53,C++(07)

本文深入探讨了C++面向对象编程的核心概念,包括抽象、封装、继承、多态及其应用实例,详细解释了一元运算符重载、运算符重载限制、new/delete操作符、类型转换、拷贝构造函数与赋值运算符,以及继承的多种方式与数据隐藏机制。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

/*
达内学习 C++ day51 2013-11-13
*/
回忆:
一,一元运算符  - ++ -- ~ !(默认左边)
 #R
  R对象类型中着到一个成员函数 operator#()
  找不到的化就去全局找 operator#(R对象类型)

  L#  ++ --
 L对象类型中着到一个成员函数 operator#()
  找不到的化就去全局找 operator#(R对象类型,int)
二,运算符重载的限制
  1,不是所有的运算符都能重载
   ::  .   .*   ?:  sizeof typeid
  2,不能对基本类型运算符重载
   至少有一个是类类型
  3,不要改变运算级的特性(优先级等)
  4,不能发明新的运算符,只能对已有的运算符重载
  5,只能作为成员的运算符 
    = []  () -> *
三,只能作为成员运算符的举例
 1,= []
  =要和构造函数 析构函数  拷贝构造函数一起考虑
  =实现重载时  类型& operator=()
   防止自赋值 是否自己的内存 注意返回值

  类型 operator[](int ind);
 2,小括号运算符
  1,函数对象  把一个对象像函数一样使用
  返回值类型  operator()(参数列表);
  2,小括号做类型转换
   operator 类型();
 3,-> * 智能指针
  地址 operator->();
  对象->函数();   对象.operator->()->函数();
  对象类型& operator*();
四,new delete
 void* operator new(size_t size);
 void operator delete(void* ptr);
五,类型转换
 如果一个类型有一个单参的构造函数  则允许这个单参类型的变量转换成这个类类型的变量
 class  A
{
 public:
    explicit A(B b){}
};
 把A 类型转换 B 类型
 重载() 运算符
//===============
面向对象
1,面向对象编程的特征
  抽象,封装,继承,多态
2,封装
  该公开的公开,该私有的私有  public  private
  目的:隐藏细节
  好处:便于分工协同开发,防止不必要的扩展
  单例模式
3,继承
  a,把一个类的数据  传承到下一个类
     代码复用  可以得到父类的一切
  b,扩展(字类具备父类的一切,但又扩展了父类)
   任何一个子类都可以看成是父类
  c,如何做到继承
   一个类 继承 另一个类
  class A{}; class B:public A{};
  d,继承 和 组合
  f,继承的方式
  public 继承    公开继承
  protected 继承  保护继承
  private  继承   私有继承
 
公开继承:
 如果父类中的数据权限是公开的则被继承到子类中也是公开的;如果父类中的数据权限是保护的,则被继承到子类中权限是保护的;如果父类中的数据是私有的,则被继承到子类中权限是隐藏的。
保护继承 :
公有变保护  保护继承不变 私有的隐藏
私有继承:共有变私有,保护变私有,私有变隐藏
总结:继承方式就是给子类的最大的权限
public 成员 在子类中变得和继承方式一致
protected 成员 除了私有继承为 private 其他还为 protected
private 成员 所有继承方式都为隐藏
g,如果是私有继承  如何访问父类数据
  如果子类中父类的数据权限是私有的,则在子类中公开一个接口。
  如果在子类中父类的数据权限是隐藏的,则在父类中开一个接口,再在子类中开一个访问接口。
h,父类中的 构造函数 拷贝构造函数 析构函数  赋值运算符  不能继承到子类中,但是子类中可以调用这些函数。
子类默认调用父类的无参构造函数  和 析构函数。
构建子类对象掉用父类构造函数再调用子类的析构顺序相反。
父类构造->子类构造->析构子类->析构父类

如果子类中 要指定调用父类的某个构造函数需要使用初始化列表 指定调用。
i,拷贝构造函数  和 赋值运算符的调用
  子类默认调用父类的拷贝构造函数 和 赋值运算符函数。
  一旦自定义之后就需要手动调用。
 拷贝构造函数在初始化参数列表中调用
 赋值运算符要防止递归,需要在函数名前加 父类名::operator=(子对象);
j,继承中的数据隐藏
  当数据继承到子类之后  子类中如果定义了和父类数据同名的数据 则会把父类的数据隐藏掉
 如果使用被隐藏的  父类名::数据名;
4,多重继承 

