C++进修——C++核心编程

news2024/11/20 11:44:49

内存分区模型

  C++程序在执行时,将内存大方向划分为4个区域

  • 代码区:存放函数体的二进制编码,由操作系统进行管理
  • 全局区:存放全局变量和静态变量以及常量
  • 栈区:由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等
  • 堆区:由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收

  内存4区意义

  • 不同的区域存放不同的数据,赋予不同的生命周期,给我们更大的灵活编程

程序运行前

  在程序编译后,生成了exe可执行程序,未执行该程序前分为两个区域

  代码区

    存放CPU执行的机器指令

    代码区是共享的,共享的目的是对于频繁被执行的程序,只需要在内存中有一份代码即可

    代码区是只读的,使其只读的原因是防止程序意外的修改了它的指令

  全局区

    全局变量和静态变量存放在此

    全局区还包括了常量区,字符串常量和其他常量也存放在此

    该区域的数据在程序结束之后由操作系统释放

示例:

int g_a = 10;
int g_b = 10;

const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;

int main(){
	//局部变量不在全局区
	int a = 10;
	int b = 10;

	cout << (int)&a << endl;
	cout << (int)&a << endl;

	cout << (int)&g_a << endl;
	cout << (int)&g_b << endl;

	static int s_a = 10;
	static int s_b = 10;

	cout << (int)&s_a << endl;
	cout << (int)&s_b << endl;

	cout << (int)&"hello world" << endl;
	cout << (int)&"hello world1" << endl;

	cout << (int)&c_g_a << endl;
	cout << (int)&c_g_b << endl;

	//局部常量不在全局区中
	const int c_l_a = 10;
	const int c_l_b = 10;

	cout << (int)&c_l_a << endl;
	cout << (int)&c_l_b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

程序运行后

  栈区

    由编译器自动释放,存放函数的参数值,局部变量等

    注意事项:不要返回局部变量的地址,栈区开辟的数据由编译器自动释放

示例:

int * func(){
	int a = 10;
	return &a;
}

int main(){
	int *p = func();

	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

  注意:

    x64函数的调用通常使用寄存器来传递参数和返回值,如果想要达到x86的效果,可以在两次输出之前输入system("pause")

  堆区

    由程序员分配释放,若程序员不能释放,程序结束时由操作系统回收

    在C++中主要利用new在堆区开辟内存

示例:

int* func() {
	int* a = new int(10);
	return a;
}

int main() {
	int* p = func();

	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

new操作符

  C++中利用new操作符在堆区开辟数据

  堆区开辟的数,由程序员手动开辟,手动释放,释放利用操作符delete

  语法:new 数据类型

  利用new创建的数据,会返回该数据对应的类型的指针

基本语法:

int* func() {
	int* a = new int(10);
	return a;
}

int main() {
	int* p = func();

	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;

	delete p;

	system("pause");
	return 0;
}

示例:

int main() {
	int* arr = new int[10];

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		arr[i] = i + 100;
	}

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		cout << arr[i] << endl;
	}

	delete[] arr;

	system("pause");
	return 0;
}

引用

引用的基本使用

  作用:给变量起别名

  语法数据类型 &别名 = 原名

示例:

int main(){
	int a = 10;
	int &b = a;

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;

	b = 100;

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

引用注意事项

  • 引用必须初始化
  • 引用在初始化后,不可以改变

示例:

int main(){
	int a = 10;
	int b = 20;

	//错误,引用必须初始化
	//int &c;

	//一旦初始化后,就不可以改变
	int &c = a;

	//这是赋值操作,不是更改引用	
	c = b;

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	cout << c << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

引用做函数参数

  作用:函数传参时,可以利用引用的技术让形参修饰实参
  优点:可以简化指针修改实参

示例:

void mySwap01(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void mySwap02(int* a, int* b) {
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

void mySwap03(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;

	mySwap01(a, b);

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;

	mySwap02(&a, &b);

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;

	mySwap03(a, b);

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

引用做函数返回值

  作用:引用是可以作为函数的返回值存在的

  注意:不要返回局部变量引用

  用法:函数调用作为左值

示例:

int& test01(){
	int a = 10;
	return a;
}

int& test02(){
	static int a = 20;
	return a;
}

int main(){
	int& ref = test01();

	cout << ref << endl;
	cout << ref << endl;

	int& ref2 = test02();

	cout << ref2 << endl;
	cout << ref2 << endl;

	test02() = 1000;

	cout << ref2 << endl;
	cout << ref2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

引用的本质

  本质:引用的本质在c++内部实现是一个指针常量

示例:

void func(int& ref){
	ref = 100;
}

int main(){
	int a = 10;

	int& ref = a;
	ref = 20;

	cout << a << endl;
	cout << ref << endl;

	func(a);
	
	system("pause");
	return 0;
}

常量引用

  作用:常量引用主要用来修饰形参,防止误操作

  在函数形参列表中,可以加const修饰形参,防止形参改变实参

示例:

void showValue(const int& v){
	//v += 10;
	cout << v << endl;
}

int main(){
	//引用本身需要一个合法的内存空间,因此运行错误
	//int& ref = 10;

	//加入const就不会报错
	const int& ref = 10;

	cout << ref << endl;

	int a = 10;
	showValue(a);

	system("pause");
	return 0;
}

函数提高

函数默认参数

  在C++中,函数的形参列表中的形参是可以由默认值的

  语法:返回值类型 函数名(参数 = 默认值){}

示例:

int func(int a,int b = 10,int c = 10){
	return a + b + c;
}

//如果某个位置参数有默认值,那么从这个位置往后,从左向右,必须都要有默认值
//如果函数声明有默认值,函数实现的时候就不能有默认参数

int func2(int a = 10,int b = 10);
int func2(int a,int b){
	return a + b;
}

int main(){
	cout << func(20,20) << endl;
	cout << func(100) << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

