一.内存分区模型
C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域
代码区：存放函数体的二进制代码，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
内存四区意义：
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程
1.1 程序运行前
在程序编译后，生成了exe可执行程序，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代码即可
代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令
全局区：
全局变量和静态变量存放在此.
全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此.
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放.
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
//全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main() {
//局部变量
int a = 10;
int b = 10;
//打印地址
cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl;
cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl;
cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << endl;
cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << endl;
//静态变量
static int s_a = 10;
static int s_b = 10;
cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl;
cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl;
cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl;
cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl;
cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl;
const int c_l_a = 10;
const int c_l_b = 10;
cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl;
system("pause");
return 0;
}
1.2C++中在程序运行前分为全局区和代码区
代码区特点是共享和只读
全局区中存放全局变量、静态变量、常量
常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量
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
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
#include<iostream>
using namespace std;
int* func()
{
int a = 10;
return &a;
}
int main() {
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}堆区：
由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
在C++中主要利用new在堆区开辟内存
#include<iostream>
using namespace std;
int* func()
{
//利用new关键字可以将数据开辟到堆区
//指针本质上也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据是放在堆区
int* p = new int(10);
return p;
}
int main()
{
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}1.3 new操作符
C++中利用new操作符在堆区开辟数据
堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符 delete
语法：new 数据类型
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针
#include<iostream>
using namespace std;
//1.new的基本语法
int* func()
{
//在堆区创建整型数据
//new返回是 该数据类型的指针
int* p = new int(10);
return p;
}
void test01()
{
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
//堆区的数据由管理员开辟，释放
//如果想释放堆区的数据，利用关键字 delete
delete p;
//cout << *p << endl; //内存被释放，再次访问就是非法操作，会报错
}
//2.在堆区利用new开辟数组
void test02()
{
//创建10整型数据的数组，在堆区
int* arr = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
arr[i] = i + 100; //给10个元素赋值100~109
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
//释放堆区的数组
//释放数组的时候 要加[]才可以
delete[] arr;
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}二.引用
2.1 引用的基本使用
**作用： **给变量起别名
语法： 数据类型 &别名 = 原名
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
//引用的基本语法
//数据类型 &别名 = 原名
int a = 10;
//创建引用
int& b = a;
cout << "a = " << a << endl; //10
cout << "b = " << b << endl; //10
a = 100; //b=100 都是一样的结果
cout << "a = " << a << endl; //100
cout << "b = " << b << endl; //100
system("pause");
return 0;
}
2.2 引用注意事项
引用必须初始化
引用在初始化后，不可以改变
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
//1.引用必须初始化
int a = 10;
//int& b; //错误，必须要初始化
int& b = a;
//2.引用在初始化后，不可以更改
int c = 20;
b = c; //赋值操作，而不是更改引用
cout << "a = " << a << endl; //20
cout << "b = " << b << endl; //20
cout << "c = " << c << endl; //20
system("pause");
return 0;
}2.3 引用做函数参数
**作用：**函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参
**优点：**可以简化指针修改实参
#include<iostream>
using namespace std;
//交换函数
//1.值传递
void mySwap01(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "swap01a = " << a << endl;
cout << "swap01b = " << b << endl;
}
//2.地址传递
void mySwap02(int* a, int* b)
{
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
//3.引用传递
void mySwap03(int& a, int& b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//mySwap01(a,b); //值传递，形参不会修饰实参
//mySwap02(&a, &b); //地址传递，形参会修饰实参
mySwap03(a, b); //引用传递，形参会修饰实参
cout << "a = " << a << endl; //20
cout << "b = " << b << endl; //10
system("pause");
return 0;
}2.4 引用做函数返回值
作用：引用是可以作为函数的返回值存在的
注意：不要返回局部变量引用
用法：函数调用作为左值
#include<iostream>
using namespace std;
//引用做函数的返回值
//1.不要返回局部变量的引用
int& test01()
{
int a = 10; //局部变量存放在内存四区中的栈区
return a;
}
//2.函数的调用可以作为左值
int& test02()
{
static int a = 10; //静态变量存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后系统释放
return a;
}
int main()
{
//int& ref = test01();
//cout << "ref = " << ref << endl; //第一次结果是正确的，因为编译器做了保留
//cout << "ref = " << ref << endl; //第二次结果是错误的，因为a的内存已经被释放
int& ref2 = test02();
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
test02() = 1000; //如果函数的返回值师引用，这个函数调用可以作为左值
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
system("pause");
return 0;
}2.5 引用的本质
本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.
