C++回顾从入门开始

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include、iostream、main()

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}


========== 解释 ==========
int表示函数的返回值类型，表示该主函数的返回值是一个int类型的值；

main()是C++的主函数（也称入口函数）
它是C++程序开始执行的地方
一个完整的C++程序（或工程）必须的有一个main()且只能有一个

include<iostream>意思是引入iostream库，即输入输出流库。

iostream库的基础是两种命名为istream和ostream的类型，分别表示输入流和输出流。#include<iostream>是标准的C++头文件，任何符合标准的C++开发环境都有这个头文件

变量、常量、关键字、标识符命名规则

变量

用于记录程序中可以更改的数据
给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存
数据类型变量名 = 初始值；

int a = 10;
cout << "a = "<< a << endl;

常量

用于记录程序中不可更改的数据

1.#define 常量名 常量值（通常在文件上方定义,表示一个常量。）
eg：#define day 7//是不可修改的值，一旦修改就会报错


2.const 数据类型 常量名 = 常量值（通常在变量定义之前加关键字const,修饰该变量为常量，不可修改。）
eg：const int month = 30;

关键字

关键字是C++中预先保留的单词（标识符）
在定义变量或常量的时候不要使用关键字。

在这里插入图片描述

标识符命名规则

作用：C++规定给标识符(变量、常量)命名时，有一套自己的规则

标识符不能是关键字
标识符只能由字母、数字、下划线组成
第一个字符必须为字母或者下划线
标识符中字母区分大小写

数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量的时候，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给该变量分配内存空间。

整型

作用：整型变量表示的是整型类型的数据。
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于占用的内存空间不同。
在这里插入图片描述

sizeof关键字

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
	// sizeof(数据类型/变量);
	// 统计数据类型所占空间的大小。
	cout << "int类型所占空间的大小是：" <<sizeof(int)<< endl;
	system("pause");
	return 0;
}

实型(浮点型)

作用：用于表示小数。
浮点型分为两种-单精度float-双精度double。
两者的区别在于有效数字的表示范围不一样。
在这里插入图片描述

float f1 = 3.14f;
//编译器会默认把一个小数当做双精度//默认情况下输出一个小数会显示出6位有效数字//例如：下面这个f1只输出到6float f1 = 3.1234567f;

字符型

作用：字符型变量用于显示单个字符。

char a = 'a';
/*注意：显示字符型变量时用单引号括起来，不是双引号。单引号内只能有一个字符，不可以是字符串。*/

C和C++中字符型变量只占1个字节。
字符型变量并不是把所有的字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元中。

转义字符

作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符。
在这里插入图片描述

字符串

作用:用于表示一串字符串。

c 形式字符串（要用双引号括起来）

语法：char 变量名[] = "字符串值";

char str1[] = "hello world";

c++ 形式字符串（需要加入头文件#include）

#include<string>

语法：string 变量名 = "字符串值";

string st2 = "hellow world";

布尔类型bool

作用:布尔类型数据代表真或假的值。

bool类型只有两个值：
true——真（1）
false——假（0）
bool类型占1个字节大小

bool flag = true;

输入、运算符

数据输入

作用：用于从键盘获取数据

语法：cin >> 变量
int a = 0;cin >>a;

运算符

作用：用于代码的运算。

算数运算符（用于处理四则运算）
赋值运算符（用于将表达式的值赋给变量）
比较运算符（用于表达式的比较，并返回一个真值或假值）
逻辑运算符（用于根据表达式的值返回真值或假值）

程序流程结构

C/C++支持最基本的三大基本程序运算结构:顺序结构、选择结构、循环结构。

顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转。
选择结构：依据条件是否满足,有选择的执行相应代码。
循环结构：依据条件是否满足，循环多次指定某段代码。

选择结构

if语句

if(条件1)
{
    //条件1满足执行的语句
    //嵌套if语句
    if() //单行格式if语句
}
else if(条件2)
{
    //条件2满足执行的语句
}
......
else
{
    //都不满足执行的语句
}

三目运算符(通过三目运算符实现简单的判断)

表达式1？表达式2：表达式3
表达式1(是否为真)？表达式2(为真结果)：表达式3(为假结果)

eg：
int a = 9;
int b = 10;
int c = 0;
c = a > b ? a : b;  // 10


int a = 10;
int b = 9;
int c = 0;
c = a > b ? a : b;  // 10

switch语句（执行多条件分支语句）

switch(表达式)
{
        case 结果1：
            执行语句;
            break;
        ......
        default：
            执行语句;
        	break;
}

switch('0'){
    case '0' :
        cout << "星期一" << endl;
    break;
    case '1' :
        cout << "星期二" << endl;
    break;
    default :
        cout << "不知道星期几" << endl;
}

循环结构

while循环语句

// 语法
while(循环条件){    循环语句} （只要满足循环条件的结果为真，就执行循环语句。）

eg：猜数字
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main(void)
{
	int num = rand() % 100;
	cout << num << endl;
	int puT = 0;
	cout << "请你猜一下这个数是多少\n" << endl;
	while ((cin >> puT))
	{
		if (puT > num)
		{
			cout << "猜大了\n" << endl;
		}
		else if (puT <= num / 2)
		{
			cout << "太小了\n" << endl;
		}
		else if (puT >= num / 2 && puT < num)
		{
			cout << "再大一点\n" << endl;
		}
		else if (num == puT)
		{
			cout << "猜对了\n" << endl;
			break;
		}
	}
	system("pause");
	return 0;
}

do-while循环语句（注意:与while的区别在于do-while会先执行一次循环语句，再判断循环条件。）

// 语法
do{    
	循环语句
}while(循环条件)

eg：水仙花数
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
	int ge = 0;
	int shi = 0;
	int bai = 0;
	int i = 100;
	do
	{
		ge = i % 10;
		shi = (i / 10) % 10;
		bai = i / 100;
		if (i == ge * ge * ge + shi * shi * shi + bai * bai * bai)
		{
			cout << i << endl;
		}
		i++;
	} while (i < 1000);
	system("pause");
	return 0;
}

for循环语句

// 语法
for(起始条件;条件表达式;末尾循环体){    循环语句}

eg：敲桌子 是7的倍数、各位有7、十位有7
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{	
    for (int i = 1; i < 100; i++)	
    {		
        int ge = i % 10;		
        int shi = (i /10)% 10;		
        if (i % 7 == 0 || ge == 7 || shi == 7)		
        {			
            cout << i << endl;		
        }	
    }
}

跳转语句

break语句

作用:用于跳出选择结构或者循环结构。

break使用的时机：

1、出现在switch语句中，作用是终止case并跳出swtich 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
2、出现在嵌套语句中，跳出最近的内层循环语句

continue语句

作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环。

goto语句

如果标记的名称存在，执行到goto语句的时候，会跳转到标记的位置。

goto语句也称为无条件转移语句;goto语句的语义是改变程序流向,转去执行语句标号所标识的语句;
goto语句通常与条件语句配合使用。可用来实现条件转移,构成循环,跳出循环体等功能。

void  main()
{
    int i;
    switch(i)
    {
        case 0:
              break;
        case 1:
               goto stop;
        default:
            break;
    }
    stop:  printf (  "Jumped to stop. i = %d\n" , i );
}