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 函数名(数据类型){}

  在现阶段函数的占位参数存在意义不大,但是后面会用到该技术

示例:

void func(int a,int){
	cout << "func" << endl;
}

int main(){
	//占位符必须填补
	func(10,10);

	system("pause");
	return 0;
}

函数重载

函数重载概述

  作用:函数名可以使用,提高复用性

  函数重载满足条件

  • 同一个作用于下
  • 函数名称相同
  • 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

  注意:函数的返回值不可以作为函数重载的条件

示例:

void func(){
	cout << "func" << endl;
}
void func(int a){
	cout << "int a" << endl;
}

void func(double a){
	cout << "double a" << endl;
}

void func(int a,double b){
	cout << "double b" << endl;
}

void func(double a,int b){
	cout << "int b" << endl;
}

//函数返回值不可以作为函数重载条件
/*int func(double a,int b){
	cout << "double a" << endl;
}*/

int main(){
	func();
	func(10);
	func(3.14);
	func(10,3.14);
	func(3.14,10);

	system("pause");
	return 0;
}

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

示例:

void func(int &a){
	cout << "&a" << endl;
}

void func(const int &a){
	cout << "const" << endl;
}

void func2(int a,int b = 10){
	cout << "a,b = 10" << endl;
}

void func2(int a){
	cout << "a" << endl;
}

int main(){
	int a = 10;

	//调用无const
	func(a);

	//调用有const
	func(10);

	//碰到默认参数产生歧义,需要避免
	//func2(10);

	system("pause");
	return 0;
}

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、年龄等,行为有走、跑等

    车作为对象,属性有轮胎、方向盘等,行为有载人、放音乐等

    具有相同性质的对象,可以抽象称为

封装

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

  封装的意义一

    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:设计一个圆类,求圆的周长

const double pi = 3.14;

class Circle{
public:
	int m_r;

	double calculate(){
		return 2 * pi * m_r;
	}
};

int main(){
	Circle c1;
	c1.m_r = 10;

	cout << c1.calculate() << endl;

	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:

    1. public 公共权限

    2. protected 保护权限

    3. private 私有权限

示例:

class Person{
public:
	string m_Name;

protected:
	string m_Car;

private:
	int m_Password;

public:
	void func(){
		m_Name = "张三";
		m_Car = "汽车";
		m_Password = 123456;
	}
};

int main(){
	Person p;

	p.m_Name = "李四";

	//在类外访问不到
	//p.m_Car = "aodi";

	//在类外访问不到
	//p1.m_Password = 123;

	p.func();

	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

示例:

class C1{
	int m_A;
};

struct C2{
	int m_A;
};

int main(){
	C1 c1;
	c1.m_A = 10;

	C2 c2;
	c2.m_A = 10;

	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,可以检测数据的有效性

示例:

class Person{
public:
	void SetName(string name){
		m_Name = name;
	}
	
	string GetName(){
		return m_Name;
	}

	int GetAge(){
		return m_Age;
	}

	void SetAge(int age){
		m_Age = age;
	}

	void SetIdol(string idol){
		m_Idol = idol;
	}

private:
	string m_Name;
	int m_Age = 18;
	string m_Idol;
};

int main(){
	Person p;

	p.SetName("张三");
	cout << p.GetName() << endl;

	cout << p.GetAge() << endl;

	p.SetIdol("小明");

	system("pause");
	return 0;
}

对象的初始化和清理

  C++中的每个对象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

  对象的初始化清理也是两个非常重要的安全问题

    一个对象或变量没有初始状态,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++利用了构造函数析构函数解决上述问题,这两个函数将会被连一起自动调用,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求做的事情,因此如果不提供构造和析构,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,无需手动调用

    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

    函数名称和类名相同

    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,无需手动调用,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,无需手动调用,而且只会调用一次

示例:

class Person{
public:
	Person(){
		cout << "构造函数" << endl;
	}

	~Person(){
		cout << "析构函数" << endl;
	}
};

void Test(){
	Person p;
}

int main(){
	Test();

	system("pause");
	return 0;
}

构造函数的分类和调用

  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

    隐式转换发

示例:

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 p;
}

void test02(){
	//括号法(常用)
	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是一个函数声明
	//Person p2();

	//显式法
	Person p2 = Person(10);
	Person p3 = Person(p2);

	//单独写就是匿名对象,当前行结束,马上析构
	//Person(10);

	//隐式转换法
	Person p4 = 10;
	Person p5 = p4;

	//注意: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
	//Person p5(p4);
}

int main(){
	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递

    以值方式返回局部对象

示例:

class Person{
public:
	Person(){
		cout << "默认构造函数" << 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;
	}

	~Person(){
		cout << "析构函数" << endl;
	}

	int mAge;
};
	
void test01(){
	Person p1(20);
	Person p2(p1);

	cout << p2.mAge << endl;
}

void doWork(Person p){
	
}

void test02(){
	Person p;
	doWork(p);
}

Person doWork2(){
	Person p1;
	return p1;
}

void test03(){
	Person p = doWork2();
}

int main(){
	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

    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,对属性值进行拷贝

  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函数

    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:

class Person{
public:
	Person(){
		cout << "默认构造函数" << endl;
	}

	Person(int a){
		age = a;
		cout << "有参构造函数" << endl;
	}

	Person(Person& p){
		m_Age = p.m_Age;
		cout << "拷贝构造函数" << endl;
	}

	~Person(){
		cout << "析构函数" << endl;
	}

	int m_Age;
};

void test01(){
	Person p;
	p.m_Age = 18;

