一、C++笔记之面向对象特性---封装

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

封装

封装的意义

封装的意义一

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
示例代码：
圆周率 const double PI = 3.14;
封装的意义:将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物
封装一个圆类，求圆的周长

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;
const double PI = 3.14;

class Circle
{
    public: //访问权限 公共的权限
        //属性
        int m_r;//半径

        //行为
        //获取到圆的周长
        double calculateZC()
        {
            //2 * pi  * r
            //获取圆的周长
            return  2 * PI * m_r;
        }
};
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    //通过圆类，创建圆的对象
    // c1就是一个具体的圆
    Circle c1;
    c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作
    //2 * pi * 10 = = 62.8
    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
示例2代码：
C++ //学生类

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Student
{
public:
    void setName(string name)
    {
        mname = name;
    }
    void setID(int id)
    {
        mid = id;
    }
    void showStudent()
    {
        cout << "name:" << mname << " ID:" << mid << endl;
    }
public:
    string mname;
    int mid;
};
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    Student stu;
    stu.setName("德玛西亚");
    stu.setID(250);
    stu.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

示例：

C++ 三种权限 
公共权限 public 类内可以访问 类外可以访问 
保护权限 protected 类内可以访问 类外不可以访问 
私有权限 private 类内可以访问 类外不可以访问

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;//姓名 公共权限
protected:
    string m_Car;//汽车  保护权限
private:
    int m_Password;//银行卡密码  私有权限
public:
    void func()
    {
        m_Name = "张三";
        m_Car = "拖拉机";
        m_Password = 123456;
    }
};
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    Person p;
    p.func();
    cout << "name:" << p.m_Name << endl;
    p.m_Name = "李四";
    cout << "name:" << p.m_Name << endl;
    //p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到,编译会报错
    //p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到,编译会报错
    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>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class C1
{
    int m_A; //默认是私有权限
};
struct C2
{
    int m_A; //默认是公共权限
};

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    C1 c1;
    //c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有,编译时会报错
    C2 c2;
    c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
    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
示例：

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    //姓名设置可读可写
    void setName(string name)
    {
        m_Name = name;
    }
    string getName()
    {
        return m_Name;
    }
    //获取年龄
    int getAge()
    {
        return m_Age;
    }
    //设置年龄
    void setAge(int age)
    {
        if (age < 0 || age > 150)
        {
            cout << "你个老妖精!" << endl;
            return;
        }
        m_Age = age;
    }
    //情人设置为只写
    void setLover(string lover)
    {
        m_Lover = lover;
    }
private:
    string m_Name;  //私有，只能通过public函数可读可写 姓名
    int m_Age;      //私有，只能通过public函数可读可写  年龄
    string m_Lover; //私有，只能通过public函数只写  情人
};

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    Person p;
    //姓名设置
    p.setName("张三");   //私有变量通过public类型的成员函数设置
    cout << "姓名： " << p.getName() << endl;//私有变量通过public类型的成员函数读取
    //年龄设置
    p.setAge(50);
    cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;
    //情人设置
    p.setLover("苍井");
    //cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取
    system("pause");
    return 0;
}

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>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    //构造函数
    Person()
    {
        cout << "Person的构造函数调用" << endl;
    }
    //析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
};
void test01()
{
    Person p;  
    //函数内部的变量放在栈上，函数退出时就会销毁，所以这里会先调用构造，然后函数退出时调用析构
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    test01();
    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
示例：
构造函数分类
1、按照参数分类分为
2、有参和无参构造
3、无参又称为默认构造函数
按照类型分类分为
1、普通构造
2、拷贝构造