数组

所谓数组就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素

数组的特点

数组中的每个数据元素都是相同的数据类型。
数组是由连续的内存位置组成的。

一维数组

定义:
	数据类型 数组名[数组长度];
	数据类型 数组名[数组长度] = {值1，值2......};
	数据类型 数组名[] = {值1，值2......};;


eg:输出最重的一只小猪的体重
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{	
    int temp = 0;	
    int Weight[5] = { 300,250,200,400,450 };	
    for (int i = 0; i < 5; i++)	
    {		
        if (Weight[i] > temp)		
        {			
            temp = Weight[i];		
        }	
    }	
    cout << "最重的小猪是" << temp << "kg";	
    return 0;
}

数组元素逆置

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{ 	
    int temp = 0;	
    nt nums[5] = { 1,2,3,4,5};	
    int start = 0;	
    int end = sizeof(nums)/sizeof(nums[0]) -1 ;	
    while (start < end)	
    {		
        temp = nums[start];		
        nums[start] = nums[end];		
        nums[end] = temp;		
        end--;		
        start++;	
    }	
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {		
        cout << nums[i];	
    }	
    return 0;
}

冒泡排序

最常用的排序算法，对数组内元素进行排序

比较相邻两个元素，如果第一个比第二个大就交换他们的位置
每一对相邻元素做同样的工作，整型完毕后，找到第一个最大值。
重复以上的步骤，每次比较次数-1，知道不需要比较

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{ 
	//排序的总轮数=元素个数-1
	//每轮对比的次数 = 元素个数- 排序轮数 
	int nums[9] = { 7,5,2,4,9,8,6,7,1 };
	for (int i = 0; i < 8 ; i++)
	{
		//内层循环对比
		for (int j = 0; j < 9 - i-1; j++)
		{
			//第一个数比第二个数大就交换他们两个的位置
			int temp = 0;
			if (nums[j] > nums[j + 1])
			{
				temp = nums[j+1];
				nums[j + 1] = nums[j];
				nums[j] = temp;
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << nums[i];
	}
	return 0;
}

二维数组

二维数组就是在一维数组的基础上多加一个维度，就是在一维数组里面存储一维数组。

定义：
	数据类型 数组名[行][列];
	数据类型 数组名[行][列] = {{数据1，数据2}，{数据3，数据4}};
	数据类型 数组名[行][列] = {数据1，数据2，数据3，数据4};
	数据类型 数组名[][列] = {数据1，数据2，数据3，数据4};
	
以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性。

考试成绩统计练习（分别输出三个人的总成绩）

	语文	数学	英语
甲	50	40	60
乙	20	10	30
丙	70	80	90

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{	
    int score[3][3] = { {60,50,40},{10,20,30},{70,80,90} };	
    //嵌套循环解决	
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {			
        int temp = 0;	
        for (int j = 0; j < 3; j++)		
        {			
            temp += score[i][j];			
        }		
        cout << temp << endl;	
    }
}

函数

将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码。

定义:
	函数的几个要素:
	
	返回值类型 函数名(参数列表)
	{    
		函数语句;    
		return 表达式;
	}

函数的调用:
	功能：使用定义好的函数
	语法:函数名(参数)

值传递:
	就是函数调用时将参数值传给形参
	值传递时，如果形参发生变化，并不会影响到实参

函数的常见样式:
	无参无返、有参无返、无参有返、有参有返

函数的声明
	作用：告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
	函数的声明可以有很多次，定义只能有一次。

	//声明
	int max(int a,int b);
	//定义
	int max(int a ,int b)
	{
	    return a+b;
	}

函数的分文件编写(让代码结构更加清晰)
就是在.h的头文件里面放函数声明，函数的定义放到.c文件里

指针

指针（Pointer），从其英文字面上来理解就是一个指向某一物件的东西，在程序中就是指向数据的地址（Address）。计算机的内存可以看作是一个紧密排列的数据序列，每一小块数据序列，每一小块数据（也就是字节）的旁边都有一个编号代表数据地址。这在现实中可以用房屋的地址来理解，我们可以说这一栋房子是小李家，也可以说一栋房子是xx路xxx号（指针表示）。

内存编号是从0开始记录的，一般用16进制数字标识。
可以利用指针变量保存地址。

空指针

空指针:指针变量指向内存中编号为0的空间

用途:初始化指针变量

注意:空指针指向的内存空间是不可以访问的

int* p = NULL;

野指针

野指针(wild pointer)，简单讲是指指向不可用的内存区域的指针。需要注意的一点是，野指针与NULL空指针是不同的。NULL指针一般比较好判断，直接用if (p==NULL)语句判断即可。但是野指针指向的是垃圾内存区域的指针，一旦使用往往会造成不可预测的结果，这种随机不可预测的结果才是最可怕的。

const修饰指针

const修饰指针有3种情况
	const修饰指针—常量指针
	const修饰常量—指针常量
	const既修饰指针，又修饰常量

	const修饰的是指针，指针指向可以改，指针指向的值不可以改
		const int *p=&a;
		*p = 20; //错误，p指向的内存中的值不能修改
		p = &b; //正确，p可以改变指向
		
	const修饰的是常量，指针指向不可以改，指针指向的值可以更改
		int * const p=&a;
		*p = 20; //正确，p指向的值可以修改
		p = &b; //错误，p不可以改变指向
		
	const既修饰指针，又修饰常量，指针的指向和指针指向的值都不可以改变
	    const int* const p = &a;

指针和数组
作用:利用指针访问数组元素
int arr[] = {1,2,3,4};
int* p = arr;


指针和函数
作用:利用指针作函数的参数，可以修改实参的值。  ——传(址)引用

eg:封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排列
#include<iostream>
using namespace std;
void PopSort(int* a,int len)
{
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < len-i - 1; j++)
		{
			int temp = 0;
			if (a[j] > a[j + 1])
			{
				temp = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}
int main(void)
{	
	int arry[5] = { 6,2,4,8,5 };
	PopSort(arry, 5);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << arry[i];
	}
	return 0;
}

结构体

结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型。

语法：
	struct 结构体名称{    结构体成员列表};

通过结构体创建变量的方式有三种：
	1、struct 结构体名 变量名
	2、struct 结构体名 变量名 = （成员1值，成员2值…)
	3、定义结构体时顺便创建变量

eg:
struct Student
{  
	string name;  
	int age;  
	int score;
};

