C++基础入门学习笔记

news2024/11/17 3:01:20

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问题1：什么是 C++ 中的多态？如何实现多态？

回答1：C++ 中的多态是指同一种类型的实体，可以在不同的情况下表现出不同的行为。实现多态的方式有两种：虚函数和模板函数。虚函数是在基类中声明为虚函数的函数，可以在派生类中被重写，实现不同的行为。模板函数是一种通用的函数，可以用不同的类型实例化，实现不同的行为
以下是虚函数实现多态的示例代码：

class Animal {
public:
    virtual void makeSound() {
        cout << "Animal makes sound" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void makeSound() {
        cout << "Cat meows" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void makeSound() {
        cout << "Dog barks" << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal1 = new Cat();
    Animal* animal2 = new Dog();
    animal1->makeSound();
    animal2->makeSound();
    return 0;
}

问题2：什么是 C++ 中的模板？如何使用模板？

回答2：C++ 中的模板是一种通用的代码，可以用不同的类型实例化。模板可以用于函数和类。使用模板需要在代码中声明模板类型，使用尖括号（<>）来指定类型。以下是模板函数和模板类的示例代码：

模板函数：

template <typename T>
T max(T a, T b) {
    return a > b ? a : b;
}

int main() {
    int a = 5, b = 10;
    cout << max(a, b) << endl;
    return 0;
}

模板类：

template <typename T>
class Stack {
private:
    T* data;
    int top;
public:
    Stack() {
        data = new T[100];
        top = -1;
    }
    void push(T value) {
        data[++top] = value;
    }
    T pop() {
        return data[top--];
    }
};

int main() {
    Stack<int> intStack;
    intStack.push(1);
    intStack.push(2);
    cout << intStack.pop() << endl;
    cout << intStack.pop() << endl;
    return 0;
}

问题3：什么是 C++ 中的智能指针？如何使用智能指针？

回答3：C++ 中的智能指针是一种指针类型，可以自动管理指针的生命周期，避免内存泄漏和悬空指针的问题。智能指针可以使用 RAII（资源获取即初始化）技术来实现。C++ 中的智能指针有三种：unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr。unique_ptr 是一种独占指针，只能有一个指针指向一个对象，当指针被销毁时，对象也会被销毁。shared_ptr 是一种共享指针，可以有多个指针指向一个对象，对象会在最后一个指针被销毁时被销毁。weak_ptr 是一种弱指针，可以指向一个对象，但不会增加对象的引用计数，不会影响对象的生命周期。

以下是智能指针的示例代码：

#include <memory>

int main() {
    // unique_ptr
    std::unique_ptr<int> ptr1(new int(5));
    std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr1);
    std::cout << *ptr2 << std::endl;

    // shared_ptr
    std::shared_ptr<int> ptr3(new int(10));
    std::shared_ptr<int> ptr4 = ptr3;
    std::cout << *ptr3 << std::endl;
    std::cout << *ptr4 << std::endl;

    // weak_ptr
    std::shared_ptr<int> ptr5(new int(15));
    std::weak_ptr<int> ptr6 = ptr5;
    std::cout << *ptr5 << std::endl;
    std::cout << ptr6.expired() << std::endl;

    return 0;
}