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
//无参（默认）构造函数
    Person()
    {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
    }
    //有参构造函数
    Person(int a)
    {
        age = a;
        cout << "有参构造函数!" << "    age:" << age << endl;
    }
    //拷贝构造函数
    Person(const Person& p)
    {
        age = p.age;
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
    }
    //析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数!" << endl;
    }
public:
    int age;
};
//构造函数的调用
void test01()
{
    Person p; //调用无参构造函数
}
//调用有参的构造函数
void test02()
{
    //括号法，常用
    cout << "p1" << endl;
    Person p1(10);
    //注意：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明
    //Person p2();//错误的
    //显式法
    cout << "p2" << endl;
    Person p2 = Person(10); //相当于Person p2(10)
    cout << "p3" << endl;
    Person p3 = Person(p2); //会调用拷贝函数
    //Person(10)单独写就是匿名对象  当前行结束之后，马上析构
    //隐式转换法
    cout << "p4" << endl;
    Person p4 = 10; // 相当于Person p4 = Person(10);
    cout << "p5" << endl;
    Person p5 = p4; //相当于 Person p5 = Person(p4);
    //注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明
    cout << "p6" << endl;
    Person p6(p5);
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    test01();
    test02();
    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
示例：

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
        mAge = 0;
    }
    Person(int age)
    {
        cout << "有参构造函数!" << endl;
        mAge = age;
    }
    Person(const Person& p)
    {
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
        mAge = p.mAge;
    }
    //析构函数在释放内存之前调用
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数!" << endl;
    }
public:
    int mAge;
};
//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()
{
    cout << "man" << endl;
    Person man(100); //p对象已经创建完毕
    cout << "newman" << endl;
    Person newman(man); //调用拷贝构造函数
    cout << "newman2" << endl;
    Person newman2 = man; //拷贝构造
    //Person newman3;
    //newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作
}
//2. 值传递的方式给函数参数传值 //相当于Person p1 = p;
void doWork(Person p1) {}
void test02()
{
    cout << "p" << endl;
    Person p; //无参构造函数
    cout << "doWork p" << endl;
    doWork(p);
}
//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
    Person p1;
    cout << (int *)&p1 << endl;
    return p1;
}
void test03()
{
    cout << "p = doWork2()" << endl;
    Person p = doWork2();
    cout << (int *)&p << endl;
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    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
示例：

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    //无参（默认）构造函数
    //用户提供了有参构造函数，编译器就不会提供无参（默认）构造函数,如果使用需要自己添加，否则报错
    Person()
    {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
    }

    //用户提供了有参构造函数，编译器就不会提供无参（默认）构造函数
    Person(int a)
    {
        age = a;
        cout << "有参构造函数!" << endl;
    }

#if 0  //如果自己不加拷贝构造函数，编译器会提供，但编译器添加的是浅拷贝
    //下面的拷贝构造和浅拷贝功能相同
    //拷贝构造函数
    Person(const Person& p)
    {
        age = p.age;
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
    }
#endif
    //析构函数
    /*
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数!" << endl;
    }
    */
public:
    int age;
};
void test01()
{
    Person p1(18);
    Person p2(p1);
    //如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，编译器添加的是浅拷贝
    //在这里提供的拷贝构造函数虽然是深拷贝，但是功能和浅拷贝相同
    cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl;
}
void test02()
{
    //如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造,但会提供拷贝构造
    Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
    Person p2(10); //用户提供的有参
    Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造，编译器会提供
    cout << "p3的年龄为： " << p3.age << endl;
    //如果用户提供拷贝构造，编译器不会提供其他构造函数
    Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
    Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错
    Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
    cout << "p5的年龄为： " << p5.age << endl;
}
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    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
示例：

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    //无参（默认）构造函数
    Person()
    {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
    }
    //有参构造函数
    Person(int age ,int height)
    {
        cout << "有参构造函数!" << endl;
        m_age = age;
        m_height = new int(height);
    }

    //拷贝构造函数,深拷贝
    Person(const Person& p)
    {
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
        //如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
        m_age = p.m_age;
        m_height = new int(*p.m_height);
    }
    //析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数!" << endl;
        if (m_height != NULL)
        {
            delete m_height;
        }
    }
public:
    int m_age;
    int* m_height;
};
void test01()
{
    Person p1(18, 180);
    Person p2(p1);  //深拷贝，提供了拷贝构造函数
    cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
    cout << "p1地址： " << &p1 << endl;
    cout << "p1.m_height地址： " << p1.m_height << endl;
    cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
    cout << "p2地址： " << &p2 << endl;
    cout << "p2.m_height地址： " << p2.m_height << endl;
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步

