C++回顾从入门开始

前言

新手搭配视频
回顾复习直接看

有问题请评论提出看到会及时修改

include、iostream、main()

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{cout << "Hello World!" << endl;return 0;
}========== 解释 ==========
int表示函数的返回值类型，表示该主函数的返回值是一个int类型的值；main()是C++的主函数（也称入口函数）
它是C++程序开始执行的地方
一个完整的C++程序（或工程）必须的有一个main()且只能有一个include<iostream>意思是引入iostream库，即输入输出流库。iostream库的基础是两种命名为istream和ostream的类型，分别表示输入流和输出流。#include<iostream>是标准的C++头文件，任何符合标准的C++开发环境都有这个头文件

变量、常量、关键字、标识符命名规则

变量

用于记录程序中可以更改的数据
给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存
数据类型变量名 = 初始值；

int a = 10;
cout << "a = "<< a << endl;

常量

用于记录程序中不可更改的数据

1.#define 常量名 常量值（通常在文件上方定义,表示一个常量。）
eg：#define day 7//是不可修改的值，一旦修改就会报错2.const 数据类型 常量名 = 常量值（通常在变量定义之前加关键字const,修饰该变量为常量，不可修改。）
eg：const int month = 30;

关键字

关键字是C++中预先保留的单词（标识符）
在定义变量或常量的时候不要使用关键字。

标识符命名规则

作用：C++规定给标识符(变量、常量)命名时，有一套自己的规则

标识符不能是关键字
标识符只能由字母、数字、下划线组成
第一个字符必须为字母或者下划线
标识符中字母区分大小写

数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量的时候，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给该变量分配内存空间。

整型

作用：整型变量表示的是整型类型的数据。
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于占用的内存空间不同。

sizeof关键字

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{// sizeof(数据类型/变量);// 统计数据类型所占空间的大小。cout << "int类型所占空间的大小是：" <<sizeof(int)<< endl;system("pause");return 0;
}

实型(浮点型)

作用：用于表示小数。
浮点型分为两种-单精度float-双精度double。
两者的区别在于有效数字的表示范围不一样。

float f1 = 3.14f;
//编译器会默认把一个小数当做双精度//默认情况下输出一个小数会显示出6位有效数字//例如：下面这个f1只输出到6float f1 = 3.1234567f;

字符型

作用：字符型变量用于显示单个字符。

char a = 'a';
/*注意：显示字符型变量时用单引号括起来，不是双引号。单引号内只能有一个字符，不可以是字符串。*/C和C++中字符型变量只占1个字节。
字符型变量并不是把所有的字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元中。

转义字符

作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符。

字符串

作用:用于表示一串字符串。

c 形式字符串（要用双引号括起来）

语法：char 变量名[] = "字符串值";char str1[] = "hello world";

c++ 形式字符串（需要加入头文件#include）

#include<string>语法：string 变量名 = "字符串值";string st2 = "hellow world";

布尔类型bool

作用:布尔类型数据代表真或假的值。

bool类型只有两个值：
true——真（1）
false——假（0）
bool类型占1个字节大小bool flag = true;

输入、运算符

数据输入

作用：用于从键盘获取数据

语法：cin >> 变量
int a = 0;cin >>a;

运算符

作用：用于代码的运算。

算数运算符（用于处理四则运算）
赋值运算符（用于将表达式的值赋给变量）
比较运算符（用于表达式的比较，并返回一个真值或假值）
逻辑运算符（用于根据表达式的值返回真值或假值）

程序流程结构

C/C++支持最基本的三大基本程序运算结构:顺序结构、选择结构、循环结构。

顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转。
选择结构：依据条件是否满足,有选择的执行相应代码。
循环结构：依据条件是否满足，循环多次指定某段代码。

选择结构

if语句

if(条件1)
{//条件1满足执行的语句//嵌套if语句if() //单行格式if语句
}
else if(条件2)
{//条件2满足执行的语句
}
......
else
{//都不满足执行的语句
}

三目运算符(通过三目运算符实现简单的判断)

表达式1？表达式2：表达式3
表达式1(是否为真)？表达式2(为真结果)：表达式3(为假结果)eg：
int a = 9;
int b = 10;
int c = 0;
c = a > b ? a : b;  // 10int a = 10;
int b = 9;
int c = 0;
c = a > b ? a : b;  // 10

switch语句（执行多条件分支语句）

switch(表达式)
{case 结果1：执行语句;break;......default：执行语句;break;
}switch('0'){case '0' :cout << "星期一" << endl;break;case '1' :cout << "星期二" << endl;break;default :cout << "不知道星期几" << endl;
}

循环结构

while循环语句

// 语法
while(循环条件){    循环语句} （只要满足循环条件的结果为真，就执行循环语句。）eg：猜数字
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main(void)
{int num = rand() % 100;cout << num << endl;int puT = 0;cout << "请你猜一下这个数是多少\n" << endl;while ((cin >> puT)){if (puT > num){cout << "猜大了\n" << endl;}else if (puT <= num / 2){cout << "太小了\n" << endl;}else if (puT >= num / 2 && puT < num){cout << "再大一点\n" << endl;}else if (num == puT){cout << "猜对了\n" << endl;break;}}system("pause");return 0;
}

do-while循环语句（注意:与while的区别在于do-while会先执行一次循环语句，再判断循环条件。）

// 语法
do{    循环语句
}while(循环条件)eg：水仙花数
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{int ge = 0;int shi = 0;int bai = 0;int i = 100;do{ge = i % 10;shi = (i / 10) % 10;bai = i / 100;if (i == ge * ge * ge + shi * shi * shi + bai * bai * bai){cout << i << endl;}i++;} while (i < 1000);system("pause");return 0;
}

for循环语句

// 语法
for(起始条件;条件表达式;末尾循环体){    循环语句}eg：敲桌子 是7的倍数、各位有7、十位有7
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{   for (int i = 1; i < 100; i++) {       int ge = i % 10;       int shi = (i /10)% 10;     if (i % 7 == 0 || ge == 7 || shi == 7)        {           cout << i << endl;      }   }
}

跳转语句

break语句

作用:用于跳出选择结构或者循环结构。

break使用的时机：

1、出现在switch语句中，作用是终止case并跳出swtich 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
2、出现在嵌套语句中，跳出最近的内层循环语句

continue语句

作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环。

goto语句

如果标记的名称存在，执行到goto语句的时候，会跳转到标记的位置。

goto语句也称为无条件转移语句;goto语句的语义是改变程序流向,转去执行语句标号所标识的语句;
goto语句通常与条件语句配合使用。可用来实现条件转移,构成循环,跳出循环体等功能。void  main()
{int i;switch(i){case 0:break;case 1:goto stop;default:break;}stop:  printf (  "Jumped to stop. i = %d\n" , i );
}

数组

所谓数组就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素

数组的特点

数组中的每个数据元素都是相同的数据类型。
数组是由连续的内存位置组成的。

一维数组

定义:数据类型 数组名[数组长度];数据类型 数组名[数组长度] = {值1，值2......};数据类型 数组名[] = {值1，值2......};;eg:输出最重的一只小猪的体重
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{   int temp = 0;  int Weight[5] = { 300,250,200,400,450 };   for (int i = 0; i < 5; i++)   {       if (Weight[i] > temp)        {           temp = Weight[i];      }   }   cout << "最重的小猪是" << temp << "kg"; return 0;
}

数组元素逆置

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{   int temp = 0;  nt nums[5] = { 1,2,3,4,5}; int start = 0; int end = sizeof(nums)/sizeof(nums[0]) -1 ;    while (start < end)  {       temp = nums[start];        nums[start] = nums[end];       nums[end] = temp;      end--;      start++;  }   for (int i = 0; i < 5; i++){      cout << nums[i];  }   return 0;
}

冒泡排序

最常用的排序算法，对数组内元素进行排序

比较相邻两个元素，如果第一个比第二个大就交换他们的位置
每一对相邻元素做同样的工作，整型完毕后，找到第一个最大值。
重复以上的步骤，每次比较次数-1，知道不需要比较#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{ //排序的总轮数=元素个数-1//每轮对比的次数 = 元素个数- 排序轮数 int nums[9] = { 7,5,2,4,9,8,6,7,1 };for (int i = 0; i < 8 ; i++){//内层循环对比for (int j = 0; j < 9 - i-1; j++){//第一个数比第二个数大就交换他们两个的位置int temp = 0;if (nums[j] > nums[j + 1]){temp = nums[j+1];nums[j + 1] = nums[j];nums[j] = temp;}}}for (int i = 0; i < 9; i++){cout << nums[i];}return 0;
}

二维数组

二维数组就是在一维数组的基础上多加一个维度，就是在一维数组里面存储一维数组。

定义：数据类型 数组名[行][列];数据类型 数组名[行][列] = {{数据1，数据2}，{数据3，数据4}};数据类型 数组名[行][列] = {数据1，数据2，数据3，数据4};数据类型 数组名[][列] = {数据1，数据2，数据3，数据4};以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性。

考试成绩统计练习（分别输出三个人的总成绩）

	语文	数学	英语
甲	50	40	60
乙	20	10	30
丙	70	80	90

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{   int score[3][3] = { {60,50,40},{10,20,30},{70,80,90} };    //嵌套循环解决    for (int i = 0; i < 3; i++){          int temp = 0;  for (int j = 0; j < 3; j++)       {           temp += score[i][j];          }       cout << temp << endl;   }
}

函数

将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码。

定义:函数的几个要素:返回值类型 函数名(参数列表){    函数语句;    return 表达式;}函数的调用:功能：使用定义好的函数语法:函数名(参数)值传递:就是函数调用时将参数值传给形参值传递时，如果形参发生变化，并不会影响到实参函数的常见样式:无参无返、有参无返、无参有返、有参有返函数的声明作用：告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。函数的声明可以有很多次，定义只能有一次。//声明int max(int a,int b);//定义int max(int a ,int b){return a+b;}函数的分文件编写(让代码结构更加清晰)
就是在.h的头文件里面放函数声明，函数的定义放到.c文件里