#include<iostream>
using namespace std;
//发现是引用，转换为 int* const ref = &a; 相当于 int& ref = a;
void func(int& ref) {
ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main() {
int a = 10;
//自动转换为 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;
ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;
cout << "a:" << a << endl;
cout << "ref:" << ref << endl;
func(a);
return 0;
}2.6 常量引用
**作用：**常量引用主要用来修饰形参，防止误操作
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参
#include<iostream>
using namespace std;
//打印数据
void showValue(const int& val)
{
//val = 1000;
cout << "val = " << val << endl;
}
int main()
{
//常量引用
//使用场景，用来修饰形参，防止误操作
//int a = 10;
//加上const之后 编译器将代码修改 int temp=10; const int & ref = temp;
//const int& ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
//ref = 20; //加入const之后变为只读，不可以修改
int a = 100;
showValue(a);
cout << "a = " << a << endl;
system("pause");
return 0;
}三. 函数提高
3.1 函数默认参数
在C++中，函数的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）{}
#include<iostream>
using namespace std;
//函数的默认参数
//如果我们自己传入数据，就用自己的数据，如果没有，那么用默认值
//语法：返回值类型 函数名（形参 = 默认值）{}
int func(int a, int b = 20, int c = 30)
{
return a + b + c;
}
//注意事项
//1.如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右，必须有默认值
//int func2(int a = 10, int b, int c,int d)
//{
// return a + b + c;
//}
//2.如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数
//声明和显示只能有一个有默认参数
int func2(int a = 10, int b = 10);
int func2(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
//cout << func(10,30) << endl;
cout << func2() << endl;
system("pause");
return 0;
}3.2 函数占位参数
C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置
语法： 返回值类型 函数名 (数据类型){}
在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术
#include<iostream>
using namespace std;
//占位参数
//返回值类型 函数名（数据类型）{}
//目前阶段的占位参数，我们还用不到，后面课程会用到
//占位参数，还可以有默认参数 int a = 10
void func(int a, int = 10)
{
cout << "this is func" << endl;
}
int main()
{
func(10);
system("pause");
return 0;
}3.3 函数重载
函数重载概述
**作用：**函数名可以相同，提高复用性
函数重载满足条件：
同一个作用域下
函数名称相同
函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同
注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件
#include<iostream>
using namespace std;
//函数重载
//可以让函数名相同，提高复用性
//函数重载的满足条件
//1.同一个作用域下（这里是全局作用域）
//2.函数名称相同
//3.函数参数类型不同，或者个数不同，或者顺序不同
void func()
{
cout << "func的调用" << endl;
}
void func(int a)
{
cout << "func(int a)的调用" << endl;
}
void func(double a)
{
cout << "func(double a)的调用" << endl;
}
void func(int a ,double b)
{
cout << "func(int a ,double b)的调用" << endl;
}
void func(double a, int b)
{
cout << "func(double a, int b)的调用" << endl;
}
//注意事项
//函数的返回值不可以作为函数重载的条件 int是关键
//int func(double a, int b)
//{
// cout << "func(double a, int b)的调用" << endl;
//}
int main()
{
//func();
//func(10);
//func(3.14);
//func(10, 3.14);
//func(3.14, 10);
system("pause");
return 0;
}函数重载注意事项
引用作为重载条件
函数重载碰到函数默认参数
#include<iostream>
using namespace std;
//函数重载的注意事项
//1.引用作为重载的条件
void func(int& a) //int &a = 10;不合法的
{
cout << "func(int& a)的调用" << endl;
}
void func(const int& a) //const int &a = 10；合法
{
cout << "func(const int& a)的调用" << endl;
}
//2.函数重载碰到默认参数
void func2(int a,int b = 10)
{
cout << "func2(int a,int b=10)函数的调用" << endl;
}
void func2(int a)
{
cout << "func2(int a)函数的调用" << endl;
}
int main()
{
//int a = 10;
//func(a);
//func(10);
func2(10); //当函数重载碰到默认参数，出现二义性，报错，尽量避免这种情况
system("pause");
return 0;
}四. 类和对象
C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态
C++认为万事万物都皆为对象，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…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…
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
4.1 封装
封装的意义
封装是C++面向对象三大特性之一
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
封装意义一：
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 };
**示例1：**设计一个圆类，求圆的周长
#include<iostream>
using namespace std;
//设计一个圆类，求圆的周长
//圆求周长的公式: 2 * PI * 半径
const double PI = 3.14;
//class代表设计一个类，类后面紧跟的是类的名称
class Circle
{
//访问权限
//公共权限
public:
//属性
//半径
int m_r;
//行为
//获取圆的周长
double calculateZC()
{
return 2 * PI * m_r;
}
};
int main()
{
//通过圆类创建一个具体的圆（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.m_r = 10;
cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;
system("pause");
return 0;
}**示例2：**设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值
//可以显示学生的姓名和学号
//设计一个学生类
class Student
{
public: //公共权限
//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
//属性
string m_Name; //姓名
int m_Id; //学号
//行为
//显示姓名和学校的行为
void showStudent()
{
cout << "姓名 " << m_Name << " 学号 " << m_Id << endl;
}
//给姓名赋值
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
//给学号赋值
void setId(int id)
{
m_Id = id;
}
};
int main()
{
//创建一个具体的学生 实例化对象
Student s1;
//s1.m_Name = "张三";
s1.setName("张三");
s1.setId(1);
//显示学生的信息
s1.showStudent();
Student s2;
s2.m_Name = "李四";
s2.m_Id = 2;
s2.showStudent();
system("pause");
return 0;
}封装意义二：
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
protected 保护权限
private 私有权限
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//访问权限
//公共权限 public 成员类内可以访问
//保护权限 protected 类内可以访问，类外不可以访问 儿子也可以访问父亲中的保护内容
//私有权限 private 类内可以访问，类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容
class Person
{
public:
//公共权限
string m_Name; //姓名
protected:
//保护权限
string m_Car; //汽车
private:
//私有权限
int m_Password; //银行卡密码
public:
void func()
{
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 1234;
}
};
int main()
{
Person p1;
p1.m_Name = "李四";
//p1.m_Car = "奔驰"; //保护权限的内容，类外访问不到
//p1.m_Password = 344; //私有权限的内容，类外访问不到
//p1.func();
system("pause");
return 0;
}struct和class区别
在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同
区别：
struct 默认权限为公共
class 默认权限为私有
#include<iostream>
using namespace std;
class C1
{
int m_A; //默认权限 是私有
};
struct C2
{
int m_A; //默认权限 是公共
};
int main()
{
//struct和class的区别
//struct 默认权限是 公共 public
//class 默认权限是 私有 private
C1 c1;
//c1.m_A = 100; //在class里默认权限 私有，因此类外不可以访问
C2 c2;
c2.m_A = 100; //在struct默认权限为公共，因此可以访问
system("pause");
return 0;
}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>
using namespace std;
#include<string>
//成员属性设置为私有
//1.可以自己控制读写权限
//2.对于写可以检测数据的有效性
class Person
{
public:
//设置姓名
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
//获取姓名
string getName()
{
return m_Name;
}
//获取年龄 可读 可写 如果想修改（年龄的范围必须是0~150之间）
int getAge()
{
//m_Age = 0; //初始化年龄为0岁
return m_Age;
}
//设置年龄
void setAge(int age)
{
if (age < 0 || age>150)
{
m_Age = 0;
cout << "你这个老妖精!" << endl;
return; //直接退出这个函数
}
m_Age = age;
}
//设置情人 只写
void setLover(string lover)
{
m_Lover = lover;
}
private:
//姓名 可读 可写
string m_Name;
//年龄 只读
int m_Age;
//情人 只写
string m_Lover;
};
int main()
{
Person p;
p.setName("张三");
cout << "姓名为：" << p.getName() << endl;