结构体数组

将自定义的结构头放入到数组中方便维护
每个数组元素都是一个结构体类型的数据，它们都分别包括各个成员项。

语法：
	struct 结构体名 数组名[元素个数]=  {{}，{}...{}};

eg:
#include<iostream>//预处理
using namespace std;//命名空间 
int main()//主函数 
{
  struct Student{ //自定义结构体变量 
    int num;//学号 
    char sex;//性别 
    int age;//年龄 
  }stu[3]={{1001,'M',21},{1002,'F',18},{1003,'M',19}};
  for(int i=0;i<3;i++)//循环输出结构体数组信息 
  {
    cout<<stu[i].num<<endl;//输出学号 
    cout<<stu[i].sex<<endl;//输出性别 
    cout<<stu[i].age<<endl;//输出年龄 
    cout<<"---------"<<endl;//隔开 
  }
  return 0; //函数返回值为0；
}

结构体指针

通过指针访问结构体中的成员
利用操作符->可以通过结构体指针访问结构体属性

struct Student s1;
struct Student* p = &s1;
p->age = 10;

结构体嵌套结构体

作用：结构体中的成员可以是另一个结构体
例如:每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的的结构体

eg:

#include<iostream>
using namespace std;
 
//创建结构体
struct student
{
	string name;
	int age;
	int score;
};
 
struct teacher
{
	int id;
	string name;
	int age;
	struct student stu;
};
 
 
int main()
{
	//结构体嵌套结构体
	teacher t;
	t.stu.name = "李华";
	t.stu.age = 23;
	t.stu.score = 80;
	t.name = "刘建";
	t.age = 36;
	t.id = 10000;
	
	cout << "老师姓名：" << t.name << " 老师年龄：" << t.age << " 老师的ID：" << t.id << " 老师所教的学生姓名：" << t.stu.name
		<< " 学生年龄：" << t.stu.age << " 学生姓名：" << t.stu.name << " 学生分数：" << t.stu.score << endl;
 
	system("pause");
	return 0;
}

结构体做函数参数

将结构体作为参数向函数中传递

//传递结构体成员
//值传递-无法改变实参
struct book
{
	float price;
	int page;
	char title[50];
	char author[50];
}Shot;

void modify(float  stdata);

modify(Shot.price);

//地址传递-可以改变实参
modify(&(Shot.price));  传递成员地址

// 传递结构体
struct book
{
	float price;
	int page;
	char title[50];
	char author[50];
}Shot;

void modify(struct book* stdata );

modify(&Shot);

or

struct book
{
	float price;
	int page;
	char title[50];
	char author[50];
}Shot;

struct book* bk_point =&Shot;

void modify(struct book* stdata );

modify(bk_point);

内存分区模型

代码区：存放函数的二级制代码，由操作系统进行管理的
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

程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行文件，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打码即可
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于此
全局区还包含了常量区，字符串常量和其他常量也存放于此
该区域的数据在程序结束之后由操作系统释放

程序运行后

在程序编译后，生成了exe可执行文件，未执行该程序前分为两个区域。

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。
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

堆区

有程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束之后有操作系统回收
在C++中主要利用new在堆区中开辟内存

new运算符

在堆区开辟数据

堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放用delete

语法：
	new 数据类型

利用new创建的数据，会返回该数据对应类型的指针
	int* p = new int(10);//分配一个整型，值为10，p指向它
	int* arry = new int[10];//分配一个人42个int的数组;p指向第一个int

	delete p;			//p必须指向一个动态分配的对象或为空
	delete[] arry;		//arry必须指向一个动态分配的数组或为空

引用

基本使用(给变量起别名)

语法：数据类型 &别名 = 原名

int a = 0;
int &b = a;
//a和b操作的是同一块内存

注意：
	1、引用必须初始化，告诉它它是谁的别名
	int a = 10;
	int &b; // 报错
	int &b = a;
	2、引用在初始化之后，不可以改变
	int c = 20;
	
	b = c; //赋值操作，而不是更改引用

做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用让形参修饰实参
优点：可以简化指针修改实参（传址）。

eg:
#include<iostream>
using namespace std;

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

void my1(int *a,int *b){
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

void my2(int &a,int &b){
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}


int main(){
	int a = 10;
	int b = 20;
	my(a,b);	// 值传递，形参不会修饰实参
	my1(&a,&b);	// 地址传递，形参会修饰实参
	my2(a,b);	// 引用传递，形参会修饰实参
	return 0;
}

做函数的返回值

作用：引用是可以做函数返回值存在的

#include<iostream>
using namespace std;
//不要返回局部变量引用（非法操作）
int& test01(){
	int a = 10;	// 局部变量存放在 栈区 函数执行完自动释放
	return a;
}

//函数调用作为左值
int& test02(){
	static int a = 10;	//	静态变量，存放在全局区，在程序执行完后自动释放。
	return a;
}

int main(){
	int &ref = test01(); // 这个时候 a 已经释放了，我们没有权利去操作他。（非法操作）
	return 0;
	
	int &ref2 = test02();
	
	// 如果函数是一个引用，这个函数调用可以作为左值。
	test02() = 1000;	// 返回的是引用，所以相当于做了一个a = 1000的操作。
}

引用本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量,引用一旦被初始化之后就不能更改。

void func(int& ref)
{
    ref = 100;//ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(void)
{
    int a  = 10;
    
    //自动转化int* const ref = &a;//指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
	int &ref = a;
	
	//自动发现ref是引用，自动转换为*ref = 20;
	ref =20;
}

C++推荐使用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但所有的指针操作编译器都帮我们做了。

常量引用

作用:常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

//打印数据的函数
//void showvaL(int& ref){  
//	ref = 1000
//}

//在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参
void showvaL(const int& ref){  
	ref = 1000;(修改会报错)
}

int main(){
	//引用必须引用一块合法的内存空间
	int &ref = 10; (错误用法)
	
	//加上const之后，编译器将代码修改为int temp =10; int& ref = temp; 
	const int& ref = 10;
	ref = 20; (error) //加入const之后变为只读不可以修改
	
	int b = 100;
	showvaL(b);
}

函数提高

函数默认参数

在c++中函数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)
//函数的哪个参数被声明默认了，下面函数调用的时候就可以少传哪个参数，如果有默认值还传了参数，用的就是函数调用传递的参数
int func(int a,int b =10,int c =23)
{
    return a+b+c;
}
int main(void)
{		
    int ref = func(10);
    return 0;
}

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都要有默认参数

//从b开始往后一的参数都有默认参数
int fun2(int a,int b= 10;int c =20)
{
    
}

如果函数的声明有默认参数，函数的实现就不能有默认参数了。
声明和实现只能有一个有默认参数。(二义性)

// 运行会报错
int fun3(int a = 10;int b = 20);
int fun3(int a,int b)
{
    
}

函数占位参数(函数重载使用)

C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来占位，调用函数的时候必须填补该位置。

语法：返回值类型 函数名 （数据类型）{}，
void func(int a, int)
{

}
int main(void)
{
	func(10,1);//这个1传进去是拿不到的，目前阶段的占位参数用不到，但在后面是会用到的。
	return 0;
}