指针

指针（Pointer），从其英文字面上来理解就是一个指向某一物件的东西，在程序中就是指向数据的地址（Address）。计算机的内存可以看作是一个紧密排列的数据序列，每一小块数据序列，每一小块数据（也就是字节）的旁边都有一个编号代表数据地址。这在现实中可以用房屋的地址来理解，我们可以说这一栋房子是小李家，也可以说一栋房子是xx路xxx号（指针表示）。

内存编号是从0开始记录的，一般用16进制数字标识。
可以利用指针变量保存地址。

空指针

空指针:指针变量指向内存中编号为0的空间用途:初始化指针变量注意:空指针指向的内存空间是不可以访问的int* p = NULL;

野指针

野指针(wild pointer)，简单讲是指指向不可用的内存区域的指针。需要注意的一点是，野指针与NULL空指针是不同的。NULL指针一般比较好判断，直接用if (p==NULL)语句判断即可。但是野指针指向的是垃圾内存区域的指针，一旦使用往往会造成不可预测的结果，这种随机不可预测的结果才是最可怕的。

const修饰指针

const修饰指针有3种情况const修饰指针—常量指针const修饰常量—指针常量const既修饰指针，又修饰常量const修饰的是指针，指针指向可以改，指针指向的值不可以改const int *p=&a;*p = 20; //错误，p指向的内存中的值不能修改p = &b; //正确，p可以改变指向const修饰的是常量，指针指向不可以改，指针指向的值可以更改int * const p=&a;*p = 20; //正确，p指向的值可以修改p = &b; //错误，p不可以改变指向const既修饰指针，又修饰常量，指针的指向和指针指向的值都不可以改变const int* const p = &a;指针和数组
作用:利用指针访问数组元素
int arr[] = {1,2,3,4};
int* p = arr;指针和函数
作用:利用指针作函数的参数，可以修改实参的值。  ——传(址)引用eg:封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排列
#include<iostream>
using namespace std;
void PopSort(int* a,int len)
{for (int i = 0; i < len - 1; i++){for (int j = 0; j < len-i - 1; j++){int temp = 0;if (a[j] > a[j + 1]){temp = a[j];a[j] = a[j + 1];a[j + 1] = temp;}}}
}
int main(void)
{   int arry[5] = { 6,2,4,8,5 };PopSort(arry, 5);for (int i = 0; i < 5; i++){cout << arry[i];}return 0;
}

结构体

结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型。

语法：struct 结构体名称{    结构体成员列表};通过结构体创建变量的方式有三种：1、struct 结构体名 变量名2、struct 结构体名 变量名 = （成员1值，成员2值…)3、定义结构体时顺便创建变量eg:
struct Student
{  string name;  int age;  int score;
};

结构体数组

将自定义的结构头放入到数组中方便维护
每个数组元素都是一个结构体类型的数据，它们都分别包括各个成员项。

语法：struct 结构体名 数组名[元素个数]=  {{}，{}...{}};eg:
#include<iostream>//预处理
using namespace std;//命名空间
int main()//主函数
{struct Student{ //自定义结构体变量 int num;//学号 char sex;//性别 int age;//年龄 }stu[3]={{1001,'M',21},{1002,'F',18},{1003,'M',19}};for(int i=0;i<3;i++)//循环输出结构体数组信息 {cout<<stu[i].num<<endl;//输出学号 cout<<stu[i].sex<<endl;//输出性别 cout<<stu[i].age<<endl;//输出年龄 cout<<"---------"<<endl;//隔开 }return 0; //函数返回值为0；
}

结构体指针

通过指针访问结构体中的成员
利用操作符->可以通过结构体指针访问结构体属性

struct Student s1;
struct Student* p = &s1;
p->age = 10;

结构体嵌套结构体

作用：结构体中的成员可以是另一个结构体
例如:每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的的结构体eg:#include<iostream>
using namespace std;//创建结构体
struct student
{string name;int age;int score;
};struct teacher
{int id;string name;int age;struct student stu;
};int main()
{//结构体嵌套结构体teacher t;t.stu.name = "李华";t.stu.age = 23;t.stu.score = 80;t.name = "刘建";t.age = 36;t.id = 10000;cout << "老师姓名：" << t.name << " 老师年龄：" << t.age << " 老师的ID：" << t.id << " 老师所教的学生姓名：" << t.stu.name<< " 学生年龄：" << t.stu.age << " 学生姓名：" << t.stu.name << " 学生分数：" << t.stu.score << endl;system("pause");return 0;
}

结构体做函数参数

将结构体作为参数向函数中传递

//传递结构体成员
//值传递-无法改变实参
struct book
{float price;int page;char title[50];char author[50];
}Shot;void modify(float  stdata);modify(Shot.price);//地址传递-可以改变实参
modify(&(Shot.price));  传递成员地址// 传递结构体
struct book
{float price;int page;char title[50];char author[50];
}Shot;void modify(struct book* stdata );modify(&Shot);orstruct book
{float price;int page;char title[50];char author[50];
}Shot;struct book* bk_point =&Shot;void modify(struct book* stdata );modify(bk_point);

内存分区模型

代码区：存放函数的二级制代码，由操作系统进行管理的
全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等
堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收

程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行文件，未执行该程序前分为两个区域。

代码区

存放cpu执行的机器指令
代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份打码即可
代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外的修改了它的指令

全局区

全局变量和静态变量存放于此
全局区还包含了常量区，字符串常量和其他常量也存放于此
该区域的数据在程序结束之后由操作系统释放

程序运行后

在程序编译后，生成了exe可执行文件，未执行该程序前分为两个区域。

栈区

由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等。
注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放

堆区

有程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束之后有操作系统回收
在C++中主要利用new在堆区中开辟内存

new运算符

在堆区开辟数据

堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放用delete语法：new 数据类型利用new创建的数据，会返回该数据对应类型的指针int* p = new int(10);//分配一个整型，值为10，p指向它int* arry = new int[10];//分配一个人42个int的数组;p指向第一个intdelete p;          //p必须指向一个动态分配的对象或为空delete[] arry;       //arry必须指向一个动态分配的数组或为空

引用

基本使用(给变量起别名)

语法：数据类型 &别名 = 原名int a = 0;
int &b = a;
//a和b操作的是同一块内存注意：1、引用必须初始化，告诉它它是谁的别名int a = 10;int &b; // 报错int &b = a;2、引用在初始化之后，不可以改变int c = 20;b = c; //赋值操作，而不是更改引用

做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用让形参修饰实参
优点：可以简化指针修改实参（传址）。eg:
#include<iostream>
using namespace std;void my(int a,int b){int temp = a;a = b;b = temp;
}void my1(int *a,int *b){int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}void my2(int &a,int &b){int temp = a;a = b;b = temp;
}int main(){int a = 10;int b = 20;my(a,b);    // 值传递，形参不会修饰实参my1(&a,&b);   // 地址传递，形参会修饰实参my2(a,b); // 引用传递，形参会修饰实参return 0;
}

做函数的返回值

作用：引用是可以做函数返回值存在的

#include<iostream>
using namespace std;
//不要返回局部变量引用（非法操作）
int& test01(){int a = 10;  // 局部变量存放在 栈区 函数执行完自动释放return a;
}//函数调用作为左值
int& test02(){static int a = 10;   //  静态变量，存放在全局区，在程序执行完后自动释放。return a;
}int main(){int &ref = test01(); // 这个时候 a 已经释放了，我们没有权利去操作他。（非法操作）return 0;int &ref2 = test02();// 如果函数是一个引用，这个函数调用可以作为左值。test02() = 1000;   // 返回的是引用，所以相当于做了一个a = 1000的操作。
}

引用本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量,引用一旦被初始化之后就不能更改。

void func(int& ref)
{ref = 100;//ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(void)
{int a  = 10;//自动转化int* const ref = &a;//指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改int &ref = a;//自动发现ref是引用，自动转换为*ref = 20;ref =20;
}

C++推荐使用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但所有的指针操作编译器都帮我们做了。

常量引用

作用:常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

//打印数据的函数
//void showvaL(int& ref){
//  ref = 1000
//}//在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参
void showvaL(const int& ref){  ref = 1000;(修改会报错)
}int main(){//引用必须引用一块合法的内存空间int &ref = 10; (错误用法)//加上const之后，编译器将代码修改为int temp =10; int& ref = temp; const int& ref = 10;ref = 20; (error) //加入const之后变为只读不可以修改int b = 100;showvaL(b);
}

函数提高

函数默认参数

在c++中函数形参列表中的形参是可以有默认值的。

语法：返回值类型 函数名(参数=默认值)
//函数的哪个参数被声明默认了，下面函数调用的时候就可以少传哪个参数，如果有默认值还传了参数，用的就是函数调用传递的参数
int func(int a,int b =10,int c =23)
{return a+b+c;
}
int main(void)
{       int ref = func(10);return 0;
}

注意事项：如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后都要有默认参数

//从b开始往后一的参数都有默认参数
int fun2(int a,int b= 10;int c =20)
{}

如果函数的声明有默认参数，函数的实现就不能有默认参数了。
声明和实现只能有一个有默认参数。(二义性)

// 运行会报错
int fun3(int a = 10;int b = 20);
int fun3(int a,int b)
{}

函数占位参数(函数重载使用)

C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来占位，调用函数的时候必须填补该位置。

语法：返回值类型 函数名 （数据类型）{}，
void func(int a, int)
{}
int main(void)
{func(10,1);//这个1传进去是拿不到的，目前阶段的占位参数用不到，但在后面是会用到的。return 0;
}占位参数还可以有默认参数
void func(int a, int =10)
{}
int main(void)
{func(10);return 0;
}