//p.m_Age = 10;
//p.setAge = 18;
p.setAge(18);
cout << "年龄为：" << p.getAge() << endl;
p.setLover("苍井");
//cout << "情人为：" << p.m_Lover << endl; 是不可以访问的
system("pause");
return 0;
}练习案例1：设计立方体类
设计立方体类(Cube)
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
#include<iostream>
using namespace std;
//立方体类设计
//1.创建立方体类
//2.设计属性和行为
//3.获取立方体的面积和体积
//4.判断两个立方体是否相等 分别利用全局函数与成员函数
class Cube
{
public:
//设置长
void setL(int l)
{
m_L = l;
}
//获取长
int getL()
{
return m_L;
}
//设置宽
void setW(int w)
{
m_W = w;
}
//获取宽
int getW()
{
return m_W;
}
//设置高
void setH(int h)
{
m_H = h;
}
//获取高
int getH()
{
return m_H;
}
//获取立方体面积
int getCalculateS()
{
return 2 * m_L * m_H + 2 * m_L * m_W + 2 * m_W * m_H;
}
//获取立方体体积
int getCalculateV()
{
return m_L * m_W * m_H;
}
//利用成员函数判断两个立方体是否相等
bool isSameByClass(Cube &c)
{
if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH())
{
return true;
}
return false;
}
private:
int m_L; //长
int m_W; //宽
int m_H; //高
};
//利用全局函数判断两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1,Cube &c2)
{
if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH())
{
return true;
}
return false;
}
int main()
{
Cube c1;
c1.setL(10);
c1.setW(10);
c1.setH(10);
cout << "面积为：" << c1.getCalculateS() << endl;
cout << "体积为：" << c1.getCalculateV() << endl;
//创建第二个立方体
Cube c2;
c2.setL(10);
c2.setW(10);
c2.setH(10);
//利用全局函数判断
bool ret = isSame(c1, c2);
if (ret)
{
cout << "c1和c2是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "c1和c2是不相等的" << endl;
}
//利用成员函数判断
ret = c1.isSameByClass(c2);
if (ret)
{
cout << "成员函数判断c1和c2是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "成员函数判断c1和c2是不相等的" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}练习案例2：点和圆的关系
设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
#include<iostream>
using namespace std;
#include"Circle.h"
#include"Point.h"
//点和圆的关系案例
点类
//class Point
//{
//public:
// //设置X坐标
// void setX(int x)
// {
// m_X = x;
// }
// //获取X坐标
// int getX()
// {
// return m_X;
// }
// //设置Y坐标
// void setY(int y)
// {
// m_Y = y;
// }
// //获取Y坐标
// int getY()
// {
// return m_Y;
// }
//private:
// int m_X;
//
// int m_Y;
//};
圆类
//class Circle
//{
//public:
// //设置半径
// void setR(int r)
// {
// m_R = r;
// }
// //获取半径
// int getR()
// {
// return m_R;
// }
// //设置圆心
// void setCenter(Point center)
// {
// m_Center = center;
// }
// //获取圆心
// Point getCenter()
// {
// return m_Center;
// }
//private:
// int m_R; //半径
//
// //在类中可以让另外一个类 作为本来中的成员
// Point m_Center; //圆心
//};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
//计算两点之间距离带的平方
int distance =
(p.getX() - c.getCenter().getX())* (p.getX() - c.getCenter().getX())
+ (p.getY() - c.getCenter().getY()) * (p.getY() - c.getCenter().getY());
//计算半径的平方
int rDistance = c.getR()* c.getR();
//判断关系
if (distance == rDistance)
{
cout << "点在圆上" << endl;
}
else if (distance > rDistance)
{
cout << "点在圆外" << endl;
}
else
{
cout << "点在圆内" << endl;
}
}
int main()
{
//创建圆
Circle c;
c.setR(10);
Point center;
center.setX(10);
center.setY(0);
c.setCenter(center);
//创建点
Point p;
p.setX(10);
p.setY(10);
//判断关系
isInCircle(c, p);
system("pause");
return 0;
}
4.2 对象的初始化和清理
生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 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始状态，对其使用后果是未知
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，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
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
程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次
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,在名称前加上符号 ~
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
#include<iostream>
using namespace std;
//对象的初始化和清理
//1.构造函数 进行初始化操作
class Person
{
public:
//1.构造函数
//没有返回值，不用写void
//函数名 与 类名称相同
//构造函数可以有参数，可以发生重载
//创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且只调用一次
Person()
{
cout << "Person构造函数的调用" << endl;
}
//2.析构函数 进行清理的操作
//没有返回值，不用写void
//函数名和类名相同 在名称前面加~
//析构函数不可以有参数，不可以发生重载
//对象在销毁前会自动调用析构函数，而且只会调用一次
~Person()
{
cout << "Person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执行完毕之后，释放这个对象
}
int main()
{
//test01();
Person p;
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;
//1.构造函数的分类及调用
//分类
//按照参数来分类， 无参构造(默认构造)和有参构造
//按照类型进行分类 ， 普通构造函数 拷贝构造函数
class Person
{
public:
//构造函数
Person()
{
cout << "Person无参构造函数的调用" << endl;
}
Person(int a)
{
age = a;
cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
}
//拷贝构造函数
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 << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
}
//析构函数
~Person()
{
cout << "Person析构函数的调用" << endl;
}
int age;
};
//调用
void test01()
{
//1.括号法
//Person p1; //默认构造函数的调用
//Person p2(10); //有参构造函数调用
//Person p3(p2); //拷贝构造函数的调用
//注意事项
//调用默认构造函数时，不要加()
//因为下面着行代码，编译器会认为是一个函数的声明,不会认为在创建对象
//Person p1();
//cout << "P2的年龄为：" << p2.age << endl;
//cout << "P3的年龄为：" << p3.age << endl;
//
//2.显示法
//Person p1;
//Person p2 = Person(10); //有参构造
//Person p3 = Person(p2); //拷贝构造
//Person(10); //匿名对象 当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名的对象
//cout << "aaa" << endl;
//注意事项2
//不要利用拷贝构造函数，初始化匿名对象 编译器会认为 Person (p3)==Person p3
//Person(p3);
//3.隐式显示法
Person p4 = 10; //相当于 写了Person p4= Person(10);
Person p5 = p4; //拷贝构造函数
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}拷贝构造函数的调用时机
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;
//拷贝构造函数的调用时机
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person默认构造函数的调用" << endl;
}
Person(int age)
{
m_Age = age;
cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
}
Person(const Person& p)
{
m_Age = p.m_Age;
cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person析构函数的调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{
Person p1(20);
Person p2(p1);
cout << "P2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
//2.值传递的方式给函数参数传值
//值传递类似于拷贝构造函数
void doWork(Person p)
{
}
void test02()
{
Person p;
doWork(p);
}
//3.值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
Person p1;
cout << (int*)&p1 << endl;
return p1;
}
void test03()
{
Person p = doWork2();
cout << (int*)&p << endl;
}
int main()
{
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}构造函数调用规则
默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数
1．默认构造函数(无参，函数体为空)
2．默认析构函数(无参，函数体为空)
3．默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
构造函数调用规则如下：
如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，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;
//构造函数的调用规则
//1.创建一个类，C++编译器会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(值拷贝)
//2.如果我们写了有参构造函数，编译器就不再提供默认构造，但是依然提供拷贝构造
//如果我们写了拷贝构造函数，编译器就不再提供其他普通构造函数了
class Person
{
public:
/*Person()
{
cout << "Person的默认构造函数的调用" << endl;
}*/
/*Person(int age)