占位参数还可以有默认参数
void func(int a, int =10)
{

}
int main(void)
{
	func(10);
	return 0;
}

函数重载

函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件:(函数的返回值不可以作为函数重载的条件)

同一个作用域下
函数名相同
函数参数类型不同或者个数不同或者顺序不同

void func()
{
	cout << "无参数" << endl;
}
void func(int a)
{
	cout << a;
}
int main(void)
{
    根据函数传递参数的不同调用不同的代码
	func();
	func(10);
	return 0;
}

函数重载的注意事项

引用作为函数重载条件

#include<iostream>
using namespace std;
void func(int &a)
{
	//int a = 10;  a 是个变量，他可读可写，所以加const不行
	//func(a);	
	
	//当func(10);
	//int& a =10;不合法
}
void func(const int &a)
{
	//当func(10);
	//const int& a =10;合法——编译器自动优化
}

int main(void)
{
	int a = 10;
	//func(a);	调用的是 void func(int &a)
	//func(10); 调用的是 void func(const int &a)
	return 0;
}

函数重载碰到函数默认参数

#include<iostream>
using namespace std;
void func(int a ,int b = 10)
{
	
}
void func(int a)
{
	
}

int main(void)
{
	func(10);
	/*当函数重载碰到默认参数
	编译器傻了，不知道该调用哪个了
	出现二义性
	写函数重载就不要加默认参数，避免这种情况的出现*/
	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、身高、体重…行为有唱、跳、跑…

车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、大灯…行为有载人、放音乐、开空调…

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类…

封装

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

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};

eg:创建一个圆类，求圆的周长
#include<iostream>
using namespace std;
double pi = 3.14;
//class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{
	//访问权限
	//公共权限
public:
	//属性 
	//半径
	int c_r;
	//行为
	//获取圆的周长
	double calculateZC()
	{
		return 2 * pi * c_r;
	}
};
int main(void)
{
	//通过圆类创建具体的圆(对象)
	//实例化——通过一个类创建一个对象的过程
	Circle c1;
	//给圆对象的属性进行赋值
	c1.c_r = 10;
	cout << "圆的周长为" << c1.calculateZC() << endl;

	return 0;
}

eg:创建一个学生类
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Student
{

public:
	string s_Name;
	int s_Id;
	void showStudent()
	{
		cout << "姓名： " << s_Name << "ID：" << s_Id << endl;
	}
	//赋值
	void inputName(string name)
	{
		s_Name = name;
	}
};

int main(void)
{
	Student s1;
	//s1.s_Name = "张三";
	s1.inputName("赵六");
	s1.s_Id = 123456;
	s1.showStudent();
	return 0;
}

类中的属性和行为，我们统称为成员
属性-成员属性-成员变量
行为-成员函数-成员方法

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——成员类内可以访问，类外可以访问
protected	保护权限——成员类内可以访问，类外不可以访问
private		私有权限——成员类内可以访问，类外不可以访问

eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
	string p_name;
protected:
	string p_car;
private:
	int p_password;
public:
	void funcshow()
	{
		p_name = "张三";
		p_car = "拖拉机";
		p_password = 123456;
	}
};

int main(void)
{
	Person p1;
	p1.p_name = "王五";
	//p1.p_car = "GTR";protected类外无法访问
	//p1.p_password = 123;private类外无法访问
	return 0;
}

struct和class

在C++中struct和class的唯一区别就是默认的访问权限不同。

struct	默认权限为公共	public
class	默认权限为私有	private

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。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
	//设置姓名
	void setName(string name)
	{
		p_name = name;
	}
	//获取姓名
	string getName()
	{
		return p_name;
	}
	//获取年龄
	int getAge()
	{

		return p_age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age)
	{

		p_age = age;
		if (age < 0 || age >150)
		{
			p_age = 0;
			cout << "什么鬼" << endl;
			return;
		}
	}
	//设置伙伴
	void setLover(string lname)
	{
		lover = lname;
	}
private:
	//姓名 可读可写
	string p_name;
	//年龄 可读可写加个范围
	int p_age;
	//伙伴  只写
	string lover;
};

int main(void)
{
	Person p1;
	p1.setName("张三");
	cout << "姓名:" << p1.getName() << endl;
	p1.setAge(18);
	cout << "年龄:" << p1.getAge() << endl;
	p1.setLover("赵四");
	return 0;
}

将一个类拆分成两个文件

point.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
	void setx(int x);
	int getx();
	void sety(int y);
	int gety();
private:
	int c_x;
	int c_y;
};

point.cpp

#include"point.h"
//Point::告诉编译器这是Point作用域下面的一个成员函数
void Point::setx(int x)
{
	c_x = x;
}
int Point::getx()
{
	return c_x;
}
void Point::sety(int y)
{
	Point::c_y = y;
}
int Point::gety()
{
	return c_y;
}

对象的初始化清理

在生活中我们所购买的点子产品大多都有恢复出厂设置，在某一天我们不使用的时候清除自己的数据来保证自己信息的安全。
C++中的面向对象来源生活，每个对象也会有初识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识状态，对其使用后的后果是未知的。

同样的使用完一个对象或者变量，没有及时进行清理，也会造成一定的安全问题。

C++利用了构造函数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，但是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。

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。

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
	程序在调用对象的时候会自动调用构造，无须手动调用，而且只会调用一次

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
        //不写的也会自动创建一个，只不过里面是空的
		cout << "构造函数的调用" << endl;
	}
};
void test01()
{
	Person p;//创建了一个对象但是没有调用这个函数
}
int main(void)
{
	test01();
    system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

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~
	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，无须手动调用，而且只会调用一次

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "构造函数的调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "析构函数的调用" << 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执行完之后会释放这个对象
}
int main(void)
{
	test01();
	//Person p;在main函数中析构函数也会被调用在按完任意键之后
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

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

#include<iostream>
using namespace std;
class  Person
{	
public:
	//================================ 分类
	//构造函数-无参构造-编译器提供的就是无参的（普通构造）
	Person()
	{
		cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
	}
	//构造函数-有参构造（普通构造）
	Person(int a)
	{
		age = a;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	
	//拷贝构造函数（不能修改本身）
	Person(const Person	&p)
	{
		//将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上。
		age = p.age;
		cout << "拷贝构造函数调用" << endl; 
	}
	//================================


	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
	
	int age;
};
void test (){
	//1.括号法
	Person p;//默认构造函数调用
	//	注意：使用默认构造函数的时候，不要加()
	//	编译器会认为这是一个函数的声明
	//	例如：Person p1();不会认为在创建对象
	Person p2(10);//有参构造函数调用
	Person p3(p2);//拷贝构造函数调用
	cout << "p2的年龄为" << p2.age << endl;
	cout << "p3的年龄为" << p3.age << endl;
	

	//2.显示法
	Person p1;//无参
	Person p2 = Person(10);//有参
	//如果把等号右边的式子单独拿出来
	//Person(10)这是一个匿名对象	
	//特点:当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
	Person p3 = Person(p2);//拷贝
	
