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C++核心编程(面向对象)
1 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
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代码区:
存放函数的二进制代码,由操作系统进行管理
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全局区
存放全局变量和静态变量以及常量
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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
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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
1.1 程序运行前
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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
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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
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放
1.2 程序运行后
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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
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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
int *p = new int(10);
1.3 new操作符
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C++中利用new操作符在堆区开辟数据
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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
//释放数据 delete p; //释放数组 delete[] arr;
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语法:new 数据类型
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利用new创建的数据会返回该数据对应的类型的指针
2 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
2.2 引用注意事项
- 引用必须初始化
- 引用一旦初始化,就不可以更改
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
2.4 引用做函数返回值
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作用:引用是可以作为函数的返回值
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注意:不要返回局部变量引用
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用法:函数调用作为左值
int& test() { static int a =10; return a; } int main() { int &ref = test(); cout<<"ref = "<<ref<<endl; //如果函数的返回值是引用,这个函数调用可以作为左值 test() = 1000; cout<<"ref = "<<ref<<endl; }
2.5 引用的本质
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本质:引用的本质在C++内部实现是一个指针常量
//发现是引用,转换为 int* const ref = &a; void func(int& ref){ ref = 100;//ref是引用,转换为*ref = 100 }
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C++推荐引用计数,因为语法方便,饮用本质是指针常量,但是所有的指针操作编译器都帮我们做了
2.6 常量引用
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作用:常量引用主要用来修饰形参
//函数中利用常量引用防止误操作修改实参 void showValue(const int& v){ //v += 10;错误 cout << v << endl; } int main() { //int& ref = 10;引用本身需要一个合法的内存空间,因此这行错误 //加入const就可以了,编译器优化代码,int temp = 10; const int& ref = temp; const int& ref = 10; }
3 函数
3.1 函数默认参数
- 如果某个位置参数有默认值,那么从这个位置往后,从左向右,必须要有默认值
- 如果函数声明有默认值,函数实现的时候就不能有默认参数(只能一个有)
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){}
3.3 函数重载
3.3.1 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
3.3.2 函数重载的注意事项
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引用作为重载条件
void func(int& ref){ cout << ref << end1; } void func(const int& ref){ cout << ref << endl; } int main() { int a = 10; func(a);//调用无const func(10);//调用有const }
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函数重载碰到函数默认参数(尽量避免)
4 类和对象
封装、继承、多态是面向对象的三大特性
4.1 封装
封装是C++面向对象三大特性之一
4.1.1 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,成员(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};
封装意义二:
- 访问权限
- 公共权限 public 成员 类内可以访问 类外可以访问
- 保护权限 protected 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子可以访问父亲中的保护内容
- 私有权限 private 成员 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
4.1.2 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
- struct 默认权限为公共
- class 默认权限为私有
4.1.3 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
4.2 对象的初始化和清理
4.2.1 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++利用构造函数和析构函数解决上述问题,这两个函数编译器会自动调用,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,无需手动调用
- 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,无需手动调用,而且只会调用一次
- 语法:类名(){}
- 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
- 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,无需手动调用,而且只会调用一次
- 析构函数语法: ~类名(){}
4.2.2 构造函数的分类及调用
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两种分类方式
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按参数分为:有参构造和无参构造(默认构造)
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按类型分为:普通构造和拷贝构造
class Person{ public: //无参(默认)构造函数 Person(){} //有参构造函数 Person(int a) { age = a; } //拷贝构造 Person(const Person& p) { age = p.age; } //析构函数 ~Person(){} public: int age; };
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三种调用方式
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括号法
Person p1;//默认 Person p2(10);//有参 Person p3(P2);//拷贝
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显示法
Person p1;//默认 Person p2 = Person(10);//有参 Person p3 = Person(P2);//拷贝 Person(10);//匿名对象,特点:当前执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象
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隐式转换法
Person p2 = 10;//有参, 相当于写了Person p2 = Person(10); Person p3 = p2;//拷贝
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注意事项
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调用默认构造函数,不要加()
//编译器会认为这是一个函数的声明,不会认为在创建对象 Person p1();
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不要利用拷贝构造函数来初始化一个匿名的对象
//编译器会认为 Person (p3) == Person p3 Person (p3);
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4.2.3 拷贝构造函数调用时机
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C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
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使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
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值传递的方式给函数参数传值
//拷贝一个副本 void doWork(Person p){} void test() { Person p; doWork(p);//实参传进去调用 }
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以值方式返回局部对象