以下是C++实现SM4加解密算法的代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <cstring> #include <cstdio> using namespace std; // S-box const unsigned char SboxTable[16][16] = { {0xd6, 0x90, 0xe9, 0xfe, 0xcc, 0xe1, 0x3d, 0xb7, 0x16, 0xb6, 0x14, 0xc2, 0x28, 0xfb, 0x2c, 0x05}, {0x2b, 0x67, 0x9a, 0x76, 0x2a, 0xbe, 0x04, 0xc3, 0xaa, 0x44, 0x13, 0x26, 0x49, 0x86, 0x06, 0x99}, {0x9c, 0x42, 0x50, 0xf4, 0x91, 0xef, 0x98, 0x7a, 0x33, 0x54, 0x0b, 0x43, 0xed, 0xcf, 0xac, 0x62}, {0xe4, 0xb3, 0x1c, 0xa9, 0xc9, 0x08, 0xe8, 0x95, 0x80, 0xdf, 0x94, 0xfa, 0x75, 0x8f, 0x3f, 0xa6}, {0x47, 0x07, 0xa7, 0xfc, 0xf3, 0x73, 0x17, 0xba, 0x83, 0x59, 0x3c, 0x19, 0xe6, 0x85, 0x4f, 0xa8}, {0x68, 0x6b, 0x81, 0xb2, 0x71, 0x64, 0xda, 0x8b, 0xf8, 0xeb, 0x0f, 0x4b, 0x70, 0x56, 0x9d, 0x35}, {0x1e, 0x24, 0x0e, 0x5e, 0x63, 0x58, 0xd1, 0xa2, 0x25, 0x22, 0x7c, 0x3b, 0x01, 0x21, 0x78, 0x87}, {0xd4, 0x00, 0x46, 0x57, 0x9f, 0xd3, 0x27, 0x52, 0x4c, 0x36, 0x02, 0xe7, 0xa0, 0xc4, 0xc8, 0x9e}, {0xea, 0xbf, 0x8a, 0xd2, 0x40, 0xc7, 0x38, 0xb5, 0xa3, 0xf7, 0xf2, 0xce, 0xf9, 0x61, 0x15, 0xa1}, {0xe0, 0xae, 0x5d, 0xa4, 0x9b, 0x34, 0x1a, 0x55, 0xad, 0x93, 0x32, 0x30, 0xf5, 0x8c, 0xb1, 0xe3}, {0x1d, 0xf6, 0xe2, 0x2e, 0x82, 0x66, 0xca, 0x60, 0xc0, 0x29, 0x23, 0xab, 0x0d, 0x53, 0x4e, 0x6f}, {0xd5, 0xdb, 0x37, 0x45, 0xde, 0xfd, 0x8e, 0x2f, 0x03, 0xff, 0x6a, 0x72, 0x6d, 0x6c, 0x5b, 0x51}, {0x8d, 0x1b, 0xaf, 0x92, 0xbb, 0xdd, 0xbc, 0x7f, 0x11, 0xd9, 0x5c, 0x41, 0x1f, 0x10, 0x5a, 0xd8}, {0x0a, 0xc1, 0x31, 0x88, 0xa5, 0xcd, 0x7b, 0xbd, 0x2d, 0x74, 0xd0, 0x12, 0xb8, 0xe5, 0xb4, 0xb0}, {0x89, 0x69, 0x97, 0x4a, 0x0c, 0x96, 0x77, 0x7e, 0x65, 0xb9, 0xf1, 0x09, 0xc5, 0x6e, 0xc6, 0x84}, {0x18, 0xf0, 0x7d, 0xec, 0x3a, 0xdc, 0x4d, 0x20, 0x79, 0xee, 0x5f, 0x3e, 0xd7, 0xcb, 0x39, 0x48} }; // fixed parameter const unsigned int FK[4] = {0xA3B1BAC6, 0x56AA3350, 0x677D9197, 0xB27022DC}; const unsigned int CK[32] = { 0x00070E15, 0x1C232A31, 0x383F464D, 0x545B6269, 0x70777E85, 0x8C939AA1, 0xA8AFB6BD, 0xC4CBD2D9, 0xE0E7EEF5, 0xFC030A11, 0x181F262D, 0x343B4249, 0x50575E65, 0x6C737A81, 0x888F969D, 0xA4ABB2B9, 0xC0C7CED5, 0xDCE3EAF1, 0xF8FF060D, 0x141B2229, 0x30373E45, 0x4C535A61, 0x686F767D, 0x848B9299, 0xA0A7AEB5, 0xBCC3CAD1, 0xD8DFE6ED, 0xF4FB0209, 0x10171E25, 0x2C333A41, 0x484F566D, 0x646B7279 }; // left shift inline unsigned int LShift(unsigned int x, int n) { return (x << n) | (x >> (32 - n)); } // S-box