	//注意：不要利用拷贝函数初始化匿名对象-编译器会认为Person(p3) == Person p3 编译器会认为是对象的声明
	//Person(p3)
	
	
	//3.隐式转换法
	Person p4 = 10;//相当与Person p4 = Person(10);
	Person p5 = p4;//拷贝构造
	
}
int main(void)
{	
	test();
	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值
以值方式返回局部对象

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age)
	{
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
		m_Age = age;
	}
	Person(const Person& p)
	{
		cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
		m_Age = p.m_Age;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
	int m_Age;	
};
//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个对象
void test01()
{
	Person p1(20);
	Person p2(p1);
	cout << "p2的年龄为" << p2.m_Age << endl;
}

void dowork(Person p)
{
	
}

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

Person dowork2()
{
	Person p1;
	cout << (int*)&p1 << endl;
	return p1;
}
void test03()
{
	Person p = dowork2();
	cout << (int*)&p << endl;
}

int main(void)
{
	//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
	test01();
	//值传递的方式给函数参数传值
	test02();
	//以值方式返回局部对象
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

构造函数的调用规则

默认情况下，C++编译器至少给一个类添加三个函数

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)
默认拷贝函数构造函数，对属性值拷贝

构造函数调用规则如下:

如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造，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

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age)
	{
		m_Age = age;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	Person(const Person& p)
	{
		m_Age = p.m_Age;
		cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Person的默认析构函数调用" << endl;
	}
	int m_Age;
	
};
void test()
{
	Person p;
	p.m_Age = 18;
	Person p2(p);
	cout << "p2的年龄为" << p2.m_Age << endl;
}
void test02()
{
	Person p; // error Person没有合适的默认构造函数
	
	// 可正常使用
	Person p(21);
	Person p1(p);
}

void test03()
{
	Person p; // error Person没有合适的默认构造函数
}
int main(void)
{
	//构造函数的调用规则
	//只要创建一个类，c++编译器会默认给每个类都添加至少3个函数
	/*
		默认构造(空实现)
		析构函数(空实现)
		拷贝函数
	*/
	test01();
	


	//如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
	// 注释掉自己写的（上面）
	//Person()
	//{
	//	cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	//}
	
	//Person(const Person& p)
	//{
	//	m_Age = p.m_Age;
	//	cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	//}
	test02();


	//如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数
	// 注释掉自己写的（上面）
	//Person()
	//{
	//	cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	//}
	//Person(int age)
	//{
	//	m_Age = age;
	//	cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	//}
	test03()
	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：在堆区中重新申请空间，进行拷贝操作。

浅拷贝带来的问题——内存重复释放。

#include<iostream>
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝问题
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age,int height)
	{
		m_Height = new int(height);
		m_Age = age;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
    Person(const Person& p)
	{
		cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
		m_Age = p.m_Age;
		m_Height = p.m_Height;编译器默认实现的就是这行代码
		
	}
	~Person()
	{
		//将堆区开辟的数据进行释放
		if (m_Height !=NULL)
		{
			delete m_Height;
			m_Height = NULL;
		}
		cout << "Person的析构构造函数调用" << endl;
	}
 
	int m_Age;
	int* m_Height;
};
void test()
{
	Person p1(18,166);
	cout << p1.m_Age<<"\t" << *p1.m_Height << endl;
	Person p2(p1);
	cout << p2.m_Age<<"\t" <<*p2.m_Height<< endl;
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;

}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
浅拷贝的这个问题需要用深拷贝来解决

重新在堆区找一块内存来存放他。

自己实现拷贝构造函数来解决浅拷贝带来的问题

解决：

深拷贝——手动创建拷贝构造函数。

Person(const Person& p)
{
	cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	m_Age = p.m_Age;
	//m_Height = p.m_Height;编译器默认实现的就是这行代码
	//深拷贝操作
	m_Height = new int(*p.m_Height);
}

如果有属性在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题。

初识化列表

C++提供了初始化列表语法，用来初始化对象。

语法：
	构造函数()：属性1（值1），属性2（值2）…{}

	#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	//传统赋值操作
	/*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(自己赋值了，不需要下面写了)
	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 test()
{
	//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(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

类对象作为类成员

C++中类的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员。

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对时，A与B的构造和析构的顺序是怎么样的？析构呢？

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Phone
{
public:
	Phone(string  p)
	{
		Phonename = p;
		cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
	}
	~Phone()
	{
		cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
	}
	string Phonename;
};

class Person
{
public:
	//Phone Personphone = pname 隐式转换法
	Person(string name, string pname):Personname(name), Personphone(pname)
	{
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		//自身的析构函数先进行，之后其它类再进行。
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
	string Personname;
	//当其他类的对象作为本类的成员时，构造时先构造其他类的对象，再构造自身。
	Phone Personphone;
};
void test()
{
	Person p("张三", "华为"); 
	cout << p.Personname<< endl;
	cout << p.Personphone.Phonename<< endl;
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;

}

静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前面加上关键字啊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

所有成员共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量


eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	//静态成员变量特点：
	//1.在编译阶段分配内存 全局区
	//2.所有对象共享同一份数据
	//3.类内声明，类外初始化
	static int m_A; //加static 静态成员变量
	int m_C;//非静态成员变量


	//静态成员函数特点：
	//所有成员共享同一个函数
	//静态成员函数只能访问静态成员变量
	static void func()
	{
		m_A = 100;	//静态成员函数 可以访问 静态成员变量
		m_C = 100;	//静态成员函数 不可以访问 非静态成员变量，无法区分是哪个对象的
		cout << static void func << endl;
	}

//静态成员变量也有访问权限
private:
	// 静态成员变量和静态成员函数都有访问权限
	static int m_B; //加static 静态成员变量
	
	static void funaa()
	{
		
	}
};

//类外初始化
int Person::m_A = 100;
int Person::m_A = 200;
void test01()
{
	Person p;
	// int Person::m_A = 100; 不在类外初始化会报错
	cout << p.m_A << endl;
	
	Person p2;
	//所有对象共享同一份数据,所以输出200
	p2.m_A = 200;
	cout << p.m_A << endl;
}

void test02()
{
	// 静态成员变量 不属于某个对象上，所有的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

	//1、通过对象进行访问
	Person p;
	cout << p.m_A << endl;
	
	//2、通过类名进行访问
	cout << Person::m_A << endl;
	
	//error private 私有权限访问不到
	cout << Person::m_B << endl;
}

void test03()
{
	//1.通过对象访问
	Person p;
	p.func();
	//2.通过类名访问
	Person::func();
	
