c++基础学习第五天（函数提高，类和对象）
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1、函数提高
1.1、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）{…}
// int func(int a,int b = 20,int c = 30){...}
//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
//（声明和实现只能有一个含有默认参数防止机器不知用哪一个）
int func2(int a, int b); //声明
int func2(int a = 10, int b = 10) {
return a + b;
} //实现
注意事项
- 如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须有默认值
- 如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数
1.2、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 函致名（数类型）{}
//函数占位参数 ，占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int) {
cout << "this is func" << endl;
}
int main() {
func(10,10); //占位参数必须填补
system("pause");
return 0;
}
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
//目前阶段的占位参数我们还用不到，后面课程中会用到
//占位参数还可以有默认参数
void func4(int a, int = 10) {
cout << "this is func " << endl;
}
1.3、函数重载
1.3.1、函数重载概述
作用：函数名可以相同，提高复用性
函数重找满足条件：
- 同一个作用域下
- 函故名称相同
- 函数参数类型不同或者个数不同或者顺序不同
//函数重载需要函数都在同一个作用域下
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;
}
//函数返回值不可以作为函数重载条件
//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;
}
注意：函放的返回值不可以作为函数重载的条件
1.3.2、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>
#include <string>
using namespace std;
//函数重载注意事项
//1、引用作为重载条件
void func(const int& a)
{
cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}
void func(int& a)
{
cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}
//2、函数重载碰到函数默认参数
void func2(int a, int b = 10)
{
cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}
void func2(int a)
{
cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}
int main() {
int a = 10;
func(a); //调用无const
func(10);//调用有const
//func2(10); //碰到默认参数产生歧义，需要避免
system("pause");
return 0;
}
2、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
2.1、封装
2.1.1、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{访问仅限：属性/行为};
//学生类
class Student {
public:
void setName(string name) {
m_name = name;
}
void setID(int id) {
m_id = id;
}
void showStudent() {
cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
}
public:
string m_name;
int m_id;
};
int main() {
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
//访问权限
//三种
//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
// 实例化具体对象
Person pl;
pl.m_Name = "李四";
// pl.mCar = "奔驰”：/保护权限内容，在类外访问不到
// p1.m_Password = 123://私有权限内容，类外访问不到
class Person
{
//姓名 公共权限
public:
string m_Name;
//汽车 保护权限
protected:
string m_Car;
//银行卡密码 私有权限
private:
int m_Password;
public:
void func()
{
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456;
}
};
int main() {
Person p;
p.m_Name = "李四";
//p.m_Car = "奔驰"; //保护权限类外访问不到
//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到
system("pause");
return 0;
}
2.1.2、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
区别：
- struct默认权限为公共 public
- class默认权限为私有 private
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() {
C1 c1;
c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有
C2 c2;
c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
system("pause");
return 0;
}
2.1.3、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(例如：写入或修改年龄的时候，判断年龄在一定的合理的范围内。)
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) {//优点2
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; //可读可写 姓名
int m_Age; //只读 年龄
string m_Lover; //只写 情人
};
int main() {
Person p;
//姓名设置
p.setName("张三");
cout << "姓名： " << p.getName() << endl;
//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;
}
2.2、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制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。
2.2.1、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++利用了构造函激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。
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：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。
折构函数语法：~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，无须手动阔用，而且只会调 用一次
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;
}
};
//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执行完毕后，释放这个对象
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.2.2、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（默认构造）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
// 1构造函数的分类及调用
// 分类
// 按照参数分类 无参构造(默认构造)和有参构造
// 按照类型分类 普通构造 拷贝构造
class Person3 {
public:
//构造函数
Person3() {
cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
}
Person3(int a){
age = a;
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
// 拷贝构造函数
Person3(const Person3 &p) {
//将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上
age = p.age;
cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person3() {
cout << "Person析构函数调用" << endl;
}
int age;
};
// 调用
void test03() {
////1、括号法
//Person3 p1; // 默认构造函数调用
//Person3 p2(10); // 有参构造函数
//Person3 p3(p2);//拷贝构造函数
//cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
//cout << "p3的年龄为：" << p3.age << endl;
////注意事项
////调用默认构造函数时候，不要加()
//// 因为下面这行代码，编译器会认为是一个函数的声明，不会认为在创建对象
////Person3 p1(); ---> void func();
//2、显示法
//2、显示法
Person3 pl;
Person3 p2 = Person3(10);//有参构造
Person3 p3 = Person3(p2);//拷贝构造
//Person3(10) ; // 匿名对象特点：当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
//cout <"aaaaa"<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;对象声明
// ===等价于
//Person3(p3); p3拷贝构造函数，Person3(p3)为匿名对象
//3、隐式转换法
// 3、隐式转换法
Person3 p4 = 10; // 相当于写了Person p4 = Person(10) :
//有参构造
Person3 p5 = p4; // 拷贝构造
}
test03();
匿名对象特点：当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
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;对象声明
2.2.3、拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝构造函放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
- 值传递的方式给函款参数传值
- 以值方式返回局部对象
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() {
Person man(100); //p对象已经创建完毕
Person newman(man); //调用拷贝构造函数
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() {
Person p; //无参构造函数
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()
{
Person p = doWork2();
cout << (int *)&p << endl;
}
int main() {
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
Person newman3;
newman3 = man; 不是调用拷贝构造函数，赋值操作
2.2.4、构造函数调用规则
默认情况下，C++编泽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）
- 默认拷贝构造函改，对属性进行值拷贝
构造涵数润用规则如下：
- 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
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!" << 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;
};
void test01()
{
Person p1(18);
//如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作
Person p2(p1);
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，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
//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
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.2.5、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(new开辟堆栈空间)
Person p2(p1)如果利用编译器提供的拷贝构造函数，会做浅拷贝操作
浅拷贝常来的问题是堆区的内存重复释放，浅拷贝问题要利用深拷贝解决
// 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拷贝构造函数调用" << endl;
// m_Age = p.m_Age;
// // m_Height = p.m_Height : 编译器默认实现就是这行代码
// //深拷贝操作
// m_Height = new int(*p.m_Height); I
//}
public:
int m_age;
int* m_height;
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
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);
cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.2.6、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：
构造图数()：属性1(值1)，属性2（值2）…{}
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 m_A;
int m_B;
int m_C;
};
int main() {
Person p(1, 2, 3);
p.PrintPerson();
system("pause");
return 0;
}
2.2.7、 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？
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，析构的顺序与构造相反
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;
}
2.2.8 、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(可修改)
- 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
静态成员变量不属于某个对象上，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
- 通过对象进行访问
- 通过类名进行访问
类外访问不到私有静态成员变量
静态成员函数
- 静态成员函数可以访问静态成员变量
- 静态成员函数不可以访问非静态成员变量，无法区分到底是哪个对象的属性
- 类外访问不到私有静态成员函数
示例1 ：静态成员变量
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 m_B; //静态成员变量也是有访问权限的
};
int Person::m_A = 10;
int Person::m_B = 10;
void test01()
{
//静态成员变量两种访问方式
//1、通过对象
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() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
示例2：静态成员函数
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
}
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()
{
//静态成员变量两种访问方式
//1、通过对象
Person p1;
p1.func();
//2、通过类名
Person::func();
//Person::func2(); //私有权限访问不到
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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