    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

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

构造函数初始化列表

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）… {}
示例：

class Person 
{ 
public:
	传统方式初始化
	//Person(int a, int b, int c) {
	//  m_A = a;
	//  m_B = b;
	//  m_C = c;
	//}
	
	//初始化列表方式初始化
	Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}
	void PrintPerson() 
	{
	    cout << "mA:" << m_A << endl;
	    cout << "mB:" << m_B << endl;
	    cout << "mC:" << m_C << endl;
	}
private: 
	int mA; 
	int mB; 
	int m_C; 
};
int main() 
{
	Person p(1, 2, 3);
	p.PrintPerson();
	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
例如：
C++ 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对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？
示例：

class Phone 
{ 
	public: 
		Phone(string name) 
		{ 
			m_PhoneName = name;
			cout << "Phone构造" << endl; 
		}
		~Phone()
		{
		    cout << "Phone析构" << endl;
		}
		string m_PhoneName;
};
class Person 
{ 
	public:
	//初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数
		Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
		{
		    cout << "Person构造" << endl;
		}
		~Person()
		{
		    cout << "Person析构" << endl;
		}
		void playGame()
		{
		    cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl;
		}
		string m_Name;
		Phone m_Phone;
}; 
void test01() 
{ 
	//当类中成员是其他类对象时，我们称该成员为 对象成员 
	//构造的顺序是 ：先调用对象成员的构造，再调用本类构造 
	//析构顺序与构造相反 
	Person p("张三" , "苹果X"); 
	p.playGame();
}
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：
1、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
2、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

示例1 ：静态成员变量

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;


class Person
{
public:
    static int m_A; //静态成员变量
        //静态成员变量特点：
        //1 在编译阶段分配内存
        //2 类内声明，类外初始化
        //3 所有对象共享同一份数据
private:
    static int mB; //静态成员变量也是有访问权限的
};
int Person::m_A = 10;  // 类外初始化
int Person::mB = 10;

void test01()
{
    //静态成员变量两种访问方式
    
    //1、通过对象
    Person p0;
    cout << "p0.m_A = " << p0.m_A << endl;
    
    Person p1;
    p1.m_A = 100; 
    cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;

    Person p2;
    p2.m_A = 200;
    cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; //共享同一份数据
    cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;

    //2、通过类名
    cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
    //cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

示例2：静态成员函数

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;


class Person
{
public:
    //静态成员函数特点：
    //1 程序共享一个函数
    //2 静态成员函数只能访问静态成员变量
    static void func()
    {
        cout << "func调用" << endl;
        m_A = 100;
        //m_B = 100; //错误，不可以访问非静态成员变量
        cout << "m_A:"<< m_A << endl;
    }

    static int m_A; //静态成员变量
    int m_B; //
private:
        //静态成员函数也是有访问权限的
        static void func2()
        {
            cout << "func2调用" << endl;
        }
};
int Person::m_A = 10;
void test01()
{
    cout << "Person::m_A:"<< Person::m_A << endl;
    //静态成员变量两种访问方式
    //1、通过对象
    Person p1;
    p1.func();
    cout <<  endl;
    //2、通过类名
    Person::func();
    //Person::func2(); //私有权限访问不到
}
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    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，有一个向量表
只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;


class Person
{
public:
    //非静态成员变量占对象空间
    int mA;
    //静态成员变量不占对象空间
    static int mB;
    Person()
    {
        mA = 0;
    }
    //函数也不占对象空间，所有函数共享一个函数实例
    void func()
    {
        cout << "mA:" << this->mA << endl;
    }
    //静态成员函数也不占对象空间
    static void sfunc() { }
};
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    cout << sizeof(Person) << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

this指针概念

通过上面知道在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>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;


class Person
{
public:
    Person(int age)
    {
        //1、当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
        this->age = age;
    }

    Person& PersonAddPerson(Person p)
    {
        this->age += p.age;
        //返回对象本身
        return *this;
    }

    int age;
};
void test01()
{
    Person p1(10);
    cout << "p1.age = " << p1.age << endl;
    Person p2(10);
    p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
    cout << "p2.age = " << p2.age << endl;
}
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    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
示例：
//空指针访问成员函数