	//error private 私有权限访问不到
	Person::funaa();
}

int main(void)
{
	//所有对象共享同一份数据
	test01();
	//静态成员变量两种访问方式
	test02();
	
	test03();
	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

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
	int m_A;//非静态成员属于类对象上的。 
	static int m_B;//静态的成员变量不属于类的对象上。
	void func() {}//非静态成员函数不属于类的对象上
	static void func2(){}//静态成员函数不属于类的对象上
};

int Person::m_B = 10;

void test01()
{
	Person p;
	//空对象占用内存空间为1
	/*C++编译器给每个空对象也分配一个字节的空间，为的是区分空对象在占内存的位置，
	没一个空对象也应该有一个独一无二的内存地址*/
	//class Person
	//{
	//};
	cout << sizeof(p) << endl;
}

void test02()
{	
	//int m_A;//非静态成员属于类对象上的。 
	Person p;
	cout << sizeof(p) << endl; // 4

	//static int m_B;//静态的成员变量不属于类的对象上。
	cout << sizeof(p) << endl; // 4

	//void func() {}//非静态成员函数不属于类的对象上
	cout << sizeof(p) << endl; // 4

	//static void func2(){}//静态成员函数不属于类的对象上
	cout << sizeof(p) << endl; // 4
}

int main(void)
{
	//空对象占用内存空间
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

this指针的概念

通过上一个知识点《成员变量和成员函数是分开存储的》我们知道C++中成员变量和成员函数是分开存储的。

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会公用一块代码。

那么问题是：这一块代码是如何区分是哪个对象调用自己的呢？

C++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上述问题。

this指针指向被调用的成员函数所属的对象。

(谁调的，this就指向谁)

this指针是隐含每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

eg:
	
返回对象本身用*this
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		age = age; //error
		
		//解决名称冲突
		//this指针指向的是被调函数的成员函数所属的对象
		//这里指向的就是p
		this->age = age;
	}
	
	//返回本体要用应用的方式进行返回
	//这里返回值如果是Person，就创建了一个新的对象
	Person& PersonAddPerson(Person &p)
	{
		this->age += p.age;
		return *this;
	}
	
	int age;//注意起名规范也可以解决名字冲突的问题
	//eg: int m_Age
};

void test()
{
	Person p(18);
	cout << p.age << endl;
}
//返回对象本身用*this
void test01()
{
	Person p1(10);
	Person p2(10);
	p2.PersonAddPerson(p1);//将p1和p2的加在一起
	//多次追加,return *this;
	//链式编程思想
	p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
	cout << p2.age << endl; // 30
}
int main(void)
{
	//解决名称冲突
	test()
	//返回对象本身用*this
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

空指针返回成员函数

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，需要加以判断来保证代码的健壮性。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void ShowClassName()
	{
		cout << "this is Person class" << endl;
	}
	void ShowPersonAge()
	{	
		//没有下面内容会报错
		//报错原因是因为传入的指针是NULL——无中生有，用一个空指针访问里面的属性 
		cout << m_Age << endl; // == cout << this->m_Age << endl;

		//提高健壮性，空的就直接返回，防止代码崩溃
		if (this == NULL)
		{
			return;
		}
		cout << this->m_Age << endl;
	}
	int m_Age;
};
void test()
{
	Person* p = NULL;
	p->ShowClassName();
	p->ShowPersonAge();
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

const修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称这个函数为常函数
常函数不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

常对象：

声明对象前const称该对象为常对象。
常对象只能调用常函数。

#include<iostream>
using namespace std;
//常函数
class Person
{
public:
	//this指针的本质是指针常量，指针的指向是不可以修改的
	//就相当于Person *const this;
	//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
	void showPerson() const
	{
		//加个const就不允许修改了 
		//就相当于const Person *const this;
		this->m_a = 100; // error
		//this = NULL;this指针是不可以修改指针的指向的

		this->m_b = 100; // mutable int m_b 可以修改
	}
	int m_a;
	mutable int m_b;//加了mutable修饰的特殊变量，即使在常函数,常对象中，也可以修改这个值

	void func()
	{
		m_a = 100;//在普通成员函数中是可以修改的
	}
};
void test()
{
	Person P;
	P.showPerson();
}

void test1()
{
	const Person p;//在对象前加const，变为常对象
	//p.m_a = 100; error 不能修改
	p.m_b = 100;
	//常对象只能调用常函数 
	p.showPerson();
	//p.func();常对象不能调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性。
	
}
int main(void)
{
	//常函数
	test();
	//常对象
	test1();
	system("pause");
	return 0;
}

友元

客厅就是Public，你的卧室就是Private

客厅所有人都可以进去，但是你的卧室只有和你亲密的人可以进。

在程序中，有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元技术。

友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中的私有元素。

友元的关键字friend

友元的三种实现:

全局函数做友元

就是将此函数在类的最上面写一个声明，前面加一个friend。
eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Building 
{
	//goodgay全局函数是Building类的一个好朋友，可以访问你家的卧室(私有成员)
	friend void goodgay(Building* building);
	
public:
	Building()
	{
		m_SittingRoom = "客厅";
		m_BedRoom = "卧室";
	}
public:
	string m_SittingRoom;
private:
	string m_BedRoom;
};

//全局函数
void goodgay(Building* building)
{
	cout << "好基友全局函数正在访问你的" << building->m_SittingRoom << endl;
	
	cout << "好基友全局函数正在访问你的" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test()
{
	Building building;
	goodgay(&building);
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

类做友元

一个类在另一个中friend class xx。
eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//在前面先声明一下
class Building;

class GoodGay
{
public:
	GoodGay();
public:
	void visit();//参观函数 访问Building中的属性
	Building* building;
};


class Building
{
	//GoodGay是Building类的好朋友，可以访问其私有属性
	friend class GoodGay;
public:
	Building();
public:
	string m_SittingRoom;
private:
	string m_BedRoom;
};
//在类外写成员函数
Building::Building()
{
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
	//创建一个Building对象
	building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
	cout << "好基友正在访问你的" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问你的" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test()
{
	GoodGay gy;
	gy.visit();
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

成员函数做友元

告诉编译器 另一个类中的xx成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有函数。

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

class Building;
class GoodGay
{
public:
	GoodGay();
	void visit();//可以访问Building中私有成员
	void visit1();//不可以访问Building中私有成员
	Building* builidng;	
};
class Building
{
	//告诉编译器 GoodGay类中的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有函数
	friend void GoodGay::visit();
public:
	Building(); 
public:
	string m_SittingRoom;
private:
	string m_BedRoom;
};

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

GoodGay::GoodGay()
{

	builidng = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
	cout << "visit正在访问" << builidng->m_SittingRoom << endl;
	cout << "visit正在访问" << builidng->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit1()
{
	cout << "visit1正在访问" << builidng->m_SittingRoom << endl;

}
void test()
{
	GoodGay gg;
	gg.visit();
	gg.visit1();
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

运算符重载

运算符重载的概念: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。

例如：两个整型相加编译器知道该怎么进行运算，如果是两个自定义出来的类型，两个Person想加，编译器就不知道该怎么运算了。

eg :
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//加号运算符重载

class Person
{
public:
	//1.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;
};