函数重载

函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件:(函数的返回值不可以作为函数重载的条件)

同一个作用域下
函数名相同
函数参数类型不同或者个数不同或者顺序不同

void func()
{cout << "无参数" << endl;
}
void func(int a)
{cout << a;
}
int main(void)
{根据函数传递参数的不同调用不同的代码func();func(10);return 0;
}

函数重载的注意事项

引用作为函数重载条件

#include<iostream>
using namespace std;
void func(int &a)
{//int a = 10;  a 是个变量，他可读可写，所以加const不行//func(a);    //当func(10);//int& a =10;不合法
}
void func(const int &a)
{//当func(10);//const int& a =10;合法——编译器自动优化
}int main(void)
{int a = 10;//func(a); 调用的是 void func(int &a)//func(10); 调用的是 void func(const int &a)return 0;
}

函数重载碰到函数默认参数

#include<iostream>
using namespace std;
void func(int a ,int b = 10)
{}
void func(int a)
{}int main(void)
{func(10);/*当函数重载碰到默认参数编译器傻了，不知道该调用哪个了出现二义性写函数重载就不要加默认参数，避免这种情况的出现*/return 0;
}

类和对象

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态。

C++认为万事万物皆为对象，对象上有其属性和行为

例如:

人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…行为有唱、跳、跑…

车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、大灯…行为有载人、放音乐、开空调…

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类…

封装

封装的意义：

将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
将属性和行为加以权限控制

在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物

语法:
class 类名{访问权限: 属性 / 行为};eg:创建一个圆类，求圆的周长
#include<iostream>
using namespace std;
double pi = 3.14;
//class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{//访问权限//公共权限
public://属性 //半径int c_r;//行为//获取圆的周长double calculateZC(){return 2 * pi * c_r;}
};
int main(void)
{//通过圆类创建具体的圆(对象)//实例化——通过一个类创建一个对象的过程Circle c1;//给圆对象的属性进行赋值c1.c_r = 10;cout << "圆的周长为" << c1.calculateZC() << endl;return 0;
}eg:创建一个学生类
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Student
{public:string s_Name;int s_Id;void showStudent(){cout << "姓名： " << s_Name << "ID：" << s_Id << endl;}//赋值void inputName(string name){s_Name = name;}
};int main(void)
{Student s1;//s1.s_Name = "张三";s1.inputName("赵六");s1.s_Id = 123456;s1.showStudent();return 0;
}类中的属性和行为，我们统称为成员
属性-成员属性-成员变量
行为-成员函数-成员方法

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

访问权限有三种:

public       公共权限——成员类内可以访问，类外可以访问
protected   保护权限——成员类内可以访问，类外不可以访问
private     私有权限——成员类内可以访问，类外不可以访问eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{public:string p_name;
protected:string p_car;
private:int p_password;
public:void funcshow(){p_name = "张三";p_car = "拖拉机";p_password = 123456;}
};int main(void)
{Person p1;p1.p_name = "王五";//p1.p_car = "GTR";protected类外无法访问//p1.p_password = 123;private类外无法访问return 0;
}

struct和class

在C++中struct和class的唯一区别就是默认的访问权限不同。

struct   默认权限为公共 public
class   默认权限为私有 private

成员属性设置为私有:
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限。
优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{public://设置姓名void setName(string name){p_name = name;}//获取姓名string getName(){return p_name;}//获取年龄int getAge(){return p_age;}//设置年龄void setAge(int age){p_age = age;if (age < 0 || age >150){p_age = 0;cout << "什么鬼" << endl;return;}}//设置伙伴void setLover(string lname){lover = lname;}
private://姓名 可读可写string p_name;//年龄 可读可写加个范围int p_age;//伙伴  只写string lover;
};int main(void)
{Person p1;p1.setName("张三");cout << "姓名:" << p1.getName() << endl;p1.setAge(18);cout << "年龄:" << p1.getAge() << endl;p1.setLover("赵四");return 0;
}

将一个类拆分成两个文件

point.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
class Point
{public:void setx(int x);int getx();void sety(int y);int gety();
private:int c_x;int c_y;
};

point.cpp

#include"point.h"
//Point::告诉编译器这是Point作用域下面的一个成员函数
void Point::setx(int x)
{c_x = x;
}
int Point::getx()
{return c_x;
}
void Point::sety(int y)
{Point::c_y = y;
}
int Point::gety()
{return c_y;
}

对象的初始化清理

在生活中我们所购买的点子产品大多都有恢复出厂设置，在某一天我们不使用的时候清除自己的数据来保证自己信息的安全。
C++中的面向对象来源生活，每个对象也会有初识设置以及对象销毁前的清理数据的设置。

构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题。一个对象或者变量没有初识状态，对其使用后的后果是未知的。同样的使用完一个对象或者变量，没有及时进行清理，也会造成一定的安全问题。C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供，但是编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。

构造函数语法：类名(){}构造函数没有返回值也不写void函数名称与类名相同构造函数可以有参数，因此可以发生重载程序在调用对象的时候会自动调用构造，无须手动调用，而且只会调用一次eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(){//不写的也会自动创建一个，只不过里面是空的cout << "构造函数的调用" << endl;}
};
void test01()
{Person p;//创建了一个对象但是没有调用这个函数
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

析构函数语法:~类名(){}析构函数没有返回值也不写void函数名称与类名相同，在名称前加上~析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用，而且只会调用一次eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(){cout << "构造函数的调用" << endl;}~Person(){cout << "析构函数的调用" << endl;}//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构
};
void test01()
{   Person p;//在栈上的数据，test01执行完之后会释放这个对象
}
int main(void)
{test01();//Person p;在main函数中析构函数也会被调用在按完任意键之后system("pause");return 0;
}

构造函数的分类及调用

两种分类方式：

按参数分为:有参构造和无参构造
按类型分为:普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

括号法
显示法
隐式转换法

#include<iostream>
using namespace std;
class  Person
{
public://================================ 分类//构造函数-无参构造-编译器提供的就是无参的（普通构造）Person(){cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;}//构造函数-有参构造（普通构造）Person(int a){age = a;cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;}//拷贝构造函数（不能修改本身）Person(const Person   &p){//将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上。age = p.age;cout << "拷贝构造函数调用" << endl; }//================================~Person(){cout << "Person的析构函数调用" << endl;}int age;
};
void test (){//1.括号法Person p;//默认构造函数调用//   注意：使用默认构造函数的时候，不要加()//    编译器会认为这是一个函数的声明//   例如：Person p1();不会认为在创建对象Person p2(10);//有参构造函数调用Person p3(p2);//拷贝构造函数调用cout << "p2的年龄为" << p2.age << endl;cout << "p3的年龄为" << p3.age << endl;//2.显示法Person p1;//无参Person p2 = Person(10);//有参//如果把等号右边的式子单独拿出来//Person(10)这是一个匿名对象 //特点:当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象Person p3 = Person(p2);//拷贝//注意：不要利用拷贝函数初始化匿名对象-编译器会认为Person(p3) == Person p3 编译器会认为是对象的声明//Person(p3)//3.隐式转换法Person p4 = 10;//相当与Person p4 = Person(10);Person p5 = p4;//拷贝构造}
int main(void)
{   test();system("pause");return 0;
}

拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
值传递的方式给函数参数传值
以值方式返回局部对象

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(){cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;}Person(int age){cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;m_Age = age;}Person(const Person& p){cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;m_Age = p.m_Age;}~Person(){cout << "Person的析构函数调用" << endl;}int m_Age;
};
//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个对象
void test01()
{Person p1(20);Person p2(p1);cout << "p2的年龄为" << p2.m_Age << endl;
}void dowork(Person p)
{}void test02()
{Person p;dowork(p);
}Person dowork2()
{Person p1;cout << (int*)&p1 << endl;return p1;
}
void test03()
{Person p = dowork2();cout << (int*)&p << endl;
}int main(void)
{//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象test01();//值传递的方式给函数参数传值test02();//以值方式返回局部对象test03();system("pause");return 0;
}

构造函数的调用规则

默认情况下，C++编译器至少给一个类添加三个函数

默认构造函数(无参、函数体为空)
默认析构函数(无参、函数体为空)
默认拷贝函数构造函数，对属性值拷贝

构造函数调用规则如下:

如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(){cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;}Person(int age){m_Age = age;cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;}Person(const Person& p){m_Age = p.m_Age;cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;}~Person(){cout << "Person的默认析构函数调用" << endl;}int m_Age;};
void test()
{Person p;p.m_Age = 18;Person p2(p);cout << "p2的年龄为" << p2.m_Age << endl;
}
void test02()
{Person p; // error Person没有合适的默认构造函数// 可正常使用Person p(21);Person p1(p);
}void test03()
{Person p; // error Person没有合适的默认构造函数
}
int main(void)
{//构造函数的调用规则//只要创建一个类，c++编译器会默认给每个类都添加至少3个函数/*默认构造(空实现)析构函数(空实现)拷贝函数*/test01();//如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造// 注释掉自己写的（上面）//Person()//{// cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;//}//Person(const Person& p)//{//   m_Age = p.m_Age;// cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;//}test02();//如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数// 注释掉自己写的（上面）//Person()//{//   cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;//}//Person(int age)//{//   m_Age = age;// cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;//}test03()system("pause");return 0;
}