	Person p2(p);

	cout << p2.m_Age << endl;
}

void test02(){
	Person p;
	Person p2(18);
	Person p3(p2);
	
	cout << p3.m_Age << endl;
}

int main(){
	test01();

	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

深拷贝与浅拷贝

  浅拷贝:简单的赋值拷贝操作

  深拷贝:在堆区重新申请空间、进行拷贝工作

class Person{
public:
	Person(){
		cout << "无参构造函数" << endl;
	}

	Person(int age,int height){
		cout << "有参构造函数" << endl;

		m_Age = age;
		m_hight = new int(height);
	}

	Person(const Person& p){
		cout << "拷贝构造函数" << endl;

		m_Age = p.m_Age;

		//深拷贝操作
		m_height = new int(*p.m_height);
	}

	~Person(){
		cout << "析构函数" << endl;
		if(m_height != NULL){
			delete m_height;
		}
	}

	public:
		int age;
		int* m_height;
};

void test01(){
	Person p1(10,100);
	Person p2(p1);

	cout << p1.m_Age << *p1.m_height << endl;
	cout << p2.m_Age << *p2.m_height << endl;
}

int main(){
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

  如果属性在堆区开辟,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题(堆区重复释放)

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;
	}
	*/

	//初始化列表初始化属性
	Person(int a,int b,int c):m_A(a),m_B(b),m_C(c){

	}

	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};

void test01(){
	//Person p(10,20,30);

	Person p(30,20,10);

	cout << p.m_A << endl;
	cout << p.m_B << endl;
	cout << p.m_C << endl;
}

int main(){
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

类对象作为类成员

  C++中的类可以是另一个类的对象,将该对象称为对象成员

例如:

class A{}
class B{
	A a;
}

  B类中有对象A作为成员,A为对象成员

示例:

class Phone {
public:
	Phone(string pName) {
		cout << "phone" << endl;
		m_PName = pName;
	}

	~Phone() {
		cout << "phone ~" << endl;
	}

	string m_PName;
};

class Person {
public:
	Person(string name, string pName) :m_Name(name), phone(pName){
		cout << "Person" << endl;
	}

	~Person() {
		cout << "Person ~" << endl;
	}

	string m_Name;
	Phone phone;
};

void test01() {
	Person p("张三", "Apple");

	cout << p.m_Name << endl;
	cout << p.phone.m_PName << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

  总结:

    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

    析构的顺序与构造的相反

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

      所有对象共享的一份数据

      在编译阶段分配内存

      类内生命,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

class Person{
public:
	static int m_A;
};

int Person::m_A = 100;

void test01(){
	Person p;

	cout << p.m_A << endl;

	Person p2;
	p.m_A = 200;

	//输出的值为200,所以说明所有对象共享同一个数据
	cout << p.m_A << endl;
}

void test02(){
	/*Person p;
	
	cout << p.m_A << endl;
	*/

	cout << Person::m_A << endl;
}

int main(){
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

示例:

class Person{
public:
	static void func(){
		cout << "func" << endl;
	}

	static int m_A;
	int m_B;

private:
	static void func2(){
		cout << "func2" << endl;
	}
};

int Person::m_A = 10;

void test01(){
	Person p1;
	p1.func();

	Person::func();

	//访问不到
	//Person::func2();
}

int main(){
	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

  只有非静态成员变量才属于类的对象上

示例:

class Person{
public:
	int m_A;

	static int m_B;

	void func(){}

	static void func2(){}
};

int Person::m_B = 0;

void test01(){
	Person p;

	cout << sizeof(p) << endl;
}

void test02(){
	Person p;
	cout << sizeof(p) << endl;
}

int main(){
	

	system("pause");
	return 0;
}

  总结

    空对象占用内存空间为1

    C++编译器会给每个空对象也分配一个空间,时为了区分空对象占内存的情况

    每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址

this指针概念

  C++通过提供特殊的对象指针,this指针,解决区分某个对象调用自己,this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

示例:

class Person{
public:
	Person(int age){
		this -> age = age;
	}

	Person& PersonAddAge(Person &p){
		this -> age +=p.age;
		return *this;
	}

	int age;
};

void test01(){
	Person p1(18);
	cout << p1.age << endl;
}

void test02(){
	Person p1(10);
	Person p2(10);

	p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
	cout << p2.age << endl;
}

int main(){
	test01();

	test02();

	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:

class Person {
public:
	void showClassName() {
		cout << "Person" << endl;
	}

	void showPersonAge() {
		if (this == NULL) {
			return;
		}

		cout << m_Age << endl;
	}

	int m_Age;
};

void test01() {
	Person* p = NULL;

	p->showClassName();

	//报错,因为传入的指针为空
	//p -> showPersonAge();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

const修饰成员函数

  常函数

    成员函数后加const后称这个数为常函数

    常函数内不可以修改成员属性

    成员属性声明时加关键字 muteble 后,在常函数中依旧可以修改

  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:

class Person{
public:
	void showPerson() const{
		//this -> m_A = 100;

		this -> m_B = 100;
	}

	int m_A;
	mutable int m_B;

	void func(){}
};

void test01(){
	Person p;
	p.showPerson();
}

void test02(){
	const Person p;

	//p.m_A = 100;
	p.m_B = 100;

	//p.func();
}

int main(){
	test01();

