本文深入探讨C++编程的关键概念，包括头文件、命名空间、编译执行过程、变量声明、函数声明、作用域、Lambda函数、数组、指针、引用、数据结构、类与对象、继承、构造与析构、拷贝构造、友元、内联函数、this指针、静态变量、重载、多态、动态内存分配、命名空间及模板。详述各类函数调用方式、数组与指针的关系、类的成员函数定义、构造函数初始化列表、析构函数的作用、拷贝构造函数的触发条件、友元函数的权限、内联函数的特性、this指针的用途、静态成员的初始化、重载函数与运算符的定义、虚函数实现多态、动态内存管理、命名空间的定义与引用、模板的通用性。
- 头文件
- namespace 命名空间
- 编译执行过程
- typedef 声明
- C++ 中的变量声明 extern 关键字
变量声明向编译器保证变量以给定的类型和名称存在，这样编译器在不需要知道变量完整细节的情况下也能继续进一步的编译。变量声明只在编译时有它的意义，在程序连接时编译器需要实际的变量声明。
- 函数的声明
同样的，在函数声明时，提供一个函数名，而函数的实际定义则可以在任何地方进行。例如：
-
变量作用域
- 局部变量
- 形式参数
- 全局变量
-
定义常量
- #define 预处理器
- 使用 const 关键字
#include <iostream>
using namespace std;
#define LENGTH 10
#define WIDTH 5
#define NEWLINE '\n'
int main()
{
int area;
const int LENGTH = 10;// const 关键字
area = LENGTH * WIDTH;
cout << area;
cout << NEWLINE;
return 0;
}
- 函数参数（形参）
| 调用类型 | 描述 |
|---|---|
| 传值调用 | 该方法把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数对实际参数没有影响。（形参改变对实参无影响） |
| 指针调用 | 该方法把参数的地址复制给形式参数。在函数内，该地址用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。（修改形参会同样改变实参） |
| 引用调用 | 向函数传递参数的引用调用方法，把引用的地址复制给形式参数。在函数内，该引用用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。（修改形参会同样改变实参） |
- Lambda 函数与表达式
[capture](parameters)->return-type{body}
C++变量传递有传值和传引用的区别。可以通过前面的[]来指定
- 声明数组
type arrayName [ arraySize ];
- 数组与指针
double balance[50];
double *p;
double balance[10];
p = balance;
1.数组名是一个指向数组中第一个元素的常量指针
2. p、(p+1)、*(p+2) 等来访问数组元素。 — C++ 传数组给一个函数，数组类型自动转换为指针类型，因而传的实际是地址。
4. 传递数组给函数。
3. 返回数组首先需要声明的函数的返回类型为指针。
int * getRandom( )；// 返回数组的函数的声明
-
字符串
-
- C 风格字符串。字符串实际上是使用 null 字符 ‘\0’ 终止的一维字符数组。（C++ 中有大量的函数用来操作以 null 结尾的字符串）
-
- C++ 的 string 类
-
-
C++ 指针
每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。
什么是指针： 指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明 ，格式如下：type *var-name;
定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值，具体如下：
int var = 20;
int temp;
int *ip;// 定义一个指针
ip = &var;//把变量的地址赋值给指针
temp = *p;// 访问指针变量中可用地址的值
- C++ 引用
1.引用变量是一个别名，也就是说，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。
2.试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签，您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此，您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容
int& r = i;
double& s = d;
cout << "Value of i : " << i << endl;
cout << "Value of i reference : " << r << endl;
在这些声明中，& 读作引用。因此，第一个声明可以读作 “r 是一个初始化为 i 的整型引用”，第二个声明可以读作 “s 是一个初始化为 d 的 double 型引用”
- C++ 基本的输入和输出
- C++ 数据结构
结构是 C++ 中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储 不同类型 的数据项。
struct type_name {
member_type1 member_name1;
member_type2 member_name2;
member_type3 member_name3;
} object_names;
-
typedef
为变量定义别名 -
类成员变量
类的方法可以定义在类体外，使用 范围解析运算符::来定义。
class Box