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作。

深拷贝：在堆区中重新申请空间，进行拷贝操作。

浅拷贝带来的问题——内存重复释放。

#include<iostream>
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝问题
class Person
{public:Person(){cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;}Person(int age,int height){m_Height = new int(height);m_Age = age;cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;}Person(const Person& p){cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;m_Age = p.m_Age;m_Height = p.m_Height;编译器默认实现的就是这行代码}~Person(){//将堆区开辟的数据进行释放if (m_Height !=NULL){delete m_Height;m_Height = NULL;}cout << "Person的析构构造函数调用" << endl;}int m_Age;int* m_Height;
};
void test()
{Person p1(18,166);cout << p1.m_Age<<"\t" << *p1.m_Height << endl;Person p2(p1);cout << p2.m_Age<<"\t" <<*p2.m_Height<< endl;
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;}

浅拷贝的这个问题需要用深拷贝来解决

重新在堆区找一块内存来存放他。

自己实现拷贝构造函数来解决浅拷贝带来的问题

解决：

深拷贝——手动创建拷贝构造函数。

Person(const Person& p)
{cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;m_Age = p.m_Age;//m_Height = p.m_Height;编译器默认实现的就是这行代码//深拷贝操作m_Height = new int(*p.m_Height);
}

如果有属性在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题。

初识化列表

C++提供了初始化列表语法，用来初始化对象。

语法：构造函数()：属性1（值1），属性2（值2）…{}#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://传统赋值操作/*Person(int a, int b, int c){m_A = a;m_B = b;m_C = c;}*///初始化列表初始化属性(自己赋值了，不需要下面写了)Person(int a,int b,int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c){}int m_A;int m_B;int m_C;
};
void test()
{//Person p(10,20,30);Person p(30,20,10);cout << p.m_A << endl;cout << p.m_B << endl;cout << p.m_C << endl;
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

类对象作为类成员

C++中类的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员。

class A{}
class B{    A a;
}
B类中有对象A作为成员，A为对象成员。那么当创建B对时，A与B的构造和析构的顺序是怎么样的？析构呢？#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Phone
{public:Phone(string  p){Phonename = p;cout << "Phone的构造函数调用" << endl;}~Phone(){cout << "Phone的析构函数调用" << endl;}string Phonename;
};class Person
{public://Phone Personphone = pname 隐式转换法Person(string name, string pname):Personname(name), Personphone(pname){cout << "Person的构造函数调用" << endl;}~Person(){//自身的析构函数先进行，之后其它类再进行。cout << "Person的析构函数调用" << endl;}string Personname;//当其他类的对象作为本类的成员时，构造时先构造其他类的对象，再构造自身。Phone Personphone;
};
void test()
{Person p("张三", "华为"); cout << p.Personname<< endl;cout << p.Personphone.Phonename<< endl;
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;}

静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前面加上关键字啊static，称为静态成员。
静态成员分为：

静态成员变量

所有对象共享同一份数据
在编译阶段分配内存
类内声明，类外初始化

静态成员函数

所有成员共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public://静态成员变量特点：//1.在编译阶段分配内存 全局区//2.所有对象共享同一份数据//3.类内声明，类外初始化static int m_A; //加static 静态成员变量int m_C;//非静态成员变量//静态成员函数特点：//所有成员共享同一个函数//静态成员函数只能访问静态成员变量static void func(){m_A = 100;  //静态成员函数 可以访问 静态成员变量m_C = 100; //静态成员函数 不可以访问 非静态成员变量，无法区分是哪个对象的cout << static void func << endl;}//静态成员变量也有访问权限
private:// 静态成员变量和静态成员函数都有访问权限static int m_B; //加static 静态成员变量static void funaa(){}
};//类外初始化
int Person::m_A = 100;
int Person::m_A = 200;
void test01()
{Person p;// int Person::m_A = 100; 不在类外初始化会报错cout << p.m_A << endl;Person p2;//所有对象共享同一份数据,所以输出200p2.m_A = 200;cout << p.m_A << endl;
}void test02()
{// 静态成员变量 不属于某个对象上，所有的对象都共享同一份数据// 因此静态成员变量有两种访问方式//1、通过对象进行访问Person p;cout << p.m_A << endl;//2、通过类名进行访问cout << Person::m_A << endl;//error private 私有权限访问不到cout << Person::m_B << endl;
}void test03()
{//1.通过对象访问Person p;p.func();//2.通过类名访问Person::func();//error private 私有权限访问不到Person::funaa();
}int main(void)
{//所有对象共享同一份数据test01();//静态成员变量两种访问方式test02();test03();system("pause");return 0;
}

C++对象模型和this指针

成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储
只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{int m_A;//非静态成员属于类对象上的。 static int m_B;//静态的成员变量不属于类的对象上。void func() {}//非静态成员函数不属于类的对象上static void func2(){}//静态成员函数不属于类的对象上
};int Person::m_B = 10;void test01()
{Person p;//空对象占用内存空间为1/*C++编译器给每个空对象也分配一个字节的空间，为的是区分空对象在占内存的位置，没一个空对象也应该有一个独一无二的内存地址*///class Person//{//};cout << sizeof(p) << endl;
}void test02()
{   //int m_A;//非静态成员属于类对象上的。 Person p;cout << sizeof(p) << endl; // 4//static int m_B;//静态的成员变量不属于类的对象上。cout << sizeof(p) << endl; // 4//void func() {}//非静态成员函数不属于类的对象上cout << sizeof(p) << endl; // 4//static void func2(){}//静态成员函数不属于类的对象上cout << sizeof(p) << endl; // 4
}int main(void)
{//空对象占用内存空间test01();test02();system("pause");return 0;
}

this指针的概念

通过上一个知识点《成员变量和成员函数是分开存储的》我们知道C++中成员变量和成员函数是分开存储的。每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会公用一块代码。那么问题是：这一块代码是如何区分是哪个对象调用自己的呢？C++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象。(谁调的，this就指向谁)this指针是隐含每个非静态成员函数内的一种指针。this指针不需要定义，直接使用即可。this指针的用途当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *thiseg:返回对象本身用*this
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(int age){age = age; //error//解决名称冲突//this指针指向的是被调函数的成员函数所属的对象//这里指向的就是pthis->age = age;}//返回本体要用应用的方式进行返回//这里返回值如果是Person，就创建了一个新的对象Person& PersonAddPerson(Person &p){this->age += p.age;return *this;}int age;//注意起名规范也可以解决名字冲突的问题//eg: int m_Age
};void test()
{Person p(18);cout << p.age << endl;
}
//返回对象本身用*this
void test01()
{Person p1(10);Person p2(10);p2.PersonAddPerson(p1);//将p1和p2的加在一起//多次追加,return *this;//链式编程思想p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);cout << p2.age << endl; // 30
}
int main(void)
{//解决名称冲突test()//返回对象本身用*thistest01();system("pause");return 0;
}

空指针返回成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意有没有用到this指针，如果用到this指针，需要加以判断来保证代码的健壮性。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:void ShowClassName(){cout << "this is Person class" << endl;}void ShowPersonAge(){ //没有下面内容会报错//报错原因是因为传入的指针是NULL——无中生有，用一个空指针访问里面的属性 cout << m_Age << endl; // == cout << this->m_Age << endl;//提高健壮性，空的就直接返回，防止代码崩溃if (this == NULL){return;}cout << this->m_Age << endl;}int m_Age;
};
void test()
{Person* p = NULL;p->ShowClassName();p->ShowPersonAge();
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

const修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称这个函数为常函数
常函数不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

常对象：

声明对象前const称该对象为常对象。
常对象只能调用常函数。

#include<iostream>
using namespace std;
//常函数
class Person
{public://this指针的本质是指针常量，指针的指向是不可以修改的//就相当于Person *const this;//在成员函数后面加const修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改void showPerson() const{//加个const就不允许修改了 //就相当于const Person *const this;this->m_a = 100; // error//this = NULL;this指针是不可以修改指针的指向的this->m_b = 100; // mutable int m_b 可以修改}int m_a;mutable int m_b;//加了mutable修饰的特殊变量，即使在常函数,常对象中，也可以修改这个值void func(){m_a = 100;//在普通成员函数中是可以修改的}
};
void test()
{Person P;P.showPerson();
}void test1()
{const Person p;//在对象前加const，变为常对象//p.m_a = 100; error 不能修改p.m_b = 100;//常对象只能调用常函数 p.showPerson();//p.func();常对象不能调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性。}
int main(void)
{//常函数test();//常对象test1();system("pause");return 0;
}

友元

客厅就是Public，你的卧室就是Private

客厅所有人都可以进去，但是你的卧室只有和你亲密的人可以进。

在程序中，有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元技术。

友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中的私有元素。

友元的关键字friend

友元的三种实现:

全局函数做友元

就是将此函数在类的最上面写一个声明，前面加一个friend。
eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Building
{//goodgay全局函数是Building类的一个好朋友，可以访问你家的卧室(私有成员)friend void goodgay(Building* building);public:Building(){m_SittingRoom = "客厅";m_BedRoom = "卧室";}
public:string m_SittingRoom;
private:string m_BedRoom;
};//全局函数
void goodgay(Building* building)
{cout << "好基友全局函数正在访问你的" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友全局函数正在访问你的" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test()
{Building building;goodgay(&building);
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

类做友元

一个类在另一个中friend class xx。
eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//在前面先声明一下
class Building;class GoodGay
{public:GoodGay();
public:void visit();//参观函数 访问Building中的属性Building* building;
};class Building
{//GoodGay是Building类的好朋友，可以访问其私有属性friend class GoodGay;
public:Building();
public:string m_SittingRoom;
private:string m_BedRoom;
};
//在类外写成员函数
Building::Building()
{m_SittingRoom = "客厅";m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{//创建一个Building对象building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{cout << "好基友正在访问你的" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问你的" << building->m_BedRoom << endl;
}void test()
{GoodGay gy;gy.visit();
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