	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

  总结:

    this指针的本质是指针常量,指针的指向是不可以修改的

    this指针不可以修改指针的指向的

    在成员函数后面加const,修饰的是this指向,让指针指向的值也不可以修改

    加关键字mutable的特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值

    加了muteble的特殊变量,在常对象下也可以修改

    常对象只能调用常函数,不可以调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性

友元

  在程序里,有些私有属性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

class Building {
	//goodGay可以访问Building中的私有成员
	friend void goodGay(Building& building);

public:
	string m_SittingRoom;

	Building() {
		m_SittingRoom = "客厅";
		m_BedRoom = "卧室";
	}

private:
	string m_BedRoom;
};

void goodGay(Building& building) {
	cout << building.m_SittingRoom << endl;

	cout << building.m_BedRoom << endl;
}

void test01() {
	Building building;
	goodGay(building);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

类做友元

class Building;

class Building {
	//GoodGay可以访问本类中的私有成员
	friend class GoodGay;

public:
	Building();

	string m_SittingRoom;

private:
	string m_BedRoom;
};

class GoodGay {
public:
	GoodGay();

	void visit();

	Building* building;
};


void GoodGay::visit() {
	cout << building->m_SittingRoom << endl;

	cout << building->m_BedRoom << endl;
}



Building::Building() {
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}


GoodGay::GoodGay() {
	building = new Building;
}

void test01() {
	GoodGay gg;
	gg.visit();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

成员函数做友元

class Building;

class GoodGay {
public:
	GoodGay();

	//让visit函数可以访问私有成员
	void visit();

	void visit2();
private:
	Building* building;
};

class Building {
	//告诉编译器,GoodGay下的visit成员函数作为本类的友元,可以访问私有的成员
	friend void GoodGay::visit();

public:
	Building();

	string m_SittingRoom;

private:
	string m_BedRoom;
};

Building::Building() {
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}



GoodGay::GoodGay() {
	building = new Building;
}

void GoodGay::visit() {
	cout << building->m_SittingRoom << endl;

	cout << building->m_BedRoom << endl;
}

void GoodGay::visit2(){
	cout << building -> m_SittingRoom << endl;

	//cout << building -> m_BedRoom << endl;
}

void test01() {
	GoodGay gg;
	gg.visit();
}

int main() {
	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

  注意:

    对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可以改变的

    不能滥用运算符重载

#include <iostream>
using namespace std;


class Person {
public:
	//成员函数重载+
	/*Person operator+(Person& p) {
		Person temp;
		temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
		temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
		return temp;
	}*/

	int m_A;
	int m_B;
};

Person operator+(Person& p1, Person& p2) {
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_B;
	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
	return temp;
}

Person operator+(Person& p1, int a) {
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + a;
	temp.m_B = p1.m_B + a;
	return temp;
}

void test01() {
	Person p1;
	p1.m_A = 10;
	p1.m_B = 10;
	Person p2;
	p2.m_A = 10;
	p2.m_B = 10;

	Person p3 = p1 + p2;
	Person p4 = p1 + 100;

	cout << p3.m_A << endl;
	cout << p3.m_B << endl;

	cout << p4.m_A << endl;
	cout << p4.m_B << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

左移运算符重载

  作用:可以输出自定义数据类型

  重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
	friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person p);

public:
	Person(int a, int b) {
		m_A = a;
		m_B = b;
	}

private:
	int m_A;
	int m_B;
};

ostream& operator<< (ostream& cout, Person p) {
	cout << p.m_A << endl;
	cout << p.m_B << endl;
	return cout;
}

void test01() {
	Person p(10,10);
	cout << p << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

递增运算符重载

  通过重载递增运算符,实现自己的整型数据

#include <iostream>
using namespace std;

class MyInteger {
	friend ostream& operator<< (ostream& cout, MyInteger myint);

public:
	MyInteger() {
		m_Num = 0;
	}

	//重载前置++运算符
	//返回引用是为了一直对一个数据进行递增操作
	MyInteger& operator++() {
		m_Num++;
		return *this;
	}

	//重载后置++运算符
	//参数中的占位参数int可以作为区分前置和后置递增
	MyInteger operator++(int) {
		MyInteger temp = *this;
		m_Num++;
		return temp;
	}
	
private:
	int m_Num;
};

ostream& operator<< (ostream & cout, MyInteger myint) {
	cout << myint.m_Num;
	return cout;
}

void test01() {
	MyInteger myint;

	cout << ++myint << endl;
}

void test02() {
	MyInteger myint;

	cout << myint++ << endl;
	cout << myint << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

赋值运算符重载

  C++编译器至少给一个类添加4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

    4.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,做复制操作时也会出现深浅拷贝问题

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
public:
	Person(int age) {
		m_Age = new int(age);
	}

	int* m_Age;

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

	Person& operator=(Person& p) {
		if (m_Age != NULL) {
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}

		m_Age = new int(*p.m_Age);

		return *this;
	}
};

void test01() {
	Person p1(16);
	Person p2(20);
	Person p3(30);

	p3 = p2 = p1;

	cout << *p1.m_Age << endl;
	cout << *p2.m_Age << endl;
	cout << *p3.m_Age << endl;
}

int main() {
	test01();

	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

#include <iostream>
using namespace std;

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

	bool operator==(Person& p) {
		if (this->age == p.age && this->name == p.name) {
			return true;
		}
		return false;
	}

	string name;
	int age;
};

void test01() {
	Person p1("Tom", 12);
	Person p2("Tom", 12);

	cout << (p1 == p2) << 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,因此成为仿函数
  • 仿函数没有固定方法,非常灵活