{
m_Age = age;
cout << "Person的有参构造函数的调用" << endl;
}*/
Person(const Person& p)
{
m_Age = p.m_Age;
cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数的调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//void test01()
//{
// Person p;
// p.m_Age = 18;
// Person p2(p);
// cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
//}
void test02()
{
Person p;
Person p2(p);
cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}深拷贝与浅拷贝
深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑
浅拷贝：简单的赋值拷贝操作
深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
#include<iostream>
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person的默认构造函数的调用" << endl;
}
Person(int age,int height)
{
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
cout << "Person的有参构造函数的调用" << endl;
}
//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
Person(const Person& p)
{
cout << "Person拷贝构造函数的调用" << 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);
}
~Person()
{
//析构代码，将堆区开辟的数据做释放操作
if (m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL;
}
cout << "Person析构函数的调用" << endl;
}
int m_Age;
int* m_Height; //身高
};
void test01()
{
Person p1(18,160);
cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age << "身高为："<< *p1.m_Height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << "身高为：" <<* p2.m_Height << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}初始化列表
作用：
C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性
语法：构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}
#include<iostream>
using namespace std;
//初始化列表
class Person
{
public:
//传统初始化操作
/*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
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 test01()
{
//Person p(10, 20, 30);
Person p(30,20,10);
cout << "m_A = " << p.m_A << endl;
cout << "m_B = " << p.m_B << endl;
cout << "m_C = " << p.m_C << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员
B类中有对象A作为成员，A为对象成员
那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone
{
public:
Phone(string name)
{
cout << "Phone构造函数的调用" << endl;
m_Pname = name;
}
~Phone()
{
cout << "Phone析构函数的调用" << endl;
}
//手机品牌的名称
string m_Pname;
};
//人类
class Person
{
public:
//Phone m_Phone = pName
Person(string name, string pName):m_Name(name),m_Phone(pName)
{
cout << "Person构造函数的调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person析构函数的调用" << endl;
}
//姓名
string m_Name;
//手机
Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员，构造时候先构造类对象，再构造自身，析构的顺序与构造的顺序相反
void test01()
{
Person p("张三", "苹果MAX");
cout << p.m_Name << "拿着" << p.m_Phone.m_Pname << endl;
}
int main()
{
test01();
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加上关键字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
所有对象共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量
#include<iostream>
using namespace std;
//静态成员变量
class Person
{
public:
//1.所有对象都共享同一份数据
//2.在编译阶段就分配内存
//3.类内声明，类外初始化操作
static int m_A;
//静态成员变量也是有访问权限的
private:
static int m_B;
};
int Person::m_A = 100;
int Person::m_B = 200;
void test01()
{
Person p;
cout << p.m_A << endl;
Person p2;
p2.m_A = 200;
cout << p.m_A << endl;
}
void test02()
{
//静态成员变量，不属于某个对象上，所有对象都共享一份数据
//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;
//cout << Person::m_B << endl; //类外访问不到私有的静态成员变量
}
int main()
{
//test01();
system("pause");
return 0;
}静态成员函数
所有对象共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量
#include<iostream>
using namespace std;
//静态成员函数
//所有对象都共享同一个函数
//静态成员函数只能访问静态成员变量
class Person
{
public:
static void func()
{
m_A = 100; //静态成员函数可以访问静态成员变量
//m_B = 200; //静态成员函数时不可以访问非静成员变量,无法区分到底是哪个对象的m_B
cout << "static void func的调用" << endl;
}
static int m_A; //静态成员变量
int m_B; //非静态成员变量
//静态成员函数也是有访问权限的
private:
static void func2()
{
cout << "static void func2的调用" << endl;
}
};
int Person::m_A = 0;
void test01()
{
//1.通过对象进行访问
Person p;
p.func();
//2.通过类名访问
Person::func();
//Person::func2(); 类外访问不到私有的静态函数
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}4.3 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;
//成员变量和成员函数 分开存储的
class Person
{
//int m_A; //非静态成员变量 属于类的对象上的
static int m_B; //静态成员变量 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 = 0;
void test01()
{
Person p;
//空对象占用的内存空间为 1
//C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
void test02()
{
Person p;
cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}this指针概念
通过4.3.1我们知道在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共用一块代码
那么问题是：这一块代码是如何区分那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
this指针是隐含每一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 *this
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(int age)
{
//this指针指向的是被调用的成员函数所属的对象
this->age = age;
}
Person& PersonAddAge(Person& p)
{
this->age += p.age;
//this是指向p2的指针，而*this是指向的就是p2这个对象本体
return *this;
}
int age;
};
//1.解决名称冲突
void test01()
{
Person p1(18);
cout << "p1的年龄为：" << p1.age << endl;
}
//2.返回对象本身用 *this
void test02()
{
Person p1(10);
Person p2(10);
//链式编程思想
p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}空指针访问成员函数
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，需要加以判断保证代码的健壮性
#include<iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person
{
public:
void showClassName()
{
cout << "this is Person class" << endl;
}
void showPersonAge()
{
//报错的原因是因为传入的指针为NULL
if (this == NULL)
{
return;
}
cout << "age = " << this->m_Age << endl;
}
int m_Age;
};
void test01()
{
Person* p = NULL;
p->showClassName();
p->showPersonAge();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}const修饰成员函数
常函数：
成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
常函数内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：
声明对象前加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
//const Person *const this;
//在成员函数后面加const，修饰的是this指向，指针指向的值也不可以修改
void showPerson() const
{
this->m_B = 100;
//this->m_A = 100;
//this = NULL; //this指针是不可以修改指针的指向的
}
void func()
{
m_A = 100;
}
int m_A;
mutable int m_B; //特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值,加上关键字mutable,可以修改
};
void test01()
{
Person p;
p.showPerson();
}
//常对象
void test02()
{
const Person p; //在对象前加const，变为常对象
//p.m_A = 100;
p.m_B = 100; //m_B是特殊的值，在常对象下也可以修改
//常对象只能调用常函数
p.showPerson();
//p.func(); 常对象不可以调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}4.4 友元
生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)
客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去
但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。
在程序里，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，就需要用到友元的技术
友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员
友元的关键字为 friend
友元的三种实现
1.全局函数做友元
2.类做友元
3.成员函数做友元
全局函数做友元