Person doWork2() { Person p1; return p1;//调用拷贝构造函数 } void test02() { Person p = doWork2(); }
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4.2.4 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
- 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
- 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
4.2.5 深拷贝与浅拷贝
- 浅拷贝:简单的赋值拷贝操作
- 问题:编译器提供的浅拷贝会出现重复释放堆区的问题,深拷贝解决该问题
- 深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作
- 自己编写拷贝构造函数
- 总结:如果属性有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题
4.2.6 初始化列表
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作用:C++提供了初始化列表语法,用来初始化属性
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语法:构造函数(): 属性1(值1), 属性2(值2) …{}
class Person{ public: Person(int a, int b, int c) :A(a), B(b), C(c) { } public: int A; int B; int C; };
4.2.7 类对象作为类成员
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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
class A{}; class B { A a; }
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B类中有对象A作为成员,A为对象成员
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那么当创建B对象时,A与B的构造和析构的顺序谁先谁后
- 构造时先构造类对象,再构造自身
- 析构时先析构自身,再析构类对象
4.2.8 静态成员
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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
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静态成员分为
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静态成员变量
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所有对象共享同一份数据
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在编译阶段分配内存
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类内声明,类外初始化
int Person::m_A = 0;
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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
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静态成员不属于某个对象,所有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
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通过对象访问
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通过类名进行访问
cout << Person::m_A << endl;
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静态成员也有访问权限,私有访问不到
4.3 C++对象模型和this指针
4.3.1 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
- 空对象占用内存空间为1个字节
4.3.2 this指针概念
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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
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问题在于:这一块代码是如何区分哪个对象调用自己?
- C++通过提供特殊的对象指针,this指针,解决该问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象
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this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针
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this指针不需要定义,直接使用即可
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this指针的用途
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当形参和成员变量同名时,可以用this指针来区分
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当类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this
class Person { public: Person(int age) { //解决名称冲突 this->age = age; } Person& PersonAdd(Person P) { this->age += p.age; //返回对象本身 return *this; } int age; } int main () { Person p1(10); Person p2(5); //当返回对象本身时,链式编程思想 p2.PersonAdd(p1).PersonAdd(p1).PersonAdd(p1); //典型链式 cout << p2.age << endl; }
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4.3.3 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
4.3.4 const修饰成员函数
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常函数
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成员函数后加const我们称这个函数为常函数
void showPerson() const { }
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常函数内不可以修改成员属性
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成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改
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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
4.4 友元
- 目的:让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员
- 关键字:friend
- 三种实现
- 全局函数做友元
- 类做友元
- 成员函数做友元
4.4.1 全局函数做友元
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在类中声明函数即可,加上friend关键字
class Building { //告诉编译器 goodGay全局函数是Person类的好朋友,可以访问类中的私有内容 friend void goodGay(Building &building); public: Building(); public string m_SittingRoom; private: string m_BedRoom; }; void goodGay(Building &building) { cout << "正在访问: " << building.m_SittingRoom << endl; cout << "正在访问: " << building.m_BedRoom << endl; } //类外实现成员函数 Building::Building() { this->m_SittingRoom = "客厅"; this->m_BedRoom = "卧室"; }
4.4.2 类做友元
- 在要访问的类中声明类,在前面加上friend即可
4.4.3 成员函数做友元
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在类中声明
class GoodGay; 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(); };
4.5 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
4.5.1 加号运算符重载
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作用:实现两个自定义数据类型相加的运算
class Person { public: //1.成员函数重载+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; } //3.函数重载的版本 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 test() { Person p1; p1.m_A = 10; p1.m_B = 10; Person p2; p2.m_A = 10; p2.m_B = 10; Person p3 = p1 + p2;//实际就这么写 //成员函数重载的本质调用 Person p3 = p1.operator+(p2); //全局函数重载的本质调用 Person p3 = operator+(p1, p2); }
4.5.2 左移运算符重载
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作用:可以输出自定义数据类型
class Person { friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p); public: Person(int a, int b) { m_A = a; m_B = b; } private: int m_A; int m_B; } //全局函数实现左移重载,不建议类内重载 //ostream对象只能有一个 ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) { out << "a: " << p.m_A << " b:" << p.m_B; return out; } void test() { Person p1(10, 20); cout << p1 << "hello world" << endl;//链式编程 }
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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
4.5.3 递增运算符重载