成员函数做友元

告诉编译器 另一个类中的xx成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有函数。eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Building;
class GoodGay
{public:GoodGay();void visit();//可以访问Building中私有成员void visit1();//不可以访问Building中私有成员Building* builidng;
};
class Building
{//告诉编译器 GoodGay类中的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有函数friend void GoodGay::visit();
public:Building();
public:string m_SittingRoom;
private:string m_BedRoom;
};Building::Building()
{m_SittingRoom = "客厅";m_BedRoom = "卧室";
}GoodGay::GoodGay()
{builidng = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{cout << "visit正在访问" << builidng->m_SittingRoom << endl;cout << "visit正在访问" << builidng->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit1()
{cout << "visit1正在访问" << builidng->m_SittingRoom << endl;}
void test()
{GoodGay gg;gg.visit();gg.visit1();
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

运算符重载

运算符重载的概念:对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。

加号运算符重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算。例如：两个整型相加编译器知道该怎么进行运算，如果是两个自定义出来的类型，两个Person想加，编译器就不知道该怎么运算了。eg :
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//加号运算符重载class Person
{public://1.成员函数重载+/*Person operator+(Person& p){Person temp;temp.m_A = this->m_A + p.m_A;temp.m_B = this->m_B + p.m_B;return temp;}*/int m_A;int m_B;
};//2.全局函数重载+
Person operator+(Person& p1, Person& p2)
{Person temp;temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;return temp;
}
//函数重载版本
Person operator+(Person& p1, int num)
{Person temp;temp.m_A = p1.m_A + num;temp.m_B = p1.m_B + num;return temp;
}
void test01()
{Person p1;p1.m_A = 10;p1.m_B = 10;Person p2;p2.m_A = 10;p2.m_B = 10;//成员函数重载本质调用//Person p3 = p1.operator+(p2);//Person p3 = p1 + p2;//可以简化成这种形式//全局函数重载的本质调用//Person p3 = operator+(p1,p2);/*cout << p3.m_A << endl;cout << p3.m_B << endl;*///运算符重载也可以发生函数重载Person p3 = p1 + 10;cout << p3.m_A << endl;cout << p3.m_B << endl;
}
int main(void)
{{test01();system("pause");return 0;
}

总结：

对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的
不要滥用运算符重载

左移运算符重载

作用：可以输出自定义的类型#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person& p);
public:Person(int a, int b){m_A = a;m_B = b;}//利用成员函数重载左移运算符p.operator<<(cout)简化版本p<<cout//一般我们不会利用成员函数来重载<<运算符，以为无法实现cout在左边/*void operator<<(ostream &cout,Person &p){cout << p.m_A << endl;cout << p.m_B << endl;}*/
private:int m_A;int m_B;
};
//只能利用全局函数来重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream &cout, Person &p) //这样写的本质就是operator<<(cout,p)简化版本就是cout<<p;
{cout << p.m_A << endl;cout << p.m_B << endl;return cout;
}
void test()
{Person p(10,10);cout << p << "hello world" << endl;
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型。

递增运算符重载

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据。eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//重载递增运算符
class MyInteger
{friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:MyInteger(){m_Num = 0;}//重载++运算符——前置//返回引用是为了一直对一个数据进行递增操作MyInteger& operator++(){++m_Num;return *this;}//重载++运算符——后置MyInteger operator++(int)//这个int在这里作为占位参数，用来区分前置递增和后置递增{MyInteger temp = *this;m_Num++;return temp;//后置递增要返回值，因为如果返回引用，这里相当于返回的是一个局部对象的引用。//局部对象在当前函数执行完毕之后就被释放掉了，还要返回引用就是非法操作。}
private:int m_Num;
};
//全局函数重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint)
{cout << myint.m_Num << endl;return cout;}
void test()
{MyInteger myint;cout << ++(++myint);cout <<myint;
}
void test02()
{MyInteger myint;cout << myint++ << endl;cout << myint << endl;
}
int main(void)
{//test();test02();system("pause");return 0;
}

总结:前置递增返回引用，后置递增返回值。

赋值运算符重载

C++编译器至少给一个类添加4个函数默认构造函数(无参，函数体为空)默认析构函数(无参，函数体为空)默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝赋值运算符operator=，对属性进行值拷贝如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{public:Person(int age){m_Age = new int(age);}~Person(){if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}}//重载赋值运算符Person& operator=(Person &p){//编译器默认提供的是浅拷贝操作//m_Age = p.m_Age;//应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝。if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}//深拷贝操作m_Age = new int(*p.m_Age);return *this;}int *m_Age;
};
void test1()
{Person p1(18);Person p2(20);Person p3(30);p3 = p2 = p1;cout << *(p1.m_Age) << endl;cout << *(p2.m_Age) << endl;cout << *(p3.m_Age) << endl;
}
int main(void)
{test1();system("pause");return 0;
}

关系运算符重载

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{public://重载==bool operator==(Person &p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return true;}else{return false;}}bool operator!=(Person &p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return false;}else{return true;}}Person(string name, int age){m_Name = name;m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;
};
void test()
{Person p1("张三", 20);Person p2("张三", 20);if (p1 == p2){cout << "p1和p2是相等的" << endl;}else{cout << "p1和p2是不相等的" << endl;}if (p1 != p2){cout << "p1和p2是不相等的" << endl;}else{cout << "p1和p2是相等的" << endl;}
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

函数调用运算符重载

函数调用运算符()也可以重载
由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
仿函数没有固定写法，非常灵活eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//函数调用运算符重载
class MyPrint
{public://重载函数调用运算符void operator()(string text){cout << text << endl;}};
class MyAdd
{public:int operator()(int a, int b){return a + b;}
};
void test()
{MyPrint myprint;myprint("hello world");MyAdd myadd;cout << myadd(1, 2) << endl;//匿名函数对象——特点:当前行被执行完立即释放cout << MyAdd()(100,100) << endl;
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

继承

继承是面向对象三大特性之一
有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中:

我们发现，定义这些类的时候，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。
这时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码量。

继承的基本语法

继承的语法——class 子类 :继承方式 父类继承的好处：减少重复代码子类也称派生类
父类也称基类派生类中的成员，包含两大部分：一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员。从基类继承过来的表现其共性，而新增加的成员体现其个性。

普通实现（未使用继承，做对比）：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//普通实现页面//java页面
class Java
{public:void header(){cout << "首页、登录注册" << endl;}void footer(){cout << "帮助中心、交流合作" << endl;}void left(){cout << "java、python、c++" << endl;}void contenet(){cout << "java学科视频" << endl;}
};
class Python
{public:void header(){cout << "首页、登录注册" << endl;}void footer(){cout << "帮助中心、交流合作" << endl;}void left(){cout << "java、python、c++" << endl;}void contenet(){cout << "python学科视频" << endl;}
};
class Cpp
{public:void header(){cout << "首页、登录注册" << endl;}void footer(){cout << "帮助中心、交流合作" << endl;}void left(){cout << "java、python、c++" << endl;}void contenet(){cout << "c++学科视频" << endl;}
};
void test()
{cout << "java" << endl;Java java;java.header();java.footer();java.left();java.contenet();cout << endl;cout << "python" << endl;Python python;python.header();python.footer();python.left();python.contenet();cout << endl;cout << "cpp" << endl;Cpp cpp;cpp.header();cpp.footer();cpp.left();cpp.contenet();
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

继承方法实现

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//公共页面
class BasePage
{public:void header(){cout << "首页、登录注册" << endl;}void footer(){cout << "帮助中心、交流合作" << endl;}void left(){cout << "java、python、c++" << endl;}
};//java页面
class Java : public BasePage
{public:void contenet(){cout << "java学科视频" << endl;}
};
class Python : public BasePage
{public:void contenet(){cout << "python学科视频" << endl;}
};
class Cpp : public BasePage
{public:void contenet(){cout << "c++学科视频" << endl;}
};
void test()
{cout << "java" << endl;Java java;java.header();java.footer();java.left();java.contenet();cout << endl;cout << "python" << endl;Python python;python.header();python.footer();python.left();python.contenet();cout << endl;cout << "cpp" << endl;Cpp cpp;cpp.header();cpp.footer();cpp.left();cpp.contenet();
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

继承方式

公共继承
保护继承
私有继承

#include<iostream>
using namespace std;//公共继承
class Base1
{public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};class Son1 :public Base1
{public:void func(){m_A = 10;//父类中的公共权限成员，到了子类中依然是公共权限m_B = 20;//父类中的保护权限成员，到了子类中依然是保护权限//m_C = 10;父类中的隐私权限成员，子类访问不到}
};
void test01()
{Son1 son1;son1.m_A = 100;//son1.m_B = 100;保护权限的内容到了类外就无法访问了
};
//保护继承
class Base2
{public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};
class Son2 :protected Base2
{void func(){m_A = 100;//父类中公共权限的成员，因为是保护继承，到子类中变为保护权限m_B = 100;//父类中保护权限的成员，保护继承后到了子类还是保护权限。//m_C = 100;父类中的私有成员子类访问不到}
};
void test02()
{Son2 son2;//保护权限类外访问不到，所以在son2中m_A也访问不到了
}
//私有继承
class Base3
{public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};
class Son3:private Base3
{void func(){m_A = 100;//父类中公共成员，私有继承后，到了子类变为私有成员m_B = 100;//父类中保护成员，私有继承后，到了子类变为私有成员//m_C = 100;父类的私有权限成员仍然访问不到}
};
void test03()
{Son3 son3;//私有成员类外访问不到
}
//验证Son3私有继承后成员是否变成了私有属性
class GrandSon3 :public Son3
{void func(){//访问不到父类的私有成员//到了Son3中m_A,m_B,m_C全是私有成员，子类无法访问}
};
int main(void)
{system("pause");return 0;
}

继承中的对象模型

问题：从父类继承过来的对象，哪些属于子类对象？eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//继承中的对象模型
class Base
{public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};
class Son:public Base
{public:int m_D;
};
void test01()
{//父类中所有的非静态成员属性都会被子类继承下去//父类中私有的成员属性是被编译器给隐藏了，因此访问不到，但是确实被继承下去了cout << "sizeof of son:" << sizeof(Son) << endl;//结果是16 = 12 + 4
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