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//建筑物类
class Building
{
//goodGay全局函数时Building好朋友，可以访问Building中私有成员
friend void goodGay(Building* building);
public:
Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
public:
string m_SittingRoom; //客厅
private:
string m_BedRoom; //卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building)
{
cout << "好基友的全局函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友的全局函数正在访问：" << building->m_BedRoom<< endl;
}
void test01()
{
Building building;
goodGay(&building);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
类做友元
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类做友元
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit(); //参观函数访问Building中的属性
Building* building;
};
class Building
{
//GoodGay类是本类的好朋友，可以访问本类中私有成员
friend class GoodGay;
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
//类外写成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
//创建一个建筑物的对象
building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
cout << "好基友类正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友类正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
GoodGay gg;
gg.visit();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}成员函数做友元
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit(); //让visit函数可以访问Buinding中私有成员
void visit2(); //让visit2函数不可以访问Building中私有成员
Building* building;
};
class Building
{
//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有成员
friend void GoodGay::visit();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
//类外实现成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
cout << "visit正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "visit正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2()
{
cout << "visit2正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
//cout << "visit2正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
GoodGay gg;
gg.visit();
gg.visit2();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}4.5 运算符重载
运算符重载概念：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
#include<iostream>
using namespace std;
//加号运算符重载
class Person
{
public:
//1.成员函数+号
//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+号
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;
//成员函数重载本质的调用
//Person p3 = p1.operator+(p2);
//全局函数的本质调用
//Person p3 = operator+(p1, p2);
//Person p3 = p1 + p2;
//运算符重载也可以发生函数重载
Person p4 = p1 + 100; //Person + int
//cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << endl;
//cout << "p3.m_B = " << p3.m_B << endl;
cout << "p4.m_A = " << p4.m_A << endl;
cout << "p4.m_B = " << p4.m_B << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的
总结2：不要滥用运算符重载
左移运算符重载
作用：可以输出自定义数据类型
#include<iostream>
using namespace std;
//左移运算符重载的技术
class Person
{
friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);
public:
Person(int a, int b)
{
m_A = a;
m_B = b;
}
private:
//利用成员函数重载 左移运算符 p.operator<<(p) 简化版本p<<cout
//通常不会利用成员函数重载<<运算符，因为无法实现 cout在左侧
//void operator<<(cout)
int m_A;
int m_B;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符
ostream &operator<<(ostream &out,Person &p) //本质 operator<<(cout,p) 简化形式 cout<<p
{
out << "m_A = " << p.m_A << "m_B = " << p.m_B;
return out;
}
void test01()
{
Person p(10,10);
//p.m_A = 10;
//p.m_B = 10;
cout << p << "hello world" << endl;
}
int main()
{
test01();
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
#include<iostream>
using namespace std;
//重载递增运算符
//自定义整形
class MyInteger
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
MyInteger()
{
m_Num = 0;
}
//重载前置++运算符 返回引用是为了一直对一个数据进行递增操作
MyInteger& operator++()
{
//先进性++运算
m_Num++;
//在将自身做一个返回
return *this;
}
//重载后置++运算符
//int代表的是占位参数，可以用于区分前置和后置递增
MyInteger operator++(int)
{
//先 记录当时的结果
MyInteger temp = *this;
//后 递增
m_Num++;
//最后将记录结果做返回
return temp;
}
private:
int m_Num;
};
//重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint)
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
void test01()
{
MyInteger myint;
cout << ++(++myint) << endl;
cout << myint << endl;
}
void test02()
{
MyInteger myint;
cout << myint++ << endl;
cout << myint << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
//int a = 0;
//cout << ++(++a) << endl;
//cout << a << endl;
system("pause");
return 0;
}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
#include<iostream>
using namespace std;
//赋值运算符的重载
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)
{
//编译器是提供浅拷贝
//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,然后在深拷贝
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
}
//深拷贝
m_Age = new int(*p.m_Age);
//返回对象本事
return *this;
}
int* m_Age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(30);
p3 = p2 = p1; //赋值运算
cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl;
cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl;
cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_Age << endl;
}
int main()
{
test01();
/*int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
c = b = a;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;*/
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
#include<iostream>
using namespace std;
//关系运算符
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
m_Name = name;
m_Age = age;
}
//重载 == 号
bool operator==(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
bool operator!=(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return false;
}
return true;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01()
{
Person p1("TOM", 18);
Person p2("TOM", 18);
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()
{
test01();
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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//函数调用运算符重载
//打印输出类
class MyPrint
{
public:
//重载的函数调用运算符
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
}
};
void MyPrint02(string test)
{
cout << test << endl;
}
void test01()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");//由于使用起来非常类似于函数的调用，因此成为仿函数
MyPrint02("hello world2");
}
//仿函数非常灵活，没有固定的写法
//加法类
class MyAdd
{
public:
int operator()(int num1, int num2)
{
return num1 + num2;
}
};
void test02()
{
MyAdd myadd;
int ret = myadd(100, 100);
cout << "ret = " << ret << endl;
//匿名函数对象
cout << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.6 继承
继承是面向对象三大特性之一
我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。
这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码
继承的基本语法
例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同
接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处
#include<iostream>
using namespace std;
//普通实现页面
//Java页面
//class Java
//{
//public:
// void header()
// {
// cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;
// }
// void footer()
// {
// cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;
// }
// void left()
// {
// cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;
// }
// void content()
// {
// cout << "Java学科视频" << endl;
// }
//};
Python页面
//class Python
//{
//public:
// void header()
// {
// cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;
// }
// void footer()
// {
// cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;
// }
// void left()
// {
// cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;
// }
// void content()
// {
// cout << "Python学科视频" << endl;
// }
//};
C++页面
//class CPP
//{
//public:
// void header()
// {
// cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;
// }
// void footer()
// {
// cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;
// }
// void left()
// {
// cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;
// }
// void content()
// {
// cout << "C++学科视频" << endl;
// }
//};
//继承实现页面
//公共页面
class BasePage
{
public:
void header()
{
cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;
}
};
//继承的好处,减少重复代码
//语法 class子类：继承方式 父类
//子类 也称为 派生类
//父类 也称为 基类
//Java页面
class Java :public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "Java学科视频" << endl;
}
};
//Python页面
class Python :public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "Python学科视频" << endl;
}
};
//C++页面
class CPP :public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "CPP学科视频" << endl;
}
};
void test01()
{
cout << "Java下载视频页面如下" << endl;
Java ja;
ja.header();
ja.footer();
ja.left();
ja.content();
cout << "------------------------" << endl;
cout << "Python下载视频页面如下" << endl;
Python py;
py.header();
py.footer();
py.left();
py.content();
cout << "------------------------" << endl;
cout << "C++下载视频页面如下" << endl;
CPP cpp;
cpp.header();
cpp.footer();
cpp.left();
cpp.content();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}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。
从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。
继承方式
继承的语法：class 子类 : 继承方式 父类
继承方式一共有三种：
1.公共继承
2.保护继承
3.私有继承
#include<iostream>
using namespace std;
//继承方式
//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子类依然是公共权限
m_B = 10; //父类中的保护权限成员到子类依然是保护权限
//m_C = 10; //父类中的私有权限成员到子类中访问不到
}
};
void test01()
{
son1 s1;
s1.m_A = 100;
//s1.m_B = 100; //到了son1中 m_B是保护权限，类外访问不到
}
//保护继承
class Base2
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class son2 :protected Base2
{
public:
void func2()
{
m_A = 100; //父类中的公共成员，到子类变为保护权限
m_B = 100; //父类中的保护成员，到子类还是保护权限
//m_C = 100; //父类中的私有成员 子类访问不到
}
};
void test02()
{
son2 s2;
//s2.m_A = 100; //在son2中 m_A变为保护权限，因此类外访问不到
//s2.m_B = 100; //在son2中 m_B保护权限，不可以访问
}
class Base3
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class son3 :private Base3
{
public:
void func()
{
m_A = 100; //父类中的公共成员，到子类变为私有成员
m_B = 100; //父类中的保护成员，到子类还是私有成员
//m_C = 100; //父类中的私有成员 子类访问不到
}
};
class GrandSon3 :public son3
{
public:
void fun()
{
//m_A = 1000; //到了son3中 m_A变为私有，即使是儿子，也是访问不到
//m_B = 1000; //到了son3中 m_A变为私有，即使是儿子，也是访问不到
}
};
void test03()
{
son3 s1;
//s1.m_A = 1000; //到son3中变为私有成员 类外访问不到
//s1.m_A = 1000; //到son3中变为私有成员 类外访问不到
}
int main()
{
system("pause");
return 0;
}继承中的对象模型
**问题：**从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？
#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;
};
//利用开发人员命令提示工具查看具体对象模型
//跳转盘符 F;
//跳转文件路径 cd 具体路径下
//cl /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名
void test01()
{
//16
//父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去
//父类中私有成员属性 是被编译器隐藏了，因此是访问不到，确实是继承下去了
cout << "sizeof son(Son) = " << sizeof(Son) << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}结论： 父类中私有成员也是被子类继承下去了，只是由编译器给隐藏后访问不到
继承中构造和析构顺序
子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数
问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？
#include<iostream>
using namespace std;
//继承中的构造和析构顺序
class Base
{
public:
Base()
{
cout << "Base的构造函数" << endl;
}
~Base()
{
cout << "Base的析构函数" << endl;
}
};
class Son :public Base
{
public:
Son()
{
cout << "Son的构造函数" << endl;
}
~Son()
{
cout << "Son的析构函数" << endl;
}
};
void test01()
{
//Base b;
//继承中的构造和析构顺序如下：
//先构造父类，在构造子类，析构的顺序与构造的顺序相反
Son s1;
}
int main()
{
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？
访问子类同名成员 直接访问即可
访问父类同名成员 需要加作用域
#include<iostream>
using namespace std;
//继承中同名的继承方式
class Base
{
public:
Base()
{
m_A = 100;
}
void func()
{
cout << "Base-func()调用" << endl;
}
void func(int a)
{
cout << "Base-func(int a)调用" << endl;
}
int m_A;
};
class Son :public Base
{
public:
Son()
{
m_A = 200;
}
void func()
{
cout << "Son-func()调用" << endl;
}
int m_A;
};
//同名成员属性的处理
void test01()
{
Son s;
cout << "Son m_A = " << s.m_A << endl;
//通过子类对象 访问到父类中同名成员，需要加作用域
cout << "Base m_A = " << s.Base::m_A << endl;
}
//同名成员函数处理
void test02()
{
Son s;
s.func(); //直接调用的子类中的同名成员
s.Base::func(); //调用父类中的同名成员
//如果子类中出现了和父类同名的成员函数，子类的同名成员会隐藏掉父类中所有的同名函数
//如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数，需要加作用域
s.Base::func(100);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：
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
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中同名函数
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如何进行访问？
静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致
访问子类同名成员 直接访问即可
访问父类同名成员 需要加作用域
#include<iostream>
using namespace std;
//继承中的同名静态成员的处理
class Base
{
public:
static int m_A;
static void func()
{
cout << "Base-static void func()" << endl;
}
static void func(int a)
{
cout << "Base-static void func(int a)" << endl;
}
};
int Base::m_A = 100;
class Son :public Base
{
public:
static int m_A;
static void func()
{
cout << "Son-static void func()" << endl;
}
static void func(int a)
{
cout << "Son-static void func(int a)" << endl;
}
};
int Son::m_A = 200;
//同名静态成员属性
void test01()
{
//1.通过对象来访问数据
cout << "通过对象访问：" << endl;
Son s;
cout << "Son 下m_A = " << s.m_A << endl;
cout << "Base 下m_A = " << s.Base::m_A << endl;
//2.同过类名访问数据
cout << "通过类名的方式访问：" << endl;
cout << "Son 下m_A = " << 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 << "Base 下m_A = " << Son::Base::m_A << endl;
}
//同名静态成员函数
void test02()
{
//1.通过对象的方式访问
cout << "通过对象访问：" << endl;
Son s;
s.func();
s.Base::func();
//2.同过类名访问数据
cout << "通过类名的方式访问：" << endl;
Son::func();
Son::Base::func();
Son::func(100);
//子类出现和父类同名静态成员函数，也会隐藏父类中所有同名成员函数
//如果想访问父类中被隐藏同名成员，需要加作用域
Son::Base::func(100);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：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（通过对象和通过类名）
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++实际开发中不建议用多继承
#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
//语法：class 子类：继承方式，父类1，继承方式，父类2.......