示例

#include<iostream>;
using namespace std;

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

void test01() {
	MyPrint myprint;

	//由于使用起来类似于函数调用,因此成为仿函数
	myprint("helloWorld");
}

class MyAdd {
public:
	int operator()(int num1, int num2) {
		return num1 + num2;
	}
};

void test02() {
	MyAdd myAdd;

	int res = myAdd(1, 2);
	cout << res << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

继承

继承是面向对象三大特征之一

继承的基本语法

继承的优点:减少重复代码

语法class 子类 : public 父类
子类也被称为派生类
父类也被称为基类

派生类中的成员,包含两大部分

  • 一类是从基类继承过来的,一类是自己增加的成员
  • 从基类继承过来的表现其共性,而新增的成员体现了其个性

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class BasePage {
public:
	void header() {
		cout << "这是网页头部" << endl;
	}

	void footer() {
		cout << "这是网页底部" << endl;
	}

	void left() {
		cout << "这是网页左侧边框展示" << endl;
	}
};

class Java : public BasePage {
public:
	void content() {
		cout << "Java学科视频" << endl;
	}
};

class Python : public BasePage {
public:
	void content() {
		cout << "Python学科视频" << endl;
	}
};

class Cpp : public BasePage {
public:
	void content() {
		cout << "C++学科视频" << endl;
	}
};

void test01() {
	cout << "Java如下" << endl;
	Java ja;
	ja.content();
	ja.footer();
	ja.header();
	ja.left();
	cout << "------------------" << endl;

	cout << "Python如下" << endl;
	Python py;
	py.content();
	py.footer();
	py.header();
	py.left();
	cout << "------------------" << endl;

	cout << "C++如下" << endl;
	Cpp cpp;
	cpp.content();
	cpp.footer();
	cpp.header();
	cpp.left();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

继承方式

继承的语法:class 子类 : 继承方式 父类

继承方式一共有三种

  • 公共继承
  • 保护继承
  • 私有继承

在这里插入图片描述

示例:

#include <iostream>
using namespace std;

class Base1 {
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son1 : public Base1 {
public:
	void func() {
		//父类中的公共权限成员 到子类中依然是公共权限
		m_A = 10;

		//父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限
		m_B = 20;

		//父类中的四有权限成员 子类访问不到
		//m_C = 30;
	}
};

void test01() {
	Son1 s1;
	s1.m_A = 100;

	//由于是保护权限,所以类外访问不到这个成员
	//s1.m_B = 100;
}

class Son2 : protected Base1 {
public:
	void func() {
		m_A = 100;
		m_B = 100;

		//私有权限依旧访问不到
		//m_C = 100;
	}
};

void test02() {
	Son2 son2;

	//protected继承方式将父类中的public权限的变量转换成了protected权限,无法类外访问
	//son2.m_A;
	//son2.m_B;
}

class Son3 : private Base1 {
public:
	void func() {
		m_A = 10;
		m_B = 10;
		
		//依旧无法访问到私有权限成员变量
		//m_C = 10;
	}
};

void test03() {
	//private继承方式将父类中的成员都变成了private权限,无法在外部访问
	//m_A = 1;
	//m_B = 2;
}

继承中的对象模型

问题:从父类继承过来的成员,哪些属于子类对象?

父类中私有成员也被子类继承了,只是由编译器给隐藏后访问不到

示例:

#include <iostream>;
using namespace std;

class Base {
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son : public Base {
public:
	int m_D;
};

//利用开发人员命令提示工具查看对象模型
//跳转盘符  F:
//跳转文件路径 cd 具体路径
//查看命名
//cl /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名

void test01() {
	cout << "size of Son = " << sizeof(Son) << endl;
}

int main() {
	test01();
	
	system("pause");
	return 0;
}

继承中构造和析构顺序

子类继承父类后,当创建子类对象,也会调用父类对象中的构造函数

问题:父类和子类的构造函数谁先调用?

顺序如下:

  • 先构造父类,再构造子类
  • 析构的顺序与构造的顺序相反

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Base {
public:
	Base() {
		cout << "Base构造函数" << endl;
	}

	~Base() {
		cout << "Base析构函数" << endl;
	}
};

class Son : public Base {
public:
	Son() {
		cout << "Son构造函数" << endl;
	}

	~Son() {
		cout << "Son析构函数" << endl;
	}
};

void test01() {
	Son son;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

继承同名成员处理方式

问题:当子类成员与父类出现同名的成员,如何通过子类对象,访问到子类或父类中同名的数据?

  • 访问子类同名成员 直接访问即可
  • 访问父类同名成员 需要加作用域
  1. 子类对象可以直接访问到子类中同名成员
  2. 子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
  3. 当子类和父类拥有同名的成员函数,子类会隐藏掉父类中同名成员函数,加作用域可以访问到父类中同名函数

示例:

#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
	Base() {
		m_A = 100;
	}

	void func() {
		cout << "Base调用" << endl;
	}

	int m_A;
};

class Son : public Base {
public:
	Son() {
		m_A = 200;
	}

	void func() {
		cout << "Son调用" << endl;
	}

	int m_A;
};

void test01() {
	Son s;
	cout << s.m_A << endl;

	//如果通过子类对象访问到父类中的同名成员,需要加作用域
	cout << s.Base::m_A << endl;
}

void test02() {
	Son s;
	s.func();

	s.Base::func();
}

int main() {
	test01();
	test02();

	return 0;
}

继承同名静态成员处理方式

问题:继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问?