{
public:
double length;
int height;
double getArea(double length, int height);// 需要提前声明
};
double Box::getArea(double length, int height)
{
return length * height;
}
- 继承
- public 继承
- protected 继承
- private 继承
不管是何种继承，都是取范围较小的修饰符。
- 类的构造器
使用初始化列表来初始化字段：
Line::Line( double len): length(len)
{
cout << "Object is being created, length = " << len << endl;
}
上面的语法等同于如下语法：
Line::Line( double len)
{
length = len;
cout << "Object is being created, length = " << len << endl;
}
- 类的析构函数
类的析构函数是类的一种特殊的成员函数，它会在每次删除所创建的对象时执行。局部变量的回收也会调用类的析构函数。
析构函数的名称与类的名称是完全相同的，只是在前面加了个波浪号 – (~)作为前缀，它不会返回任何值，也不能带有任何参数。析构函数有助于在跳出程序（比如关闭文件、释放内存等）前释放资源。
定义如下：
class Line
{
public:
void setLength( double len );
double getLength( void );
Line(); // 这是构造函数声明
~Line(); // 这是析构函数声明
private:
double length;
};
析构函数的具体定义和普通函数一样。它会在每次删除所创建的对象时自动执行。
- C++ 拷贝构造函
拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，它在创建对象时，是使用同一类中之前创建的对象来初始化新创建的对象
类的对象需要拷贝时，拷贝构造函数将会被调用。以下情况都会调用拷贝构造函数：
（1）一个对象以值传递的方式传入函数体
（2）一个对象以值传递的方式从函数返回
（3）一个对象需要通过另外一个对象进行初始化。
-
C++支持两种初始化形式：
- 直接初始化 int a(5);
- 拷贝初始化 int a = 5;
-
友元函数、友元类
类的友元函数是定义在类外部，但有权访问类的所有私有（private）成员和保护（protected）成员。尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过，但是友元函数并不是成员函数。
- 内联函数 – inline
C++ 内联函数是通常与类一起使用。如果一个函数是内联的，那么在编译时，编译器会把该函数的代码副本放置在每个调用该函数的地方。
对内联函数进行任何修改，都需要重新编译函数的所有客户端，因为编译器需要重新更换一次所有的代码，否则将会继续使用旧的函数。
如果想把一个函数定义为内联函数，则需要在函数名前面放置关键字 inline，在调用函数之前需要对函数进行定义
引入内联函数的目的是为了解决程序中函数调用的效率问题，这么说吧，程序在编译器编译的时候，编译器将程序中出现的内联函数的调用表达式用内联函数的函数体进行替换，而对于其他的函数，都是在运行时候才被替代。这其实就是个空间代价换时间的i节省。所以内联函数一般都是1-5行的小函数。在使用内联函数时要留神：
1.在内联函数内不允许使用循环语句和开关语句；
2.内联函数的定义必须出现在内联函数第一次调用之前；
3.类结构中所在的类说明内部定义的函数是内联函数。
- C++ this 指针
每一个对象都能通过 this 指针来访问自己的地址。this 指针是所有成员函数的隐含参数。因此，在成员函数内部，它可以用来指向调用对象。
- C++ 指向类的指针
一个指向 C++ 类的指针与指向结构的指针类似，访问指向类的指针的成员，需要使用成员访问运算符 ->，就像访问指向结构的指针一样。与所有的指针一样，您必须在使用指针之前，对指针进行初始化。
- C++ 静态变量
static
们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中，但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始化
- C++ 重载函数和重载运算符
您可以重定义或重载大部分 C++ 内置的运算符。这样，您就能使用自定义类型的运算符。
重载的运算符是带有特殊名称的函数，函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。与其他函数一样，重载运算符有一个返回类型和一个参数列表。
-
多态
- 静态多态
- 动态多态
虚函数 ，关键字 – virtual
-
C++ 动态内存
C++ 程序中的内存分为两个部分：
- 栈：在函数内部声明的所有变量都将占用栈内存。
- 堆：这是程序中未使用的内存，在程序运行时可用于动态分配内存。
运算符：
-
使用 new 运算符 为给定类型的变量在运行时分配堆内的内存，这会返回所分配的空间地址。这种运算符即 new 运算符。
-
如果您不再需要动态分配的内存空间，可以使用 delete 运算符，删除之前由 new 运算符分配的内存。
有 new 就有 delete
- C++ 命名空间
命名空间用来解决不同库中的相同函数名、变量名、类名等，使用了命名空间就相当于定义了上下文，定义了一个范围。
命名空间的定义
namespace namespace_name {
// 代码声明
}
命名空间的引用
namespace_name:: code;// code 可以是变量或函数
-
C++ 模板
-
C++ 预处理器
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