一.C++编程简介

1.C++历史

B语言 → C语言 → C++语言（new C → C with Class → C++）

面向对象的语言：C++、Java、C#

2.C++演化

C++ 98(1.0) → C++ 03 → C++ 11(2.0) → C++ 14

Class两个经典分类：有指针（Complex类为例），无指针（string类为例）

Complex类分析讲解：

3.头文件与类声明

• class分类：有指针 / 无指针；C++分类：基于对象 / 面向对象
• C++程序代码的基本形式：.h(类声明) + .cpp(主函数) + .h(标准库)，延伸文件名不一定是.h或.cpp，也可能是.hpp或其他无延伸名。
• 头文件的写法（防卫式的声明），避免重复编译，相当于# program once

• 模板概念：不指定函数类型和形参类型不具体制定，用一个虚拟的类型来代表

4.inline函数

• 函数在class body内定义完成，会自动成为inline候选人，是否真的成为inline由编译器决定。
• 在类外定义inline函数需要加inline关键字。

5.构造函数

创建对象时会自动调用构造函数。

• 构造函数的函数名与类名完全相同。
• 构造函数可以有参数，且参数可以有默认值（默认实参），其他函数的参数也可以有默认值。
• 构造函数不需要返回类型。
• 可以使用初值列进行初始化，例如complex(double r = 0, double i = 0) : re(r), im(i) {}。
• 可以在构造函数内部进行初始化，但是效率低于初始列。
• 不带指针的类一般不需要析构函数。
• 构造函数可以有多个，同名函数也可以有多个（C++支持函数重载）。
• 构造函数放在private类表明该类不允许创建对象，singleton设计模式就采用了这种写法。

6.常量成员函数

在函数的后面加const关键字，例如double real() const {return re};

• 不改变数据内容的函数叫做常量成员函数。
• const出现在对象或者常量前面，表示该对象不允许改变。

7.参数传递 / 返回值：pass/return by value VS. pass/return by reference(引用)

• 传引用相当于传指针（四个字节），建议尽量传引用，效率更高
• 如果传引用，又不希望被修改，传入常引用
• 返回值的传递也要优先考虑引用。
• 如果返回的是在函数中新创建的对象，不能返回引用。
• 传递着无需知道接收者是否以reference形式接收。

8.友元函数

• 友元函数可以操作类的私有成员变量
• 相同class的各个objects互为友元

9.操作符重载与临时对象

• 操作符的重载可以写成成员函数以及非成员函数。
• class body之外的各种定义：全域函数，类外定义部分。
• 返回临时对象一定是返回value， 不可能返回引用。
• typename()用于创建临时对象。

总结：Complex类的实现过程 -- 编程示例

• 类声明

#program once

class complex {
public:
    complex(double r = 0, double i = 0) : re(r), im(i) {} //使用初始列
    complex& operator += (const complex&);
    double real() const {return re;}
    double imag() const {return im;}

private:
    double re, im;

    friend complex& _doapl(complex*, const complex&);
};

• 类定义

complex& _doapl(complex* ths, const complex& r) {
    ths->re += r.re;
    ths->im += r.im;
    return *ths;
} 

inline complex& complex::operator += (const complex& r) { //在类之外，建议inline
    return _doapl(this, r);
}

inline complex opreator + (const complex& x, const complex& y) { //无需设置为成员函数
    //返回新对象，所以不能返回引用
    return complex((real(x) + real(y)), (imag(x) + imag(y))); //用类的名称加()创建临时对象
}

//复数加实数
inline complex opreator + (const complex& x, double y) { //无需设置为成员函数
    //返回新对象，所以不能返回引用
    return complex(real(x) + y, imag(x)); //用类的名称加()创建临时对象
}

//实数加复数
inline complex opreator + (double x, const complex& y) {
    //返回新对象，所以不能返回引用
    return complex(real(y) + x, imag(y));
}

//重载<<
ostream& operator << (ostream& os, const complex& x) {
    os << '(' << real(x) << ',' << imag(x) << ')';
}