静态成员和非静态成员出现同名,处理方式一致:

  • 访问子类同名成员 直接访问即可
  • 访问父类同名成员 需要加作用域

同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样,只不过有两种访问方式(通过对象和通过类名)

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Base {
public:
	static int m_A;

	static void func() {
		cout << "Base静态" << endl;
	}
};

int Base::m_A = 100;

class Son : public Base {
public:
	static int m_A;

	static void func() {
		cout << "Son静态" << endl;
	}
};

int Son::m_A = 200;

void test01() {
	//通过对象访问
	Son s;
	cout << s.m_A << endl;
	cout << s.Base::m_A << endl;

	//通过类名访问
	cout << Son::m_A << endl;
	cout << Son::Base::m_A << endl;
}

void test02() {
	//通过对象访问
	Son s;
	s.func();
	s.Base::func();

	//通过类名访问
	Son::func();
	Son::Base::func();
}

int main() {
	test01();
	test02();

	return 0;
}

多继承语法

C++允许一个类继承多个类

语法:class 子类 : 继承方式 父类1,继承方式 父类2...

多继承可能会引发父类中有同名成员出现,需要加作用域区分

C++实际开发中不建议用多继承

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Base1 {
public:
	Base1() {
		m_A = 1;
	}

	int m_A;
};

class Base2 {
public:
	Base2() {
		m_B = 2;
	}

	int m_B;
};

class Son : public Base1, public Base2 {
public:
	Son() {
		m_C = 3;
		m_D = 4;
	}

	int m_C;
	int m_D;
};

void test01() {
	Son s;
	cout << sizeof(s) << endl;

	cout << s.Base1::m_A << endl;
	cout << s.Base2::m_B << endl;
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

菱形继承

菱形继承概念

  • 两个派生类继承同一个基类
  • 又有某个类同时继承两个派生类
  • 这种继承被称为菱形继承,或者钻石继承

案例

在这里插入图片描述

分析案例中出现的问题

  1. 羊继承了动物的数据,驼同样继承了动物的数据,当羊驼使用数据时,会产生二义性
  2. 羊驼继承自动物的数据变成了两份,其实一份即可

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Animal{
public:
	int m_Age;
};

//因为菱形继承导致数据有两份,资源浪费
//利用虚继承 加上关键字 virtual 变为虚继承
//Animal类称为 虚基类
class Sheep : virtual public Animal {

};

class Tuo : virtual public Animal{};

class SheepTuo : public Sheep,public Tuo{};

void test01() {
	SheepTuo st;
	st.Sheep::m_Age = 10;
	st.Tuo::m_Age = 11;

	//当菱形继承,两个父类拥有相同数据,需要加以作用域区分
	cout << st.Sheep::m_Age << endl;
	cout << st.Tuo::m_Age << endl;
	cout << st.m_Age << endl;

}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

多态

多态的基本概念

  多态是C++面向对象三大特性之一

  多态分为两类

    静态多态:函数重载和运算符重载属于静态多态,复用函数名

    动态多态:派生类和虚函数实现运行时多态

  静态多态和动态多态区别:

    静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址

    动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址

  动态多态满足条件:

    有继承关系

    子类重写父类的虚函数

  动态多态使用:

    父类的指针或引用指向子类对象

  重写:函数返回值类型 函数名 参数列表完全一致成为重写

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Animal {
public:
	virtual void speak() {
		cout << "说话" << endl;
	}
};

class Cat : public Animal {
public:
	void speak() {
		cout << "猫说话" << endl;
	}
};

class Dog :public Animal {
public:
	void speak() {
		cout << "狗说话" << endl;
	}
};

//地址早绑定 在编译阶段确定函数地址
//如果想让猫说话 那么这个函数地址就不能提前绑定 需要在运行阶段进行绑定 地址晚绑定
void doSpeak(Animal &animal) {
	animal.speak();
}

void test01() {
	Cat cat;
	doSpeak(cat);

	Dog dog;
	doSpeak(dog);
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

多态案例一:计算器类

  案例描述:

    分别利用普通写法和多态技术,设计实现两个操作数进行运算的计算机类

  多态的优点:

    代码组织结构清晰

    可读性强

    利于前期和后期的拓展和维护

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Caculator {
public:
	int getResult(string oper) {
		if (oper == "+") {
			return num1 + num2;
		}
		else if (oper == "-") {
			return num1 - num2;
		}
		else if (oper == "*") {
			return num1 * num2;
		}

	}

	int num1;
	int num2;
};

void test01() {
	Caculator c;
	c.num1 = 1;
	c.num2 = 2;

	cout << c.getResult("+") << endl;
	cout << c.getResult("-") << endl;
	cout << c.getResult("*") << endl;
}

class AbstractCalculator {
public:
	virtual int getResult() {
		return 0;
	}

	int num1;
	int num2;
};

class AddCalculator : public AbstractCalculator {
public:
	int getResult() {
		return num1 + num2;
	}
};

class SubCalculator : public AbstractCalculator {
public:
	int getResult() {
		return num1 - num2;
	}
};

class MulCalculator : public AbstractCalculator {
public:
	int getResult() {
		return num1 * num2;
	}
};

void test02() {
	AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
	abc->num1 = 1;
	abc->num2 = 2;

	cout << abc->getResult() << endl;
	delete abc;

	abc = new SubCalculator;
	abc->num1 = 1;
	abc->num2 = 2;
	cout << abc->getResult() << endl;
	delete abc;

	abc = new MulCalculator;
	abc->num1 = 1;
	abc->num2 = 2;
	cout << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	return 0;
}