//2.全局函数重载+
Person operator+(Person& p1, Person& p2)
{
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
	return temp;
}
//函数重载版本
Person operator+(Person& p1, int num)
{
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + num;
	temp.m_B = p1.m_B + num;
	return temp;
}
void test01()
{
	Person p1;
	p1.m_A = 10;
	p1.m_B = 10;
	Person p2;
	p2.m_A = 10;
	p2.m_B = 10;
	//成员函数重载本质调用
	//Person p3 = p1.operator+(p2);
	//Person p3 = p1 + p2;//可以简化成这种形式
	
	//全局函数重载的本质调用
	//Person p3 = operator+(p1,p2);
	/*cout << p3.m_A << endl;
	cout << p3.m_B << endl;*/
	
	//运算符重载也可以发生函数重载
	Person p3 = p1 + 10;
	cout << p3.m_A << endl;
	cout << p3.m_B << endl;
}
int main(void)
{
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的
不要滥用运算符重载

左移运算符重载

作用：可以输出自定义的类型

#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;
	}
	//利用成员函数重载左移运算符p.operator<<(cout)简化版本p<<cout
	//一般我们不会利用成员函数来重载<<运算符，以为无法实现cout在左边
	/*void operator<<(ostream &cout,Person &p)
	{
		cout << p.m_A << endl;
		cout << p.m_B << endl;
	}*/
private:
	int m_A;
	int m_B;
};
//只能利用全局函数来重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream &cout, Person &p) //这样写的本质就是operator<<(cout,p)简化版本就是cout<<p; 
{
	cout << p.m_A << endl;
	cout << p.m_B << endl;
	return cout;
}
void test()
{
	Person p(10,10);
	cout << p << "hello world" << endl;
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型。

递增运算符重载

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据。

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//重载递增运算符
class MyInteger
{
	friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
	MyInteger()
	{
		m_Num = 0;
	}
	//重载++运算符——前置
	//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++运算符——后置
	MyInteger operator++(int)//这个int在这里作为占位参数，用来区分前置递增和后置递增
	{
		MyInteger temp = *this;
		m_Num++;
		return temp;
		//后置递增要返回值，因为如果返回引用，这里相当于返回的是一个局部对象的引用。
		//局部对象在当前函数执行完毕之后就被释放掉了，还要返回引用就是非法操作。
	}
private:
	int m_Num;
};
//全局函数重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint)
{
	cout << myint.m_Num << endl;
	return cout;
 }
void test()
{
	MyInteger myint;
	cout << ++(++myint);
	cout <<myint;
}
void test02()
{
	MyInteger myint;
	cout << myint++ << endl;
	cout << myint << endl;
}
int main(void)
{
	//test();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:前置递增返回引用，后置递增返回值。

赋值运算符重载

C++编译器至少给一个类添加4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，对属性进行值拷贝
	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，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		m_Age = new int(age);
	}
	~Person()
	{
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
	}
	//重载赋值运算符
	Person& operator=(Person &p)
	{
		//编译器默认提供的是浅拷贝操作
		//m_Age = p.m_Age;
		//应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝。
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
		//深拷贝操作
		m_Age = new int(*p.m_Age);
		return *this;
	}
	int *m_Age;
};
void test1()
{
	Person p1(18);
	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(void)
{
	test1();
	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

eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
	//重载==
	bool operator==(Person &p)
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	bool operator!=(Person &p)
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			return true;
		}
	}
	Person(string name, int age)
	{
		m_Name = name;
		m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
void test()
{
	Person p1("张三", 20);
	Person p2("张三", 20);
	if (p1 == p2)
	{
		cout << "p1和p2是相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
	}
	if (p1 != p2)
	{
		cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1和p2是相等的" << endl;
	}
}
int main(void)
{
	test();
	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，因此称为仿函数
仿函数没有固定写法，非常灵活

eg:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//函数调用运算符重载
class MyPrint
{
public:
	//重载函数调用运算符
	void operator()(string text)
	{
		cout << text << endl;
	}
	
};
class MyAdd
{
public:
	int operator()(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
};
void test()
{
	MyPrint myprint;
	myprint("hello world");
	MyAdd myadd;
	cout << myadd(1, 2) << endl;
	//匿名函数对象——特点:当前行被执行完立即释放
	cout << MyAdd()(100,100) << endl;
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

继承

继承是面向对象三大特性之一
有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中:
在这里插入图片描述
我们发现，定义这些类的时候，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。
这时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码量。

继承的基本语法

继承的语法——class 子类 :继承方式 父类

继承的好处：减少重复代码

子类也称派生类
父类也称基类


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，而新增加的成员体现其个性。

普通实现（未使用继承，做对比）：

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

//普通实现页面

//java页面
class Java
{
public:
	void header()
	{
		cout << "首页、登录注册" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作" << endl;
	}
	void left()
	{
		cout << "java、python、c++" << endl;

	}
	void contenet()
	{
		cout << "java学科视频" << endl;
	}
};
class Python
{
public:
	void header()
	{
		cout << "首页、登录注册" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作" << endl;
	}
	void left()
	{
		cout << "java、python、c++" << endl;

	}
	void contenet()
	{
		cout << "python学科视频" << endl;
	}
};
class Cpp
{
public:
	void header()
	{
		cout << "首页、登录注册" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作" << endl;
	}
	void left()
	{
		cout << "java、python、c++" << endl;

	}
	void contenet()
	{
		cout << "c++学科视频" << endl;
	}
};
void test()
{
	cout << "java" << endl;
	Java java;
	java.header();
	java.footer();
	java.left();
	java.contenet();

	cout << endl;

	cout << "python" << endl;
	Python python;
	python.header();
	python.footer();
	python.left();
	python.contenet();

	cout << endl;

	cout << "cpp" << endl;
	Cpp cpp;
	cpp.header();
	cpp.footer();
	cpp.left();
	cpp.contenet();
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

继承方法实现

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

//公共页面
class BasePage
{
public:
	void header()
	{
		cout << "首页、登录注册" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作" << endl;
	}
	void left()
	{
		cout << "java、python、c++" << endl;

	}
};


//java页面
class Java : public BasePage
{
public:
	void contenet()
	{
		cout << "java学科视频" << endl;
	}
};
class Python : public BasePage
{
public:
	void contenet()
	{
		cout << "python学科视频" << endl;
	}
};
class Cpp : public BasePage
{
public:
	
	void contenet()
	{
		cout << "c++学科视频" << endl;
	}
};
void test()
{
	cout << "java" << endl;
	Java java;
	java.header();
	java.footer();
	java.left();
	java.contenet();

	cout << endl;

	cout << "python" << endl;
	Python python;
	python.header();
	python.footer();
	python.left();
	python.contenet();

	cout << endl;

	cout << "cpp" << endl;
	Cpp cpp;
	cpp.header();
	cpp.footer();
	cpp.left();
	cpp.contenet();
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

继承方式

公共继承
保护继承
私有继承

#include<iostream>
using namespace std;