substitution inline unsigned char ByteSub(unsigned char x) { return SboxTable[x >> 4][x & 0x0f]; } // T-box substitution inline unsigned int T(unsigned int x) { return ByteSub(x >> 24) << 24 | ByteSub((x >> 16) & 0xff) << 16 | ByteSub((x >> 8) & 0xff) << 8 | ByteSub(x & 0xff); } // linear transformation inline unsigned int L(unsigned int x) { return x ^ LShift(x, 2) ^ LShift(x, 10) ^ LShift(x, 18) ^ LShift(x, 24); } // key schedule void GenerateSubKeys(unsigned int MK[4], unsigned int subKeys[32]) { unsigned int K[36]; unsigned int tmp; int i; K[0] = MK[0] ^ FK[0]; K[1] = MK[1] ^ FK[1]; K[2] = MK[2] ^ FK[2]; K[3] = MK[3] ^ FK[3]; for (i = 0; i < 32; ++i) { tmp = K[i + 1] ^ K[i + 2] ^ K[i + 3] ^ CK[i]; subKeys[i] = K[i + 4] = K[i] ^ T(tmp); } } // round function inline unsigned int F(unsigned int x) { return L(T(x)); } // encryption/decryption void Crypt(unsigned int input[4], unsigned int output[4], unsigned int subKeys[32]) { unsigned int X[36]; int i; X[0] = input[0]; X[1] = input[1]; X[2] = input[2]; X[3] = input[3]; for (i = 0; i < 32; ++i) { X[i + 4] = X[i] ^ F(X[i + 1] ^ X[i + 2] ^ X[i + 3] ^ subKeys[i]); } output[0] = X[35]; output[1] = X[34]; output[2] = X[33]; output[3] = X[32]; } // convert hex string to unsigned int array void HexStringToUintArray(const char *hexStr, unsigned int *arr, int len) { int i; for (i = 0; i < len; ++i) { sscanf(hexStr + i * 8, "%8x", &arr[i]); } } // convert unsigned int array to hex string void UintArrayToHexString(const unsigned int *arr, int len, char *hexStr) { int i; for (i = 0; i < len; ++i) { sprintf(hexStr + i * 8, "%08x", arr[i]); } } int main() { unsigned int MK[4], input[4], output[4], subKeys[32]; char hexStr[33]; // set master key and input HexStringToUintArray("0123456789abcdeffedcba9876543210", MK, 4); HexStringToUintArray("0123456789abcdeffedcba9876543210", input, 4); // generate sub keys GenerateSubKeys(MK, subKeys); // encrypt Crypt(input, output, subKeys); // output encrypted result UintArrayToHexString(output, 4, hexStr); printf("encrypted: %s\n", hexStr); // decrypt Crypt(output, input, subKeys); // output decrypted result UintArrayToHexString(input, 4, hexStr); printf("decrypted: %s\n", hexStr); return 0; } ``` 这里的实现采用的是标准的 SM4 加解密算法,输入输出都是 128 位的无符号整数数组,使用了 S-box 表、T-box 表、线性变换、密钥扩展等操作,可以对任意长度的数据进行加解密。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值