<think>
我们正在
整理一份
C++知识点的内容。由于
C++知识点非常广泛，我们需要涵盖基础语法、面向对象、模板、STL、新标准特性等多个方面。下面将按照类别进行组织，每个类别下给出关键点。
注意：由于篇幅限制，我们不可能详尽所有细节，但会尽量覆盖重要知识点。
一、基础语法
1. 数据类型：基本数据类型（int, float, double, char, bool等）、类型修饰符（signed, unsigned, short, long）、类型转换（static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast）、自动类型推导（auto）。
2. 变量与常量：变量定义、作用域（局部、全局、静态）、常量（const, constexpr）、宏定义（#define）。
3. 运算符：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、条件运算符（三目运算符）、逗号运算符、sizeof运算符。
4. 控制结构：条件语句（if, switch）、循环语句（for, while, do-while）、跳转语句（break, continue, goto, return）。
5. 函数：函数定义、参数传递（值传递、引用传递、指针传递）、默认参数、函数重载、内联函数（inline）、函数指针、lambda表达式。
6. 数组与字符串：
一维数组、多维数组、字符数组、C风格字符串、字符串字面量、原始字符串字面量（
C++11）。
7. 指针与引用：指针定义与使用、指针运算、指针与数组、指针与函数、引用（左值引用、右值引用（
C++11））、空指针（nullptr,
C++11）。
8. 内存管理：动态内存分配（new, delete）、智能指针（unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr,
C++11）、内存泄漏。
二、面向对象编程
1. 类与对象：类定义、对象创建、访问控制（public, private, protected）、构造函数（默认构造、拷贝构造、移动构造（
C++11））、析构函数、成员初始化列表。
2. this指针：指向当前对象的指针。
3. 静态成员：静态数据成员、静态成员函数。
4. 友元：友元函数、友元类。
5. 继承：单继承、多继承、访问控制（public, protected, private继承）、菱形继承与虚继承。
6. 多态：虚函数、覆盖（override）、纯虚函数与抽象类、虚函数表（vtable）、动态绑定。
7. 运算符重载：成员函数重载、友元函数重载、常用运算符重载（如+、-、<<、>>等）。
8. 类型转换：自定义类型转换（转换构造函数、类型转换运算符）。
三、模板
1. 函数模板：定义、实例化、模板参数推导、显式指定模板参数。
2. 类模板：定义、实例化、模板特化（全特化、偏特化）。
3. 可变参数模板（
C++11）：参数包、包展开、折叠表达式（
C++17）。
4. 模板元编程：编译期计算、类型萃取（type traits）、SFINAE。
四、标准模板库（STL）
1. 容器：序列容器（vector, deque, list, forward_list, array）、关联容器（set, map, multiset, multimap）、无序容器（unordered_set, unordered_map等，
C++11）、容器适配器（stack, queue, priority_queue）。
2. 迭代器：输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器、迭代器适配器（reverse_iterator, insert_iterator等）。
3. 算法：非修改序列操作（for_each, find, count等）、修改序列操作（copy, transform, replace, fill, remove等）、排序及相关操作（sort, partial_sort, binary_search等）、数值算法（accumulate, inner_product等）。
4. 函数对象：谓词（predicate）、内建函数对象（如plus, less等）、函数适配器（bind, mem_fn,
C++11）。
5. 字符串：std::string，基本操作（构造、赋值、连接、比较、查找、子串等）。
五、异常处理
1. 异常机制：try块、catch块、throw表达式。
2. 异常安全：RAII（资源获取即初始化）、异常规范（已弃用）、noexcept（
C++11）。
3. 标准异常：std::exception及其派生类（logic_error, runtime_error等）。
六、新标准特性（
C++11/14/17/20）
1.
C++11：auto、范围for循环、初始化列表、右值引用与移动语义、lambda表达式、智能指针、constexpr、nullptr、类型推导（decltype）、变长模板、override与final、强类型枚举（enum class）、线程库（std::thread, mutex, condition_variable等）、正则表达式库、随机数库等。
2.
C++14：泛型lambda、lambda捕获表达式、函数返回类型推导、二进制字面量、数字分位符、变量模板等。
3.
C++17：结构化绑定、if constexpr、内联变量、折叠表达式、类模板参数推导、std::optional、std::variant、std::any、文件系统库、并行算法等。
4.
C++20：概念（concepts）、模块（modules）、协程（coroutines）、范围（ranges）、三向比较（spaceship operator）、日历和时区库等。
七、其他
1. 文件操作：<fstream>（ifstream, ofstream, fstream）。
2. 多线程：线程管理、互斥量、条件变量、原子操作（atomic）、异步操作（async, future, promise）、线程本地存储（thread_local）。
3. 预处理器：宏（#define, #include, #ifdef, #ifndef, #endif等）。
4. 编译与链接：编译过程（预处理、编译、汇编、链接）、静态库与动态库。
由于
C++知识点非常庞大，以上只是
一个大纲。下面我们给出
一个简单的示例代码，展示类的基本使用和智能指针。
示例代码：
一个简单的类和使用智能指针
```cpp
#include <iostream>
#include <memory> // for smart pointers
class MyClass {
public:
MyClass
(int value
) : data
(value
) {
std::cout << "Constructor called with value: " << value << std::endl;
}
~MyClass
() {
std::cout << "Destructor called for value: " << data << std::endl;
}
void print
() const {
std::cout << "Value: " << data << std::endl;
}
private:
int data;
};
int main
() {
// 使用智能指针管理对象
std::unique_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_unique<MyClass>
(10
);
ptr1->print
();
// 移动语义：转移所有权
std::unique_ptr<MyClass> ptr2 = std::move
(ptr1
);
if
(ptr1
) {
ptr1->print
(); // ptr1现在为空，不会执行
}
if
(ptr2
) {
ptr2->print
(); // 输出: Value: 10
}
return 0;
}
```
解释：这个示例展示了如何定义
一个类，以及如何使用智能指针（unique_ptr）来管理动态分配的对象。unique_ptr是
一种独占所有权的智能指针，当它离开作用域时，会自动释放所指向的对象。通过移动语义，我们可以将所有权从
一个unique_ptr转移给另
一个。
§§相关问题§§:
1.