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作用:通过重载递增运算符,
class MyInteger { friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p); 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++() { //先进行++运算 m_Num++; //再将自身做返回 return *this; } //重载后置++运算符 //int 代表占位参数, 可以用于区分前置和后置递增 MyInteger operator++(int) { //先记录 当时结果 MyInteger temp = *this; //后递增 m_Num++; //z最后将记录结果做返回 return temp; } private: int m_Num; }; //全局函数实现左移重载,不建议类内重载 //ostream对象只能有一个 ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) { out << myint.m_Num; return out; } void test01() { MyInteger myInt; cout << ++myInt << endl; cout << myInt << endl; } void test02() { MyInteger myInt; cout << myInt++ << endl; cout << myInt << endl; }
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总结:前置递增返回引用,后置递增返回值
4.5.4 赋值运算符重载
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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
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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
class Person{ public: Person(int age) { m_Age = new int(age); } //重载 赋值运算符 Person& operator=(const Person &p) { //编译器是提供浅拷贝,导致两个指针指向同一块内存,调用析构时,重复释放内存 //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 m_Age = new int (*p.m_Age); //返回对象本身,支持链式编程 return *this; } ~Person() { if(m_Age != NULL) { delete m_Age; m_Age = NULL; } } int *m_Age; }; void test01() { Person p1(18); Person p1(20); Person p1(30); p3 = p2 = p1; 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; }
4.5.5 关系运算符重载
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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
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; } //重载 != 号 bool operator!=(Person &p) { if(this->m_Name != p.m_Name || this.m_Age != p.m_Age) { return true; } return false; } string m_Name; int m_Age; }; void test01() { Person p1("bob", 18); Person p2("jerry", 18); if (p1 == p2) { return true; } else { return false; } }
4.5.6 函数调用运算符重载
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函数调用运算符()也可以重载
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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
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仿函数没有固定写法,非常灵活
class Myprint { public: void operator()(string text) { cout << text << endl; } }; void test01() { //重载的 () 操作符 也成为仿函数 Myprint myFunc; myFunc("hello,world"); } class MyAdd { public: int operator()(int v1, int v2) { return v1 + v2; } } void test02() { MyAdd add; int ret = add(10, 10); cout << "ret = " << ret << endl; //匿名对象调用,用完就销毁 cout << MyAdd()(100, 100) << endl; }
4.6 继承
继承是C++面向对象三大特性之一
4.6.1 继承的基本语法
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继承的好处:可以减少重复的代码
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语法:class A:public B;
A 类称为子类 或 派生类
B 类称为父类 或 基类
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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。
从基类继承过来的体现其共性,而新增的成员体现了其个性。
4.6.2 继承方式
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公共继承
父类什么权限继承什么权限,父类私有不可访问。
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保护继承
不管父类什么权限继承下来都是保护权限,父类私有不可访问。
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私有继承
不管父类什么权限继承下来都是私有权限,父类私有不可访问。
4.6.3 继承中的对象模型
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问题:从父类继承过来的成员,哪些属于子类对象?
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 是被编译器给隐藏了, 因此是访问不到, 但是确实被继承下去了
4.6.4 继承中构造和析构顺序
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子类继承父类后,当创建子类对象时,也会调用父类的构造函数
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继承中的构造和析构顺序如下:
先构造父类,再构造子类,析构的顺序与构造相反
4.6.5 继承同名成员处理方式
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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 需要加载作用域
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如果子类中出现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同名成员的函数,想访问加作用域即可
4.6.6 继承同名静态成员处理方式
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问题:继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问
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静态成员和非静态成员出现同名,处理方式一致
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访问子类同名成员 直接访问即可
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访问父类同名成员 需要加作用域
//同名静态成员属性 void test01() { //1.通过对象访问 Son s; cout << "son 下 m_A = " << s.m_A << endl; cout << "Base 下 m_A =" << s.Base::m_A << endl; //2.通过类名访问 cout << "son 下 m_A = " << Son::m_A << endl; cout << "Base 下 m_A =" << Son::Base::m_A << endl; } //同名静态成员函数 void test02() { //1.通过对象访问 Son s; s.func(); s.Base::func(); //2.通过类名访问 Son::func(); Son::Base::func(); //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 }
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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)
4.6.7 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
- 实际开发并不建议用多继承
- 注意事项
- 当父类中出现同名成员,需要加作用域区分
4.6.8 菱形继承
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概念
- 两个派生类继承同一个基类
- 又有某个类同时继承两个派生类
- 这种继承被称为菱形继承,或者钻石继承
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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
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利用虚继承可以解决菱形继承问题(虚继承是继承指针而不是数据)
class sheep :virtual public Animal {};
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4.7 多态
多态是C++面向对象三大特性之一
4.7.1 多态的基本概念
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分类
- 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
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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