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    void ShowClassName()
    {
        cout << "我是Person类!" << endl;
    }
    void ShowPerson()
    {
        if (this == NULL)
        {
            return;
        }
        cout << mAge << endl;
    }
    void ShowPerson1()
    {
        cout << this->mAge << endl;
    }
public:
    int mAge;
};
void test01()
{
    Person * p = NULL;
    p->ShowClassName();
    //空指针，可以调用成员函数 ShowClassName
    p->ShowPerson();//空指针，可以调用成员函数ShowPerson
    //p->ShowPerson1();//但是如果成员函数中用到了this指针，就不可以了,会导致崩溃
}
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    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
示例：

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Person
{
public:
    Person()
    {
        mA = 0;
        mB = 0;
    }
    //this指针的本质是一个指针常量，指针的指向不可修改
    //如果想让指针指向的值也不可以修改，需要声明常函数
    void ShowPerson() const
    {
        //const Type* const pointer;
        //this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this;
        //this->mA = 100; //但是this指针指向的对象的数据是可以修改的
        //const修饰成员函数，表示指针指向的内存空间的数据不能修改，除了mutable修饰的变量
        this->mB = 100;
    }
    void MyFunc() const
    {
        //mA = 10000;//对象为常量不能修改变量
        cout <<"MyFunc() mA:"<< mA << endl; //可以访问
    }
public:
    int mA;
    mutable int mB; //可修改 可变的
};
//const修饰对象 常对象
void test01()
{
    const Person person; //常量对象
    cout << person.mA << endl;
    //person.mA = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
    person.mB = 100;   //常对象可以修改mutable修饰成员变量
    cout << person.mB << endl;
    //常对象访问成员函数
    person.MyFunc(); //常对象不能调用const的函数
}
int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

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
全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元

全局函数做友元

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Building
{
    //告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友，可以访问类中的私有内容
friend void goodGay(Building * building);
public:
    Building()
    {
        this->m_SittingRoom = "客厅";
        this->m_BedRoom = "卧室";
    }
public:
    string m_SittingRoom; //客厅
private:
    string m_BedRoom; //卧室
};
void goodGay(Building * building)
{
    cout << "好基友正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;
    cout << "好基友正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
    Building b;
    goodGay(&b);
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

类做友元

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Building;
class goodGay
{
public:
    goodGay();
    void visit();
private:
    Building *building;
};

class Building
{
//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友，可以访问到Building类中私有内容
friend class goodGay;
public:
    Building();
public:
    string mSittingRoom; //客厅 private:
    string mBedRoom;//卧室
};
Building::Building()
{
    this->mSittingRoom = "客厅";
    this->mBedRoom = "卧室";
}
goodGay::goodGay()
{
    building = new Building;
}
void goodGay::visit()
{
    cout << "好基友正在访问" << building->mSittingRoom << endl;
    cout << "好基友正在访问" << building->mBedRoom << endl;
}
void test01()
{
    goodGay gg;
    gg.visit();
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

成员函数做友元

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class Building;
class goodGay
{
public:
    goodGay();
    void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友，可以发访问Building中私有内容
    void visit2();
private:
    Building *building;
};
class Building
{
//告诉编译器 goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容
friend void goodGay::visit();
public:
    Building();
public:
    string mSittingRoom; //客厅
    private: string mBedRoom;//卧室
};
Building::Building()
{
    this->mSittingRoom = "客厅";
    this->mBedRoom = "卧室";
}
goodGay::goodGay()
{
    building = new Building;
}
void goodGay::visit()
{
    cout << "好基友正在访问" << building->mSittingRoom << endl;
    cout << "好基友正在访问" << building->mBedRoom << endl;
}
void goodGay::visit2()
{
    cout << "好基友正在访问" << building->mSittingRoom << endl;
    //cout << "好基友正在访问" << building->mBedRoom << endl;
}
void test01()
{
    goodGay gg;
    gg.visit();
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