C++中的构造函数有哪几种？它们各自的作用是什么？
2. 请解释
C++中的多态性，并给出
一个示例。
3. 什么是模板特化？请举例说明。
4.
C++11中的lambda表达式由哪些部分组成？请给出
一个例子。
</think>
下面是
C++核心知识点的系统
整理，涵盖基础语法到高级特性，并附带示例代码：
###
一、基础语法
1. **数据类型与变量**
```cpp
int i = 10; // 整型
double d = 3.14; // 浮点型
char c = 'A'; // 字符型
bool flag = true; // 布尔型
auto x = 5.0f; // 自动类型推导
(C++11
)
```
2. **常量与指针**
```cpp
const int MAX = 100; // 常量
int* ptr = &i; // 指针
int& ref = i; // 引用
```
3. **控制结构**
```cpp
// 范围for循环
(C++11
)
int arr[] = {1,2,3};
for
(int n : arr
) {
cout << n << " ";
}
// 类型安全的nullptr
(C++11
)
int* p = nullptr;
```
---
### 二、面向对象编程
1. **类与对象**
```cpp
class Person {
public:
// 构造函数
Person
(string n
) : name
(n
) {}
// 虚函数
(多态基础
)
virtual void speak
() {
cout << "I'm " << name;
}
private:
string name;
};
class Student : public Person {
public:
// override关键字
(C++11
)
void speak
() override {
cout << "I'm a student";
}
};
```
2. **特殊成员函数**
```cpp
class Resource {
public:
Resource
() {} // 默认构造
Resource
(const Resource&
); // 拷贝构造
Resource
(Resource&&
) noexcept; // 移动构造
(C++11
)
~Resource
(); // 析构函数
};
```
---
### 三、内存管理
1. **智能指针
(C++11
)**
```cpp
#include <memory>
unique_ptr<int> uPtr = make_unique<int>
(10
); // 独占所有权
shared_ptr<int> sPtr = make_shared<int>
(20
); // 共享所有权
weak_ptr<int> wPtr = sPtr; // 弱引用
```
2. **移动语义**
```cpp
vector<string> createVector
() {
vector<string> tmp{"a", "b", "c"};
return tmp; // 触发移动构造而非拷贝
}
```
---
### 四、模板编程
1. **函数模板**
```cpp
template <typename T>
T max
(T a, T b
) {
return
(a > b
) ? a : b;
}
```
2. **类模板与特化**
```cpp
template <typename T>
class Box {
T content;
};
// 特化版本
template <>
class Box<string> {
string content;
void specialHandle
();
};
```
---
### 五、标准库组件
1. **容器操作**
```cpp
vector<int> vec = {1,2,3};
vec.emplace_back
(4
); // 原位构造
(C++11
)
unordered_map<string, int> map;
map["age"] = 25; // 哈希表
```
2. **Lambda表达式
(C++11
)**
```cpp
auto sum = []
(int a, int b
) -> int {
return a + b;
};
sort
(vec.begin
(), vec.end
(),
[]
(int a, int b
){ return a > b; }
);
```
---
### 六、现代
C++特性
1. **右值引用**
```cpp
void process
(string&& str
) {
// str为临时对象的资源
}
```
2. **并发支持
(C++11
)**
```cpp
#include <thread>
void task
() {
cout << "Thread running";
}
thread t
(task
); // 启动线程
t.join
();
```
3. **概念约束
(C++20
)**
```cpp
template <typename T>
concept Addable = requires
(T a, T b
) {
{ a + b } -> convertible_to<T>;
};
template <Addable T>
T add
(T a, T b
) { return a + b; }
```
---
### 七、最佳实践
1. **RAII原则**
```cpp
class FileHandle {
public:
FileHandle
(string path
) : f
(fopen
(path.c_str
())) {}
~FileHandle
() { if
(f
) fclose
(f
); }
private:
FILE* f;
};
```
2. **异常安全**
```cpp
try {
throw runtime_error
("Oops"
);
} catch
(const exception& e
) {
cerr << "Error: " << e.what
();
}
```
本文主要整理了C++中的extern "C"用于混合语言编程的原理，静态成员函数不包含this指针的特点，__cdecl和__stdcall两种调用约定的区别，数组指针与指针数组的差异，以及指针和引用的本质区别。通过这些基础知识的学习，有助于深入理解C++的底层机制。
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