class Animal { public: //speak函数就是虚函数 //函数前面加上virtual关键字,变成虚函数,那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了 virtual void speak() { cout << "动物在说话" << endl; } }; class Cat :public Animal { public: void speak()//编译器会自动将派生类中的函数视为虚函数 { cout << "小猫在说话" << endl; } }; class Dog :public Animal { public: void speak() { cout << "小狗在说话" << endl; } }; //我们希望传入什么对象,那么就调用什么对象的函数 //如果函数地址在编译阶段就能确定,那么静态联编 //如果函数地址在运行阶段才能确定,就是动态联编 void DoSpeak(Animal &animal) { animal.speak(); } //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: //父类指针或引用指向子类对象 void test01() { Cat cat; DoSpeak(cat); Dog dog; DoSpeak(dog); }
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总结
- 多态满足条件
- 有继承关系
- 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
- 多态满足条件
4.7.2 多态案例一-计算器类
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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
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多态的优点
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代码组织结构清晰
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可读性强
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利于前期和后期的扩展以及维护
class Abstract_Cal { public: virtual int getResult() { } int num1; int num2; }; class Add_Cal :public Abstract_Cal { public: int getResult() { return num1 + num2; } }; class Sub_Cal :public Abstract_Cal { public: int getResult() { return num1 - num2; } }; void test() { //多态使用条件 父类指针或引用指向子类对象 Abstract_Cal *p = new Add_Cal; p->num1 = 10; p->num2 = 10; cout << p->num1 << "+" << p->num2 << " = " << p->getResult() << endl; delete p;//用完销毁 //减法 p = new Sub_Cal; p->num1 = 10; p->num2 = 10; cout << p->num1 << "-" << p->num2 << " = " << p->getResult() << endl; delete p; }
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4.7.3 纯虚函数和抽象类
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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
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
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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
4.7.2 多态案例二-制作饮品
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代码实现
class AbstractDrinking { public: //煮水 virtual void Boil() = 0; //冲泡 virtual void Brew() = 0; //倒入杯中 virtual void PourIncup() = 0; //加入辅料 virtual void PutSomething() = 0; //制作饮品 void makeDrink() { Boil(); Brew(); PourIncup(); PutSomething(); } }; //制作咖啡 class Coffee :public AbstractDrinking { public: //煮水 virtual void Boil() { cout << "煮水" << endl; } //冲泡 virtual void Brew() { cout << "冲泡咖啡" << endl; } //倒入杯中 virtual void PourIncup() { 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 PourIncup() { 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); }
4.7.5 虚析构和纯虚析构
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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
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虚析构和纯虚析构共性:
可以解决父类指针释放子类对象
都需要具体的函数实现
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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
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虚析构语法:
virtual ~类名(){}
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纯虚析构语法:
virtual ~类名() = 0;
类名::~类名(){}
5 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
操作文件三大类:
- ofstream:写操作
- ifstream:读操作
- fstream:读写操作
5.1 文本文件
5.1.1 写文件
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写文件步骤:
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包含头文件 #include
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创建流对象
ofstream ofs;
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打开文件
ofs.open(“文件路径”,打开方式);
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写数据
ofs << “写入的数据”;
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关闭文件
ofs.close();
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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
5.1.2 读文件
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读文件与写文件步骤相似。但是读取方式相对于比较多
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步骤
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包含头文件
#include
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创建流对象
ifstream ifs;
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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);
利用is_open函数可以判断文件是否打开成功
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读数据
四种方式读取
//第一种方式 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; } char c; while((c = ifs.get()) != EOF) { cout << c; }
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关闭文件
ifs.close();
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5.2 二进制文件
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以二进制的方式对文件进行读写操作
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打开方式要指定为 ios::binary
5.2.1 写文件
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二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write
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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 <fstream> #include <string> classs Person { public: char m_Name[64]; int m_Age; }; //二进制文件 写文件 void test01() { //1.包含头文件 //2.创建输出流对象 ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);//构造函数 //3.打开文件 //ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary); Person p = {"张三", 18}; //4.写文件 ofs.write((const char *)&p, sizeof(p)); //5.关闭文件 ofs.close(); }
5.2.2 读文件
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二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read
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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 <fstream> #include <string> classs Person { public: char m_Name[64]; int m_Age; }; //二进制文件 读文件 void test01() { ifstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary); if (!ifs.is_open()) { cout << "文件打开失败" <<endl; } Person p; ifs.read((char *)&p, sizeof(p)); cout << "姓名:" << p.m_Name << " 年龄:" << p.m_Age << endl; }