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

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

class Person 
{ 
public: 
	Person() {}; 
	Person(int a, int b) 
	{ 
		this->mA = a; 
		this->mB = b; 
	} 
	//成员函数实现 + 号运算符重载 
	Person operator+(const Person& p) 
	{ 
		Person temp; 
		temp.mA = this->mA + p.mA; 
		temp.mB = this->mB + p.mB; 
		return temp; 
	}
public: 
	int mA; 
	int mB; 
};
//全局函数实现 + 号运算符重载 
//Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) { 
//	Person temp(0, 0);
//	temp.mA = p1.mA + p2.mA;
//	temp.mB = p1.mB + p2.mB;
//	return temp;
 //}
//运算符重载 可以发生函数重载 
Person operator+(const Person& p2, int val)
{ 
	Person temp; 
	temp.mA = p2.mA + val; 
	temp.mB = p2.mB + val; 
	return temp; 
}
void test() 
{
	Person p1(10, 10);
	Person p2(20, 20);
	//成员函数方式
	Person p3 = p2 + p1;  //相当于 p2.operaor+(p1)
	cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;
	Person p4 = p3 + 10; //相当于 operator+(p3,10)
	cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;
}
int main() {
	test();
	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

class Person 
{ 
friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);
public:
	Person(int a, int b)
	{
	    this->m_A = a;
	    this->m_B = b;
	}
//成员函数 实现不了  p << cout 不是我们想要的效果
//void operator<<(Person& p){
//}
private: 
	int mA; 
	int mB; 
};
//全局函数实现左移重载 
//ostream对象只能有一个 
ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) 
{ 
	out << "a:" << p.mA << " b:" << p.mB; 
	return out; 
}
void test() 
{
	Person p1(10, 20);
	cout << p1 << "hello world" << endl; //链式编程
}
int main() 
{
	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

class MyInteger 
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);
public: 
	MyInteger() { mNum = 0; } //前置++ MyInteger& operator++() { //先++ mNum++; //再返回 return *this; }
//后置++
MyInteger operator++(int) {
    //先返回
    MyInteger temp = *this; //记录当前本身的值，然后让本身的值加1，但是返回的是以前的值，达到先返回后++；
    m_Num++;
    return temp;
}
private: int m_Num; };
ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) { out << myint.m_Num; return out; }
//前置++ 先++ 再返回 void test01() { MyInteger myInt; cout << ++myInt << endl; cout << myInt << endl; }
//后置++ 先返回 再++ void test02() {
MyInteger myInt;
cout << myInt++ << endl;
cout << myInt << endl;
}
int main() {
test01();
//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
示例：

class Person { public:
Person(int age)
{
    //将年龄数据开辟到堆区
    m_Age = new int(age);
}

//重载赋值运算符 
Person& operator=(Person &p)
{
    if (m_Age != NULL)
    {
        delete m_Age;
        m_Age = NULL;
    }
    //编译器提供的代码是浅拷贝
    //m_Age = p.m_Age;

    //提供深拷贝 解决浅拷贝的问题
    m_Age = new int(*p.m_Age);

    //返回自身
    return *this;
}


~Person()
{
    if (m_Age != NULL)
    {
        delete m_Age;
        m_Age = NULL;
    }
}

//年龄的指针
int *m_Age;
};
void test01() { Person p1(18);
Person p2(20);

Person p3(30);

p3 = p2 = p1; //赋值操作

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
示例：

class Person { public: Person(string name, int age) { this->mName = name; this->mAge = age; };
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;
    }
}

string m_Name;
int m_Age;
};
void test01() { //int a = 0; //int b = 0;
Person a("孙悟空", 18);
Person b("孙悟空", 18);

if (a == b)
{
    cout << "a和b相等" << endl;
}
else
{
    cout << "a和b不相等" << endl;
}

if (a != b)
{
    cout << "a和b不相等" << endl;
}
else
{
    cout << "a和b相等" << 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
示例：

#include <iostream>
#include <windows.h> //解决cout中文输出乱码第一步
using namespace std;

class MyPrint
{
public:
    void operator()(string text)
    {
        cout << text << endl;
    }
};

void test01()
{
    //重载的（）操作符 也称为仿函数
    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
    cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
}

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);//解决cout中文输出乱码第二步
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}