纯虚函数和抽象类

  在多态中,通常父类中虚函数的实现是毫无意义的,主要都是调用子类重写的内容

  因此可以将虚函数改为纯虚函数

  纯虚函数语法:virtual 返回值类型 函数名 (参数列表) = 0;

  当类中有了纯虚函数,这个类也称为抽象类

  抽象类特点

    无法实例化对象

    子类必须重写抽象类中的纯虚函数,否则也属于抽象类

示例:

#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
	//只要有一个纯虚函数,这个类成为抽象类
	virtual void func() = 0;
};

class Son : public Base{
public:
	
};

class Son2 :public Base {
public:
	virtual void func() {
		cout << "调用" << endl;
	}
};

void test01() {
	//无论堆区还是栈区,都无法实例化对象
	//Base b;
	//new Base;

	//抽象类的子类必须重写父类中的纯虚函数,否则也属于抽象类,无法实例化对象
	//Son s;

	Base* b = new Son2;
	b->func();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

多态案例二-制作饮品

  案例描述

    制作饮品的大致流程为:煮水、冲泡、导入杯中、加入辅料

  利用多态技术实现本案例,提供抽象制作饮品基类,提供子类制作咖啡和茶叶

在这里插入图片描述

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class AbstractDrinking {
public:
	virtual void Boil() = 0;

	virtual void Brew() = 0;

	virtual void PourInCup() = 0;

	virtual void PutSomething() = 0;

	void makeDrink() {
		Boil();
		Brew();
		PourInCup();
		PutSomething();
	}
};

class Coffee : public AbstractDrinking {
public:
	virtual void Boil() {
		cout << "煮水" << endl;
	}

	virtual void Brew() {
		cout << "冲咖啡" << endl;
	}

	virtual void PourInCup() {
		cout << "倒咖啡" << endl;
	}

	virtual void PutSomething() {
		cout << "加糖" << endl;
	}
};

class Tea : public AbstractDrinking {
public:
	virtual void Boil() {
		cout << "煮矿泉水" << endl;
	}

	virtual void Brew() {
		cout << "冲茶叶" << endl;
	}

	virtual void PourInCup() {
		cout << "倒茶叶" << endl;
	}

	virtual void PutSomething() {
		cout << "加枸杞" << endl;
	}
};

void doWork(AbstractDrinking* a) {
	a->makeDrink();
	delete a;
}

void test01() {
	doWork(new Coffee);
	doWork(new Tea);
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

虚析构和纯虚析构

  多态使用时,如果子类中有属性开辟到堆区,那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码

  解决方式:

    将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构

  虚析构和纯虚析构共性:

    可以解决父类指针释放子类对象

    都需要有具体的函数实现

  虚析构和纯虚析构区别:

    如果是纯虚析构,该类属于抽象类,无法实例化对象

  虚析构语法:virtual ~类名(){}

  纯虚析构语法:virtual ~类名(){} = 0;

         类名::~类名(){}

  虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象

  如果子类中没有堆区数据,可以不写为虚析构或者纯虚析构

  拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

示例:

#include<iostream>;
#include<string>;
using namespace std;

class Animal {
public:
	Animal() {
		cout << "Animal构造函数" << endl;
	}

	//利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象时不干净的问题
	//virtual ~Animal() {
	//	cout << "Animal析构函数" << endl;
	//}

	//纯虚析构
	//需要声明也需要实现
	//有了纯虚析构之后,这个类也属于抽象类,无法实例化对象
	virtual ~Animal() = 0;

	virtual void speak() = 0;
};

Animal :: ~Animal() {
	cout << "Animal纯虚析构" << endl;
}

class Cat : public Animal {
public:
	Cat(string name) {
		cout << "Cat构造" << endl;
		m_name = new string(name);
	}

	~Cat() {
		if (m_name != NULL) {
			cout << "Cat析构" << endl;
			delete m_name;
			m_name = NULL;
		}
	}

	virtual void speak() {
		cout << *m_name << "猫叫" << endl;
	}

	string* m_name;
};

void test01() {
	Animal* a = new Cat("Tom");
	a->speak();

	//父类指针在析构的时候 不会调用子类中析构函数 导致子类中如果有堆区属性 出现内存泄漏
	delete a;
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

多态案例三-电脑组装

  案例描述

    电脑主要组成部件为CPU(用于计算),显卡(用于显示),内存条(用于存储)

    将每个零件封装出抽象基类,并且提供不同的厂商生产不同的零件,例如Inter厂商和Lenovo厂商

    创建电脑类提供让电脑工作的函数,并且调用每个零件工作的接口

    测试时组装三台不同的电脑进行工作

示例:

#include<iostream>;
using namespace std;

class Cpu {
public:
	virtual void calculate() = 0;
};

class VideoCard {
public:
	virtual void display() = 0;
};

class Memory {
public:
	virtual void storage() = 0;
};

class Computer {
public:
	Computer(Cpu* m_Cpu, VideoCard* m_vc, Memory* m_mem) {
		cpu = m_Cpu;
		vc = m_vc;
		mem = m_mem;
	}

	void work() {
		cpu->calculate();
		vc->display();
		mem->storage();
	}

	~Computer() {
		if (cpu != NULL) {
			delete cpu;
			cpu = NULL;
		}
		if (vc != NULL) {
			delete vc;
			vc = NULL;
		}
		if (mem != NULL) {
			delete mem;
			mem = NULL;
		}
	}

private:
	Cpu* cpu;
	VideoCard* vc;
	Memory* mem;
};

class InterCPU : public Cpu {
	virtual void calculate() {
		cout << "Inter Cpu" << endl;
	}
};