继承中构造和析构的顺序

子类继承父类后，当创建子类时，也会调用父类的构造函数。问题：父类和子类的构造函数和析构顺序怎么样的呢？
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{public:Base(){cout << "父类的构造函数" << endl;}~Base(){cout << "父类的析构函数" << endl;}
};
class Son:public Base
{public:Son(){cout << "子类的构造函数" << endl;}~Son(){cout << "子类的析构函数" << endl;}
};
void test01()
{Son son;
}
int main(void)
{//继承中先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反。test01();system("pause");return 0;
}

继承同名成员处理方式

问题：当子类与父类出现同名的成员。如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢?eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{public:Base(){m_A = 100;}void func(){cout << "父类同名成员函数调用" << endl;}void func(int a){cout << "父类同名重载成员函数调用" << endl;}int m_A;
};
class Son:public Base
{public:Son(){m_A = 200;}void func(){cout << "子类同名成员函数调用" << endl;}int m_A;
};
//同名成员属性处理方式
void test01()
{Son son;cout <<son.m_A<< endl;cout <<son.Base::m_A<< endl;
}//同名成员函数处理方式
void test02()
{Son son1; son1.func();//子son1.Base::func();//父son1.Base::func(10);
}
int main(void)
{//子类对象可以直接访问到子类中同名成员//子类对象加作用域可以访问到父类同名成员test01()//当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类同名函数。test02();system("pause");return 0;
}

继承同名静态成员处理方式

问题:继承中同名的静态成员在子类对象上是如何进行访问的呢？eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{public:static void func(){cout << "父类静态成员函数调用" << endl;}static void func(int a){cout << "父类静态成员重载函数调用" << endl;}static int m_A;
};
int Base::m_A = 100;
class Son :public Base
{public:static void func(){cout << "子类静态成员函数调用" << endl;}static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;
//同名静态成员
void test()
{//通过对象访问Son son1;cout << "通过对象访问" << endl;cout << son1.m_A << endl;cout << son1.Base::m_A << endl;//通过类名访问cout << "通过类名访问" << endl;cout << Son::m_A << endl;//第一个::代表通过类名方式访问，第二个::代表访问父类作用域下cout << Son::Base::m_A << endl;
}
//同名静态函数
void test01()
{//通过对象访问Son son2;cout << "通过对象访问" << endl;son2.func();son2.Base::func();  //通过类名访问cout << "通过类名访问" << endl;Son::func();Son::Base::func();//父类同名重载成员函数调用//子类出现和父类同名的静态成员函数，也会隐藏掉父类中所有同名成员函数(重载)//如果想访问父类中被隐藏的同名成员，需要加作用域Son::Base::func(100);
}
int main(void)
{//同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样，只不过有两种访问的方式(通过对象和类名)。test();cout << "我是分割线------" << endl;test01();system("pause");return 0;
}

多继承语法

C++允许一个类继承多个类

语法:class 子类:继承方式 父类1，继承方式 父类2多继承可能会引发父类中有同名成员出现，需要加作用域区分C++实际开发中不建议使用多继承eg:#include<iostream>
using namespace std;
//多继承语法
class Base1
{public:Base1(){m_A = 100;}int m_A;
};
class Base2
{public:Base2(){m_A = 200;}int m_A;
};
//子类需要继承base1和base2
class Son:public Base1,public Base2
{public:Son(){m_C = 300;m_D = 400;}int m_C;int m_D;
};
void test01()
{   Son son1;cout << sizeof(son1) << endl;//16cout << "第一个父类的m_A:" << son1.Base1::m_A<<endl;cout << "第二个父类的m_A:" << son1.Base2::m_A<<endl;
}
int main(void)
{//多继承中如果父类中出现了同名情况，子类使用时要加作用域。test01();system("pause");return 0;
}

菱形继承

两个派生类继承同一个基类，又有某个类同时继承这两个派生类，这种继承称为菱形继承，或者钻石继承。

典型的菱形继承案例

菱形继承问题：

羊继承了动物的数据，驼同样继承了动物的数据，当草泥马使用数据时，就会产生二义性。
草泥马继承动物的数据继承了两份，其实这份数据只需要一份就可以。

vbptr——虚基类

继承了两个指针，两个指针通过偏移量找到了唯一的数据。

#include<iostream>
using namespace std;
class Animal
{public:int m_Age;
};
//利用虚继承可以解决菱形继承问题
//在继承之前加上关键字virtual变为虚继承
// Animal类称为虚基类
//羊
class Sheep:virtual public Animal
{};
//驼
class Tuo:virtual public Animal
{};
//羊驼
class SheepTuo :public Sheep,public Tuo
{};
void test01()
{SheepTuo st;st.Sheep::m_Age = 18;st.Tuo::m_Age = 28;//当菱形继承，当两个父类拥有相同的数据，需要加作用域来区分cout << st.Sheep::m_Age << endl;cout << st.Tuo::m_Age << endl;//这份数据我们知道，只有一份就可以了，菱形继承导致数据有两份，资源浪费cout << st.m_Age << endl;}
int main(void)
{//菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据，导致资源浪费以及毫无意义。//利用虚继承可以解决菱形继承问题——virtualtest01();system("pause");return 0;
}

多态

多态是C++面向对象三大特性之一

多态分为两种

静态多态:函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名
动态多态:派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态的区别

静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址

多态的优点：

代码组织结构清晰
可读性强
利于前期和后期的扩展以及维护

#include<iostream>
using namespace std;
class Animal
{public://加上virtual变成虚函数,实现地址晚绑定virtual void speak(){cout << "动物在说话"<< endl;}
};class Cat :public Animal
{public://子类重写父类的虚函数void speak(){cout << "小猫在说话" << endl;}
};class Dog : public Animal
{public://子类重写父类的虚函数void speak(){cout << "小狗在说话" << endl;}
};//执行说话的函数
//地址早绑定，在编译阶段就确定函数地址
//如果想让猫说话，那么这个函数的地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定(加上virtual变成虚函数,实现地址晚绑定)
void doSpeak(Animal &animal)//Animal &animal = cat;
{animal.speak();
}
void test01()
{Cat cat;doSpeak(cat);Dog dog;doSpeak(dog);
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}动态多条满足条件1.有继承关系2.子类重写父类的虚函数重写要求:函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同 动态多态的使用父类的指针或者引用 指向子类的对象//Animal &animal = cat;

多态的原理剖析

当子类重写父类的虚函数后，子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址。（本身继承的是父类的虚函数地址）

虚函数(表)指针

vfptrv - virtualf - functionprt - pointer

虚函数表

表内记录一个虚函数的地址

vftablev - virtualf - function

父类

子类重写前（子类中的虚函数表内部为父类的虚函数地址。）

子类重写前（子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址。）

多态案例(计算器类)

分别利用普通写法和多态技术，设计实现两个操作数进行运算的计算器类。

普通写法
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Calculator
{public:int getResult(string oper){if (oper == "+"){return m_Num1 + m_Num2;}else if (oper == "-"){return m_Num1 - m_Num2;}else if (oper == "*"){return m_Num1 * m_Num2;}//如果想扩展新的功能，需要修改原码//在真实的开发中，实行开闭原则，对扩展进行开放，对修改进行关闭}int m_Num1;int m_Num2;
};
void test()
{Calculator c;c.m_Num1 = 10;c.m_Num2 = 10;cout << c.m_Num1 << "+" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("+") << endl;
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}---------------------------   vs  --------------------------- 多态写法#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//利用多态实现计算器
//实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{public:virtual int getResult(){return 0;}int m_Num1;int m_Num2;
};
//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{public:int getResult(){return m_Num1 + m_Num2;}
};
//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{public:int getResult(){return m_Num1 - m_Num2;}
};
//乘法计算器类
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{public:int getResult(){return m_Num1 * m_Num2;}
};
void test()
{   //加法AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;//父类指针指向子类对象abc->m_Num1 = 10;abc->m_Num2 = 10;cout << abc->m_Num1 << "+" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;//堆区数据，手动开辟手动释放delete abc;//堆区的数据被销毁了，但是指针的类型没有变// 减法abc = new SubCalculator;abc->m_Num1 = 10;abc->m_Num2 = 10;cout << abc->m_Num1 << "-" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;delete abc;
}
int main(void)
{//多态使用条件//父类指针或者引用指向子类对象test();system("pause");return 0;
}

C++开发提倡利用多态设计程序框架，因为多态优点很多。

纯虚函数和抽象类

在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容。

因此可以将虚函数改为纯虚函数。

纯虚函数语法
virtual 返回值类型 函数名 (参数列表) = 0;当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类。抽象类特点:无法实例化对象子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//纯虚函数和抽象类
class Base
{public://只要有一个纯虚函数,这个类称为抽象类//特点;无法实例化对象virtual void func() = 0;//注意:不要忘掉virtual!//抽象类的子类必须要重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
};
class Son :public Base
{public:void func(){cout << "func函数调用" << endl;}
};
void test()
{//Base b1; 抽象类无法实例化对象//new Base;抽象类无法实例化对象//Son s1;//子类必须重写父类的虚函数，否则无法实例化对象Base* abc = new Son;abc->func();
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

多态案例(制作饮品)