class Son :public Base1,public Base2
{
public:
Son()
{
m_C = 300;
m_D = 400;
}
int m_C;
int m_D;
};
void test01()
{
Son s;
cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl;
//当父类中出现同名成员，需要加作用域区分
cout << "Base1 m_A = " << s.Base1::m_A << endl;
cout << "Base2 m_A = " << s.Base2::m_A << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结： 多继承中如果父类中出现了同名情况，子类使用时候要加作用域
菱形继承
菱形继承概念：
两个派生类继承同一个基类
又有某个类同时继承者两个派生类
这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承
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。
草泥马继承自动物的数据继承了两份，其实我们应该清楚，这份数据我们只需要一份就可以。
#include<iostream>
using namespace std;
//动物类
class Animal
{
public:
int m_Age;
};
//利用虚继承，可以解决菱形继承问题
//继承之前 加上关键字 virtual 变为虚继承
//Animal类称为虚继类
//羊类
class Sheep :virtual public Animal{};
//驼类
class Tuo:virtual public Animal{};
//羊驼类
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，两个父类拥有相同数据，需要加以作用域区分
cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl;
cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl;
cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl;
//这份数据我们知道只要一份就可以了 菱形继承导致数据有两份，资源浪费
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}4.7 多态
多态的基本概念
多态是C++面向对象三大特性之一
多态分为两类
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
#include<iostream>
using namespace std;
//多态
//动物类
class Animal
{
public:
//虚函数
virtual void speak()
{
cout << "动物在说话" << endl;
}
};
//猫类
class Cat :public Animal
{
public:
//重写 函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同
void speak()
{
cout << "小猫在说话" << endl;
}
};
class Dog :public Animal
{
public:
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的地址
//如果想执行让猫说话，这个函数的地址就不能提前绑定，需要在运行阶段绑定，地址晚绑定
//动态多态满足条件
//1.有继承关系
//2.子类要重写父类的虚函数
//动态多态的使用
//父类的指针或者引用 指向子类对象
void doSpeak(Animal &animal) //Animal &animal = cat;
{
animal.speak();
}
void test01()
{
Cat cat;
doSpeak(cat);
Dog dog;
doSpeak(dog);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
多态满足条件
1.有继承关系
2.子类重写父类中的虚函数
多态使用条件
父类指针或引用指向子类对象
重写：函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写
多态案例一-计算器类
案例描述：
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
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;
#include<string>
//分别利用普通写法和多态技术实现计算器
//普通写法
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，需要修改源码
//在真实的中 提倡开闭原则
//开闭原则： 对扩展进行开放，对修改进行关闭
}
int m_Num1; //操作数1
int m_Num2; //操作数2
};
void test01()
{
//创建计算器对象
Calculator c;
c.m_Num1 = 10;
c.m_Num2 = 10;
cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl;
cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl;
cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl;
}
//利用多态实现计算器
//多态好处
//1.组织结构清晰
//2.可读性强
//3.对于前期和后期扩展以及维护性高
//实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{
public:
int m_Num1;
int m_Num2;
virtual int getResult()
{
return 0;
}
};
//加法的计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult() //virtual 关键字可带可不带
{
return m_Num1 + m_Num2;
}
};
//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult() //virtual 关键字可带可不带
{
return m_Num1 - m_Num2;
}
};
//乘法计算器类
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult() //virtual 关键字可带可不带
{
return m_Num1 * m_Num2;
}
};
void test02()
{
//多态使用条件
//父类指针或者引用指向子类对象
//加法运算
AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
abc->m_Num1 = 100;
abc->m_Num2 = 100;
cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
//用完后记得销毁
delete abc;
//减法运算
abc = new SubCalculator;
abc->m_Num1 = 100;
abc->m_Num2 = 100;
cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
delete abc;
//乘法运算
abc = new MulCalculator;
abc->m_Num1 = 100;
abc->m_Num2 = 100;
cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
delete abc;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：C++开发提倡利用多态设计程序架构，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
#include<iostream>
using namespace std;
//纯虚函数和抽象类
class Base
{
public:
//纯虚函数
//只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
//抽象类特点：
//1.无法实例化对象
//2.抽象类的子类必须重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base
{
public:
virtual void func()
{
cout << "func函数调用" << endl;
};
};
void test01()
{
//Base b; //抽象类无法实例化对象
//new Base; //抽象类无法实例化对象
//Son s; //子类必须重写父类中的纯虚函数，否则无法实例化对象
Base* base = new Son;
base->func();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}多态案例二-制作饮品
案例描述
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叶
#include<iostream>
using namespace std;
//多态案例2 制作饮品
class AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void boil() = 0;
//冲泡
virtual void Brew() = 0;
//倒入杯中
virtual void PourpInCup() = 0;
//加入辅料
virtual void PutSomething() = 0;
//制作饮品
void makeDrink()
{
boil();
Brew();
PourpInCup();
PutSomething();
}
};
//制作咖啡
class Coffee :public AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void boil()
{
cout << "煮农夫山泉" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew()
{
cout << "冲泡咖啡" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourpInCup()
{
cout << "倒入杯中" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething()
{
cout << "加入糖和牛奶" << endl;
}
};
//制作茶叶
class Tea :public AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void boil()
{
cout << "煮矿泉水" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew()
{
cout << "冲泡茶叶" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourpInCup()
{
cout << "倒入杯中" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething()
{
cout << "加入枸杞" << endl;
}
};
//制作函数
