護(hù)繼承：父類(lèi)的特性只能在繼承鏈內(nèi)擴(kuò)展。

三、繼承的基本特點(diǎn)

????1、公共特點(diǎn)（所有繼承都有的特點(diǎn)）

????????子類(lèi)對(duì)象可以當(dāng)作父類(lèi)對(duì)象使用，子類(lèi)對(duì)象與父類(lèi)沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。

????????子類(lèi)的邏輯空間小于父類(lèi)，但它的物理空間要大于等于父類(lèi)。

????????子類(lèi)對(duì)象?IS?A?父類(lèi)對(duì)象

????2、向上和向下轉(zhuǎn)換（造型）

????????從子類(lèi)到父類(lèi)：子類(lèi)的指針或引用可以隱式轉(zhuǎn)換成父類(lèi)的指針或引用，這是一種縮小類(lèi)型的轉(zhuǎn)換，對(duì)于編譯器來(lái)說(shuō)是安全的。

????????從父類(lèi)到子類(lèi)：父類(lèi)的指針或引用不可以轉(zhuǎn)換成子類(lèi)的指針或引用，這是一種擴(kuò)大類(lèi)型的轉(zhuǎn)換，在編譯器看來(lái)是危險(xiǎn)的。（子類(lèi)的指針指

向父類(lèi)的對(duì)象，不安全）

????????編譯器僅僅是檢查指針或引用的數(shù)據(jù)類(lèi)型，而對(duì)實(shí)際引用的目標(biāo)對(duì)象不關(guān)心（構(gòu)成多態(tài)的基礎(chǔ)）。

????????類(lèi)型一致：父類(lèi)的指針或引用實(shí)際的目標(biāo)類(lèi)型是否需要轉(zhuǎn)換成實(shí)際的指針或引用由程序自己決定。

????3、子類(lèi)會(huì)繼承父類(lèi)的所有成員（公有，私有，保護(hù)）

????4、子類(lèi)會(huì)隱藏父類(lèi)的同名成員

????????1.可以通過(guò)域限定符?父類(lèi)::隱藏成員?進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)父類(lèi)中的隱藏成員

????????2.可以使用父類(lèi)的指針或引用來(lái)指向子類(lèi)對(duì)象，然后訪(fǎng)問(wèn)父類(lèi)中的隱藏成員。

????5、雖然子類(lèi)繼承所有父類(lèi)中的成員，但不能訪(fǎng)問(wèn)父類(lèi)中的私有成員。

四、繼承方式影響訪(fǎng)問(wèn)控制

略