制作饮品的大致流程为:煮水-冲泡-倒入杯中-加入辅料
利用多态技术实现本案例，提供抽象制作饮品基类，提供子类制作咖啡和茶水。

 #include<iostream>
using namespace std;
class AbstractDrinking
{public://煮水virtual void Boil() = 0;//冲泡 virtual void Brew() = 0;//倒入杯中virtual void Pour() = 0;   //加入辅料virtual void PutSomething() = 0;//制作饮品void makeDrink(){Boil();Brew();Pour();PutSomething();}
};
//制作咖啡
class Coffee :public AbstractDrinking
{public://煮水virtual void Boil(){cout << "把水煮开" << endl;}//冲泡 virtual void Brew(){cout << "冲泡咖啡" << endl;}//倒入杯中virtual void Pour(){cout << "倒入杯中" << endl;}//加入辅料virtual void PutSomething(){cout << "加入糖和牛奶" << endl;}
};
//制作茶水
class Tea :public AbstractDrinking
{public://煮水virtual void Boil(){cout << "把矿泉水煮开" << endl;}//冲泡 virtual void Brew(){cout << "冲泡茶叶" << endl;}//倒入杯中virtual void Pour(){cout << "倒入杯中" << endl;}//加入辅料virtual void PutSomething(){ cout << "加入柠檬" << endl;}
};
//制作函数
void DoWork(AbstractDrinking* abs)//父类指针指向子类对象AbstractDrinking* abs = new Coffee;
{abs->makeDrink();delete abs;//手动释放//堆区的数据被销毁了但是指针的类型没变
}
//制作
void test()
{DoWork(new Coffee);cout << "------我是分割线------" << endl;DoWork(new Tea);
}
int main(void)
{test();system("pause");return 0;
}

虚析构和纯虚析构

多态使用的时候，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放的时无法调用到子类的析构代码。解决方法:将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构虚析构和纯析构共性:可以解决父类指针释放子类对象，都需要有具体的含函数实现虚析构和纯虚构的区别：如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象虚析构语法virtual ~类名(){}纯虚析构语法：virtual ~类名() = 0;//声明类名::~类名(){}#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//虚析构和纯虚析构
class Animal
{public:Animal(){cout << "Animal的构造函数调用" << endl;}//利用虚析构可以解决父类指针释放对象时不干净的问题/*virtual ~Animal(){cout << "Animal的析构函数调用" << endl;}*///纯虚析构,需要声明也需要实现//有了纯虚析构之后，这个类也属于抽象类，无法实例化对象    virtual ~Animal() = 0;//纯虚函数，不需要实现virtual void speak() = 0;
};
//纯虚析构函数
Animal::~Animal()
{cout << "Animal纯析构函数调用" << endl;
}
class Cat :public Animal
{public:Cat(string name){m_Name = new string(name);}virtual void speak(){cout << "Cat的构造函数调用" << endl;cout << *m_Name << "小猫在说话" << endl;}~Cat(){if (m_Name != NULL){cout << "Cat的析构函数调用" << endl;delete m_Name;m_Name = NULL;}}string* m_Name;
};
void test01()
{Animal* animal = new Cat("Tom");animal->speak();/*父类的指针在析构的时候，不会调用子类中的析构函数，导致子类如果有堆区属性，会出现内存的泄漏情况。解决:将父类的析构函数改为虚析构*/delete animal;
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结:

虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象问题
如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

多态案例(电脑组装)

电脑主要组成部件为CPU(用于计算)，显卡(用于显示)，内存条（用于存储),将每个零件封装出抽象基类，并且提供不同的厂商生产不同的零件，例如Intel厂商和Lenovo厂商创建电脑类提供让电脑工作的函数，并且调用每个零件工作的接口,测试时组装三台不同的电脑进行工作.

#include<iostream>
using namespace std;
//抽象不同零件类
//抽象cpu
class CPU
{public://抽象的计算函数virtual void calculate() = 0;
};
//抽象显卡类
class VideoCard
{public://抽象的显示函数virtual void display() = 0;
};
//抽象内存条类
class Memory
{public://抽象的存储函数virtual void storage() = 0;
};
//电脑类
class Computer
{public:Computer(CPU* cpu, VideoCard* vc, Memory* mem){m_cpu = cpu;m_vc = vc;m_mem = mem;}//提供一个工作的函数void work(){//让零件工作起来，调用他的接口m_cpu->calculate();m_vc->display();m_mem->storage();}//提供析构函数释放3个电脑零件~Computer(){//释放CPU零件if (m_cpu != NULL){delete m_cpu;m_cpu = NULL;}//释放显卡零件if (m_vc != NULL){delete m_vc;m_vc = NULL;}//释放内存条零件指针if (m_mem != NULL){delete m_mem;m_mem = NULL;}}
private:CPU* m_cpu;//CPU零件指针VideoCard* m_vc;//显卡零件指针Memory* m_mem;//内存条零件指针
};
//具体的厂商
//Intel
class IntelCPU :public CPU
{public:virtual   void calculate(){cout<<"Intel的CPU开始计算了"<<endl;}
};
class IntelVideoCard :public VideoCard
{public:virtual   void display (){cout << "Intel的显卡开始显示了" << endl;}
};
class IntelMemory :public Memory
{public:virtual   void storage(){cout << "Intel的内存条开始存储了" << endl;}
};
//具体的厂商
//Lenovo
class LenovoCPU :public CPU
{public:virtual   void calculate(){cout << "Lenovo的CPU开始计算了" << endl;}
};
class LenovoVideoCard :public VideoCard
{public:virtual   void display(){cout << "Lenovo的显卡开始显示了" << endl;}
};
class LenovoMemory :public Memory
{public:virtual   void storage(){cout << "Lenovo的内存条开始存储了" << endl;}
};
//组装电脑
void test01()
{//一台电脑零件CPU* intelcpu = new IntelCPU;VideoCard* videocard = new IntelVideoCard;Memory* memory = new IntelMemory;//创建第一台电脑Computer* computer1 = new Computer(intelcpu, videocard, memory);computer1->work();delete computer1;cout << "------我是分割线------" << endl;//组装第二台电脑Computer* computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);computer2->work();delete computer2;cout << "------我是分割线------" << endl;//组装第三台电脑Computer* computer3 = new Computer(new LenovoCPU,new IntelVideoCard,new LenovoMemory);computer3->work();delete computer3;
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}log.csdn.net/qq_51604330/article/details/118607922

文件操作

程序运行时，产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束就会被释放。

通过文件可以将数据持久化。

C++中对文件进行操作需要包含头文件< Fstream>

文件类型分为两种:

文本文件-文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中
二进制文件-文件以文本的二进制形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂他们

操作文件的三大类:

ofstream:    写操作
ifstream    读操作
fstream:    读写操作

文本文件

写文件

包含头文件——#include< fstream>
创建流对象——ofstream ofs;
打开文件——ofs.open(“文件路径”,打开方式)
写数据——ofs<<“写入的数据”;
关闭文件——ofs.close();

文件打开方式:

注意:文件打开方式可以配合使用，利用|操作符

例如:用二进制方式写文件

ios::binary | ios::out

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
//文本文件写文件
void test01()
{//1.包含头文件//2.创建流对象ofstream ofs;//3.指定打开方式ofs.open("test.txt", ios::out);//如果不指定文件路径，默认和你项目的文件路径一样//4.写内容ofs << "姓名:张三" << endl;ofs << "性别:男" << endl;ofs << "年龄:18" << endl;//5.关闭文件ofs.close();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

读文件

包含头文件——#include< fstream>
创建流对象——ifstream ifs;
打开文件并判断文件是否打开成功——ifs.open(“文件路径”，打开方式);
读数据——四种方式读取
关闭文件——ifs.close();

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
using namespace std;
void test01()
{//1.包含头文件//2.创建流对象ifstream ifs;//3.打开文件,并且判断是否打开成功ifs.open("test.txt",ios::in);if (!ifs.is_open()){cout << "文件打开失败了" << endl;return;}//4.读数据//第一种/*char buf[1024] = { 0 };while (ifs>>buf){cout << buf << endl;}*///第二种/*char buf[1024] = { 0 };while (ifs.getline(buf,sizeof(buf))){cout << buf << endl;}*///第三种/*string buf;while (getline(ifs,buf)){cout << buf << endl;}*///第四种-不推荐char c;while ((c = ifs.get()) != EOF)//EOF——end of file{cout << c;}ifs.close();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

二进制文件

以二进制的方式对文件进行读写操作

打开方式主要为ios::binary

写文件

二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write

函数原型:

ostream& wirte(const char* buffer,int len);

参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
//二进制写文件
class Person
{public:char m_Name[64];int m_Age;
};
void test01()
{//1.包含头文件//2.创建头文件ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);//3.打开文件//ofs.open("person.txt",ios::out | ios::binary);//4.写文件Person p = { "张三",18 };ofs.write((const char*)&p,sizeof(Person));//5.关闭文件ofs.close();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

读文件

二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read

函数原型:

istream& read(char * buffer,int len);

参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
//二进制读文件
class Person
{public:char m_Name[64];int m_Age;
};
void test01()
{//1.包含头文件//2.创建流对象ifstream ifs;//3.打开文件&判读文件是否打开成功ifs.open("person.txt", ios::in | ios::binary);if (!(ifs.is_open())){cout<<"打开失败"<<endl;return;}//4.读文件Person p;ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));cout << "姓名:" << p.m_Name<<" " << "年龄:" << p.m_Age << endl;//5.关闭文件ifs.close();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

模板

模板就会通用的模具，大大提高复用性。

例如生活中的一寸照片、PPT模板。

模板的特点：

模板不可以直接使用，它只是一个框架
模板的通用并不是万能的

函数模板

C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板
C++提供两种模板机制，函数模板和类模板。

函数模板语法

template<typename T>
函数声明或定义

作用

建立一个通用的函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表

#include<iostream>
using namespace std;//函数模板
//两个整型交换
void  SwapInt(int &a, int &b)
{int temp = b;b = a;a = temp;
}
//两个浮点型交换
void SwapDouble(double &a,double & b)
{double temp = a;a = b;b = temp;
}//函数模板
//声明一个模板,告诉编译器后面的代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
template<typename T>
void MySwap(T& a, T& b)
{T Temp = a;a = b;b = Temp;
}void test01()
{int a = 10;int b = 20;//利用函数模板进行交换//1.自动类型推导MySwap(a, b);cout << a  << endl;cout << b << endl;double c = 11.1;double d = 12.2;//显示指定类型MySwap<double>(c, d);cout << c << endl;cout << d << endl;
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结：