void doWork(AbstractDrinking* abs) //AbstractDrinking *abs = new Coffee
{
abs->makeDrink();
delete abs; //释放
}
void test01()
{
//制作咖啡
doWork(new Coffee);
cout << "-----------------------" << endl;
//制作茶叶
doWork(new Tea);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}虚析构和纯虚析构
多态使用时，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码
解决方式：将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构
虚析构和纯虚析构共性：
可以解决父类指针释放子类对象
都需要有具体的函数实现
虚析构和纯虚析构区别：
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;
类名::~类名(){}
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//虚析构与纯虚析构
class Animal
{
public:
Animal()
{
cout << "Animal构造函数的调用" << endl;
}
//利用虚析构可以解决 父类指针释放对象子类对象时不干净的问题
/*virtual~Animal()
{
cout << "Animal析构函数的调用" << 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
virtual void speak() = 0;
};
Animal:: ~Animal()
{
cout << "Animal析构函数的调用" << endl;
}
class Cat :public Animal
{
public:
Cat(string name)
{
cout << "Cat构造函数的调用" << endl;
m_Name = new string(name);
}
virtual void speak()
{
cout << *m_Name<<"小猫在说话" << endl;
}
~Cat()
{
if (m_Name != NULL)
{
cout << "Cat析构函数的调用" << endl;
delete m_Name;
m_Name = NULL;
}
}
string* m_Name;
};
void test01()
{
Animal* animal = new Cat("Tom");
animal->speak();
//父类指针在析构时候，不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现内存泄漏情况
delete animal;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
1. 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
2. 如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
多态案例三-电脑组装
案例描述：
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;
//抽象不同类零件
//抽象CPU类
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;
}
//提供工作的函数
void work()
{
//让零件工作起来，调用接口
m_cpu->calculate();
m_vc->display();
m_mem->storage();
}
//提供一个析构函数 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
if (m_vc != NULL)
{
delete m_vc;
m_vc = NULL;
}
//释放内存条
if (m_mem != NULL)
{
delete m_mem;
m_mem = NULL;
}
}
private:
CPU* m_cpu; //CPU的零件指针
VideoCard* m_vc; //显卡的零件指针
Memory* m_mem; //内存条的零件指针
};
//具体厂商
//Intel厂商
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的内存条开始储存了" << endl;
}
};
//Lenovo厂商
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的内存条开始储存了" << endl;
}
};
void test01()
{
//第一台电脑得零件
CPU* intelCpu = new IntelCPU;
VideoCard* intelCard = new IntelVideoCard;
Memory* intelMem = new IntelMemory;
//第一台电脑的组装
cout << "第一台电脑开始工作" << endl;
Computer* computer1 = new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem);
computer1->work();
delete computer1;
cout << "---------------------------" << endl;
//第二台电脑的组装
cout << "第二台电脑开始工作" << endl;
Computer* computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);
computer2->work();
delete computer2;
//第三台电脑的组装
cout << "---------------------------" << endl;
cout << "第三台电脑开始工作" << endl;
Computer* computer3 = new Computer(new LenovoCPU, new IntelVideoCard, new LenovoMemory);
computer3->work();
delete computer3;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}五.文件操作
程序运行时产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束都会被释放
通过文件可以将数据持久化
C++中对文件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它们
操作文件的三大类:
ofstream：写操作
ifstream： 读操作
fstream ： 读写操作
5.1文本文件
写文件
写文件步骤如下：
1.包含头文件
#include <fstream>
2.创建流对象
ofstream ofs;
3.打开文件
ofs.open(“文件路径”,打开方式);
4.写数据
ofs << “写入的数据”;
5.关闭文件
ofs.close();
文件打开方式：
打开方式解释
ios::in为读文件而打开文件
ios::out为写文件而打开文件
ios::ate初始位置：文件尾
ios::app追加方式写文件
ios::trunc如果文件存在先删除，再创建
ios::binary二进制方式
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>
using namespace std;
#include<fstream> //头文件的包含
//文本文件 写文件
void test01()
{
//1.包含头文件 fstream
//2.创建流对象
ofstream ofs;
//3.指定打开方式
ofs.open("test.txt", ios::out);
//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()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
文件操作必须包含头文件 fstream
读文件可以利用 ofstream ，或者fstream类
打开文件时候需要指定操作文件的路径，以及打开方式
利用<<可以向文件中写数据
操作完毕，要关闭文件
读文件
读文件与写文件步骤相似，但是读取方式相对于比较多
读文件步骤如下：
1.包含头文件
#include <fstream>
2.创建流对象
ifstream ifs;
3.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);
4.读数据
四种方式读取
5.关闭文件
ifs.close();
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream>
#include<string>
//文本文件 读文件
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" << 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
char c;
while ((c = ifs.get()) != EOF) //EOF end of file
{
cout << c;
}
//5.关闭文件
ifs.close();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
读文件可以利用 ifstream ，或者fstream类
利用is_open函数可以判断文件是否打开成功
close 关闭文件
5.2 二进制文件
以二进制的方式对文件进行读写操作
打开方式要指定为 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& write(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>
using namespace std;
#include<fstream>
//二进制文件 写文件
class Person
{
public:
char m_Name[64]; //姓名
int m_Age; //年龄
};
void test01()
{
//1.包含头文件
//2.创建流对象
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()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
文件输出流对象 可以通过write函数，以二进制方式写数据
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>
using namespace std;
#include<fstream>
//二进制文件读文件
class Person
{
public:
char m_Name[64];
int m_Age;
};
void test01()
{
//1.包含头文件
//2.创建对象流
ifstream ifs;
//3.打开文件 判断文件是否打开成功
ifs.open("Person.txt",ios::in | ios::binary);
if (!ifs.is_open())
{
cout << "文件打开失败" << 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()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}文件输入流对象 可以通过read函数，以二进制方式读数据
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