class InterVideoCard : public VideoCard {
	virtual void display() {
		cout << "Inter VideoCard" << endl;
	}
};

class InterMemory : public Memory {
	virtual void storage() {
		cout << "Inter Memory" << endl;
	}
};

class LenovoCPU : public Cpu {
	virtual void calculate() {
		cout << "Lenovo Cpu" << endl;
	}
};

class LenovoVideoCard : public VideoCard {
	virtual void display() {
		cout << "Lenovo VideoCard" << endl;
	}
};

class LenovoMemory : public Memory {
	virtual void storage() {
		cout << "Lenovo Memory" << endl;
	}
};

void test01() {
	Cpu* inter = new InterCPU;
	VideoCard* card = new InterVideoCard;
	Memory* mem = new InterMemory;
	Computer* c1 = new Computer(inter, card, mem);
	c1->work();
	delete c1;

	Computer* c2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);
	c2->work();
	delete c2;
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

文件操作

  程序运行时产生的数据都属于临时数据,程序一旦运行结束都会被释放

  通过文件可以将数据持久化

  C++中对文件操作需要包含头文件<fstream>

  文件类型分为两种

    文本文件:文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中

    二进制文件:文件以文本的二进制形式存储在计算机中,用户一般不能直接读懂它们

  操作文件的三大类

    ofstream:写操作

    ifstream:读操作

    fstream:读写操作

文本文件

写文件

  写文件步骤如下:

    包含头文件 #include <fstream>

    创建流对象 ofstream ofs;

    打开文件 ofs.open(“文件路径”,打开方式);

    写数据 ofs << “写入的数据”;

    关闭文件 ofs.close();

  文件打开方式

打开方式解释
ios::in为读文件而打开文件
ios::out为写文件而打开文件
ios::state初始位置:文件尾
ios::app追加方式写文件
ios::trunc如果文件存在先删除,再创建
ios::binary二进制方式

  注意:文件打开方式可以配合使用,利用|操作符

  例如:用二进制方式写文件 ios::binary | ios::out

示例:

#include <iostream>;
#include <fstream>;
using namespace std;

void test01() {
	ofstream ofs;
	ofs.open("test.txt", ios::out);
	ofs << "姓名:张三" << endl;
	ofs << "性别:男" << endl;
	ofs << "年龄:18" << endl;
	ofs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

读文件

  读文件与写文件步骤相似,但是读取方式相对较多

  读文件步骤如下:

    包含头文件 #include <fstream>

    创建流对象 ifstream ifs;

    打开文件并判断文件是否打开成功 ifs.open(“文件路径”,打开方式);

    读数据 四种方式读取

    关闭文件 ifs.close();

示例:

#include<iostream>;
#include<fstream>;
#include<string>;
using namespace std;

void test01() {
	ifstream ifs;
	ifs.open("test.txt", ios::in);
	if (!ifs.is_open()) {
		cout << "打开失败" << endl;
		return;
	}

	//第一种读取方法
	/*char buffer[1024] = { 0 };
	while (ifs >> buffer) {
		cout << buffer << endl;
	}*/

	//第二种读取方法
	/*char buffer[1024] = { 0 };
	while (ifs.getline(buffer, sizeof(buffer))) {
		cout << buffer << endl;
	}*/

	//第三种读取方法
	string buffer;
	while (getline(ifs, buffer)) {
		cout << buffer << endl;
	}

	//第四种读取方法(不常用)
	/*char c;
	while ((c = ifs.get()) != EOF) {
		cout << c << endl;
	}*/

	ifs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

二进制文件

  以二进制的方式对文件进行读写操作

  打开方式要指定ios::binary

写文件

  二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write

  函数原型:ostream& write(const char * buffer,int len);

  参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间,len是读写的字节数

示例:

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

class Person {
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

void test01() {
	ofstream ofs;
	ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);
	Person p = { "张三",18 };
	ofs.write((const char*)&p, sizeof(Person));
	ofs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

读文件

  二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read

  函数原型:istream& read(char*buffer,int len);

  参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间,len是读写的字节数

示例:

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

class Person {
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

void test01() {
	ifstream ifs;
	ifs.open("person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (!ifs.is_open()) {
		cout << "打开失败" << endl;
		return;
	}
	Person p;
	ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));
	cout << p.m_Name << endl;
	cout << p.m_Age << endl;
	ifs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
) {
		cout << buffer << endl;
	}*/

	//第三种读取方法
	string buffer;
	while (getline(ifs, buffer)) {
		cout << buffer << endl;
	}

	//第四种读取方法(不常用)
	/*char c;
	while ((c = ifs.get()) != EOF) {
		cout << c << endl;
	}*/

	ifs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

二进制文件

  以二进制的方式对文件进行读写操作

  打开方式要指定ios::binary

写文件

  二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write

  函数原型:ostream& write(const char * buffer,int len);

  参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间,len是读写的字节数

示例:

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

class Person {
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

void test01() {
	ofstream ofs;
	ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);
	Person p = { "张三",18 };
	ofs.write((const char*)&p, sizeof(Person));
	ofs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

读文件

  二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read

  函数原型:istream& read(char*buffer,int len);

  参数解释:字符指针buffer指向内存中一段存储空间,len是读写的字节数

示例:

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

class Person {
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

void test01() {
	ifstream ifs;
	ifs.open("person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (!ifs.is_open()) {
		cout << "打开失败" << endl;
		return;
	}
	Person p;
	ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));
	cout << p.m_Name << endl;
	cout << p.m_Age << endl;
	ifs.close();
}

int main() {
	test01();

	return 0;
}

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