函数模板利用关键字template
使用函数类型模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

函数模板注意事项

注意事项:

自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T才能使用
模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

函数模板案例

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不用数据类型数组进行排序
排序规则从大到小，排序算法为选择排序
分别利用char数组和int数组进行测试eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//实现通用 对数组进行排序的函数
//规则 从大到小
//算法 选择
//测试 char 数组 int 数组
//交换的函数模板
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b)
{T temp = a;a = b;b = temp;
}template<class T>
void mySort(T arr[],int len)
{for (int i =  0; i < len; i++){int max = i;//认定最大值的下标for (int j = i + 1; j < len; j++){//认定的最大值比遍历出的数值要小，说明j下标的元素才是真正的最大值if (arr[max] < arr[j]){max = j;}}if (max != i){//交换max和i元素mySwap(arr[max], arr[i]);}}
}//打印数组模板
template<class T>
void myPrint(T arr[], int len)
{for (int i = 0; i < len; i++){cout << arr[i]<< endl;}
}void test01()
{char charArr[] = "badcfe";int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);mySort(charArr, num);myPrint(charArr, num);
}
void test02()
{int intArr[] = {2,3,78,9,7};int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);mySort(intArr, num);myPrint(intArr, num);
}
int main(void)
{test01(); test02();return 0;
}

普通函数与函数模板的区别

普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型推导)
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
如果利用显式指定类型的方式，可以发生隐式类型转换#include<iostream>
using namespace std;//普通函数隐式类型转换
int myAdd01(int a, int b)
{return a + b;
}//函数模板
template<class T>
T myAdd02(T a, T b)
{return a + b;
}void test01()
{int a = 10;int b = 20;char c = 'c';cout << myAdd01(a, c) << endl;//自动类型推导不行//cout << myAdd02(a, c) << endl;//显式指定类型行cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;
}int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结:建议使用显式指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T

普通函数与函数模板的调用规则

如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
函数模板也可以发生重载
如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板#include<iostream>
using namespace std;
void myPrint(int a, int b)
{cout << "调用普通函数" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b)
{cout << "调用模板" << endl;
}template<class T>
void myPrint(T a, T b,T c)
{cout << "调用重载模板" << endl;
}
void test01()
{int a = 10;int b = 20;//如果函数模板和普通函数都可以调用。优先调用普通函数。普通函数只有声明会报错myPrint(a, b);//通过空模板的参数列表强制调用函数模板myPrint<>(a,b);//调用重载模板myPrint(a, b, 100);//如果函数模板产生更好的匹配，优先调用函数模板char c1 = 'a';char c2 = 'b';myPrint(c1, c2);
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结:既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性。

模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的。

template<class T>
void f(T a,T b)
{a = b;
}

在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现了。

template<class T>
void f(T a,T b)
{if(a>b){......}
}

在上述代码中，如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义类型，也无法正常运行。

因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person
{public:Person(string name,int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;
};//模板并不是万能的，有些特定的数据类型，需要用具体化方式做特殊实现
//对比两个数据是否相等
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{if (a == b){return true;}else{return false;}
}//利用具体化Person的版本来实现代码，具体优化优先调用
template<>bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{if (p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age){return true;}else{return false;}
}
void test01()
{int a = 10;int b = 20;bool ret = myCompare(a, b);if (ret){cout << "相等" << endl;}else{cout << "不相等" << endl;}
}void test02()
{Person p1("Tom", 10);Person p2("Tom", 10);bool ret = myCompare(p1, p2);if (ret){cout << "相等" << endl;}else{cout << "不相等" << endl;}
}
int main(void)
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

总结：

利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统系统的模板

类模板

建立一个通用类，类中成员数据可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表

语法:
template<typename T>类#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class NameType,class AgeType>
class Person
{public:Person(NameType name, AgeType age){this->m_Age = age;this->m_Name = name;}void showPerson(){cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;}NameType m_Name;AgeType m_Age;
};
void test01()
{// <>中是模板的参数列表Person<string, int>p1("张三",10);p1.showPerson();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结：类模板和函数模板语法相似，在声明模板template后面加类，次类称为类模板。

类模板与函数模板的区别

类模板没有自动类型推导的使用方式
类模板在模板参数列表中可以有默认参数eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;template<class NameType, class AgeType = int>//默认参数
class Person
{public:Person(NameType name,AgeType age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}void ShowPerson(){cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;}NameType m_Name;AgeType m_Age;
};//类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{//Person p("李四", 13);Person<string,int>p("李四", 13);//只能用显示指定类型p.ShowPerson();
}//类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{Person<string>p2("张三", 13);
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结：

类模板使用只能用显式指定类型方式
类模板中的模板参数列表可以有默认参数

类模板中的成员函数创建实际

普通类中的成员函数一开始就可以创建
类模板中的成员函数在调用时才创建

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//类模板中的成员函数在调用时才去创建
class Person1
{public:void showPerson1(){cout << "Person show1" << endl;}
};class Person2
{public:void showPerson2(){cout << "Person show2" << endl;}
};
template<class T>
class MyClass
{public:T obj;//类模板中的成员函数void func1(){obj.showPerson1();}void func2(){obj.showPerson2();}
};void test01()
{MyClass<Person2>m;m.func1();//m.func2();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结：类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，在调用时才去创建。

类模板对象做函数参数

#include<iostream>
using namespace std;//类模板对象做函数参数
template<class T1,class T2>
class Person
{public:Person(T1 name,T2 age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}void showPerson(){cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;}T1 m_Name;T2 m_Age;
};
//1.指定传入类型
void PrintPerson1(Person<string,int>&p)
{p.showPerson();
}
void test01()
{Person<string, int>p1("张三",11);PrintPerson1(p1);
}
//2.参数模板化
template<class T1,class T2>
void PrintPerson2(Person<T1, T2>&p)
{p.showPerson();cout << "T1的数据类型为" << typeid(T1).name() << endl;cout << "T2的数据类型为" << typeid(T2).name() << endl;
}void test02()
{Person<string, int>p2("李四", 12);PrintPerson2(p2);
}
//3.整个类模板化
template<class T>
void PrintPerson3(T &p)
{p.showPerson();cout << "T的数据类型为" << typeid(T).name() << endl;}
void test03()
{Person<string, int>p3("赵四", 14);PrintPerson3(p3);
}
int main(void)
{test01();test02();test03();system("pause");return 0;
}

总结：

通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参
使用比较广泛得是第一种，指定传入的类型

类模板与继承

当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型
如果不想指定，编译器无法给子类分配内存
如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需要变为类模板include<iostream>
using namespace std;//类模板与继承
template<class T>
class Base
{T m;
};
class Son :public Base<int>//必须要知道父类中T的数据类型才能继承给子类
{};
void test01()
{Son s1;
}//如果想灵活指定父类中T类型，子类也需要变类模板
template<class T1,class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{public:Son2(){cout << typeid(T1).name()<< endl;cout << typeid(T2).name()<< endl;}T1 obj;
};
void test02()
{Son2<int, char>s2;
}
int main(void)
{test02();system("pause");return 0;
}

总结：如果父类是类模板，子类需要指定出父类中T的数据类型。

类模板成员函数类外实现

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板成员函数类外实现
template<class T1,class T2 >
class Person
{public:Person(T1 name, T2 age);void showPerson();T1 m_Name;T2 m_Age;
};
//构造函数类外实现
template<class T1,class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age)
{this->m_Name = name;this->m_Age = age;
}//成员函数类外实现
template<class T1,class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()
{cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;
}
void test01()
{Person<string, int>p1("新二", 13);p1.showPerson();
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

总结：类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表。

类模板分文件编写

掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式

问题：类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决方式1：直接包含.cpp源文件
解决方式2: 将声明.h和实现.cpp在到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp,hpp是约定俗成的名称，并不是强制

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;template<class T1, class T2>
class Person
{public:Person(T1 name, T2 age);void showPerson();T1 m_Name;T2 m_Age;
};template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{this->m_Name = name;this->m_Age = age;
}
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;
}.cpp文件
#include<iostream>
#include"Person.hpp"
using namespace std;
#include<string>void test01()
{Person<string, int>p1("伞兵", 18);p1.showPerson();
}
int main(void)
{test01();system("pause"); return 0;
}

总结：主流的解决方式是第二种，将类模板成员函数写到一起，并将后缀名改为.hpp

类模板与友元

掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现，直接在类内声明友元即可
全局函数类外实现，需要提前让编译器知道全局函数的存在
eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//通过全局函数打印Person的信息//提前让编译器知道Person类的存在
template<class T1, class T2 >
class Person;
//类外实现
template<class T1, class T2>
void PrintPerosn2(Person<T1, T2>p)
{cout << "类外实现" << p.m_Name << p.m_Age < endl;
}template<class T1,class T2 >
class Person
{//全局函数类内实现friend void PrintPerosn(Person<T1,T2>p){cout << p.m_Name << p.m_Age << endl;}//全局函数类外实现//加空模板参数列表//如果全局函数 是类外实现 需要让编译器提前知道这个函数的存在friend void PrintPerosn2<>(Person<T1, T2>p);public:Person(T1 name,T2 age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}
private:T1 m_Name;T2 m_Age;
};void test01()
{Person<string, int>p("zbc", 12);PrintPerosn(p);
}
void test02()
{Person<string, int>p2("年轻人", 18);
}
int main(void)
{test01();system("pause");return 0;
}

建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别。