//公共继承
class Base1
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son1 :public Base1
{
public:
	void func()
	{
		m_A = 10;//父类中的公共权限成员，到了子类中依然是公共权限
		m_B = 20;//父类中的保护权限成员，到了子类中依然是保护权限
		//m_C = 10;父类中的隐私权限成员，子类访问不到
	}
};
void test01()
{
	Son1 son1;
	son1.m_A = 100;
	//son1.m_B = 100;保护权限的内容到了类外就无法访问了
};
//保护继承
class Base2
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};
class Son2 :protected Base2
{
	void func()
	{
		m_A = 100;//父类中公共权限的成员，因为是保护继承，到子类中变为保护权限
		m_B = 100;//父类中保护权限的成员，保护继承后到了子类还是保护权限。
		//m_C = 100;父类中的私有成员子类访问不到
	}
};
void test02()
{
	Son2 son2;
	//保护权限类外访问不到，所以在son2中m_A也访问不到了
}
//私有继承
class Base3
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};
class Son3:private Base3
{
	void func()
	{
		m_A = 100;//父类中公共成员，私有继承后，到了子类变为私有成员
		m_B = 100;//父类中保护成员，私有继承后，到了子类变为私有成员
		//m_C = 100;父类的私有权限成员仍然访问不到
	}
};
void test03()
{
	Son3 son3;
	//私有成员类外访问不到
}
//验证Son3私有继承后成员是否变成了私有属性
class GrandSon3 :public Son3
{
	void func()
	{
		//访问不到父类的私有成员
		//到了Son3中m_A,m_B,m_C全是私有成员，子类无法访问
	}
};
int main(void)
{
	system("pause");
	return 0;
}

继承中的对象模型

问题：从父类继承过来的对象，哪些属于子类对象？

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//继承中的对象模型
class Base
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};
class Son:public Base 
{
public:
	int m_D;
};
void test01()
{
	//父类中所有的非静态成员属性都会被子类继承下去
	//父类中私有的成员属性是被编译器给隐藏了，因此访问不到，但是确实被继承下去了
	cout << "sizeof of son:" << sizeof(Son) << endl;//结果是16 = 12 + 4
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

继承中构造和析构的顺序

子类继承父类后，当创建子类时，也会调用父类的构造函数。

问题：父类和子类的构造函数和析构顺序怎么样的呢？
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	Base()
	{
		cout << "父类的构造函数" << endl;
	}
	~Base()
	{
		cout << "父类的析构函数" << endl;
	}
};
class Son:public Base 
{
public:
	Son()
	{
		cout << "子类的构造函数" << endl;
	}
	~Son()
	{
		cout << "子类的析构函数" << endl;
	}
};
void test01()
{
	Son son;
}
int main(void)
{
	//继承中先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反。
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

继承同名成员处理方式

问题：当子类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呢?

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	Base()
	{
		m_A = 100;
	}
	void func()
	{
		cout << "父类同名成员函数调用" << endl;
	}
	void func(int a)
	{
		cout << "父类同名重载成员函数调用" << endl;
	}
	int m_A;
};
class Son:public Base 
{
public:
	Son()
	{
		m_A = 200;
	}
	void func()
	{
		cout << "子类同名成员函数调用" << endl;
	}
	int m_A;
};
//同名成员属性处理方式
void test01()
{
	Son son;
	cout <<son.m_A<< endl;
	cout <<son.Base::m_A<< endl;
}

//同名成员函数处理方式
void test02()
{
	Son son1; 
	son1.func();//子
	son1.Base::func();//父
	son1.Base::func(10);
}
int main(void)
{
	//子类对象可以直接访问到子类中同名成员
	//子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
	test01()
	//当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类同名函数。
	test02();
	system("pause");
	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是如何进行访问的呢？

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "父类静态成员函数调用" << endl;
	}
	static void func(int a)
	{
		cout << "父类静态成员重载函数调用" << endl;
	}
	static int m_A;
};
int Base::m_A = 100;
class Son :public Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "子类静态成员函数调用" << endl;
	}
	static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;
//同名静态成员
void test()
{
	//通过对象访问
	Son son1;
	cout << "通过对象访问" << endl;
	cout << son1.m_A << endl;
	cout << son1.Base::m_A << endl;
	//通过类名访问
	cout << "通过类名访问" << endl;
	cout << Son::m_A << endl;
	//第一个::代表通过类名方式访问，第二个::代表访问父类作用域下
	cout << Son::Base::m_A << endl;
}
//同名静态函数
void test01()
{
	//通过对象访问
	Son son2;
	cout << "通过对象访问" << endl;
	son2.func();
	son2.Base::func();  
	//通过类名访问
	cout << "通过类名访问" << endl;
	Son::func();
	Son::Base::func();

	//父类同名重载成员函数调用
	//子类出现和父类同名的静态成员函数，也会隐藏掉父类中所有同名成员函数(重载)
	//如果想访问父类中被隐藏的同名成员，需要加作用域
	Son::Base::func(100);
}
int main(void)
{
	//同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样，只不过有两种访问的方式(通过对象和类名)。
	
	test();
	cout << "我是分割线------" << endl;
	test01();
	system("pause");
	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++实际开发中不建议使用多继承

eg:
 #include<iostream>
using namespace std;
//多继承语法
class Base1
{
public:
	Base1()
	{
		m_A = 100;
	}
	int m_A;
};
class Base2
{
public:
	Base2()
	{
		m_A = 200;
	}
	int m_A;
};
//子类需要继承base1和base2
class Son:public Base1,public Base2
{
public:
	Son()
	{
		m_C = 300;
		m_D = 400;
	}
	int m_C;
	int m_D;
};
void test01()
{	
	Son son1;
	cout << sizeof(son1) << endl;//16
	cout << "第一个父类的m_A:" << son1.Base1::m_A<<endl;
	cout << "第二个父类的m_A:" << son1.Base2::m_A<<endl;
}
int main(void)
{
	//多继承中如果父类中出现了同名情况，子类使用时要加作用域。
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

菱形继承

两个派生类继承同一个基类，又有某个类同时继承这两个派生类，这种继承称为菱形继承，或者钻石继承。

典型的菱形继承案例
在这里插入图片描述

菱形继承问题：

羊继承了动物的数据，驼同样继承了动物的数据，当草泥马使用数据时，就会产生二义性。
草泥马继承动物的数据继承了两份，其实这份数据只需要一份就可以。

vbptr——虚基类

继承了两个指针，两个指针通过偏移量找到了唯一的数据。
在这里插入图片描述

#include<iostream>
using namespace std;
class Animal
{
public:
	int m_Age;
};
//利用虚继承可以解决菱形继承问题
//在继承之前加上关键字virtual变为虚继承
// Animal类称为虚基类
//羊
class Sheep:virtual public Animal
{
		
};
//驼
class Tuo:virtual public Animal
{

};
//羊驼
class SheepTuo :public Sheep,public Tuo
{

};
void test01()
{
	SheepTuo st;
	st.Sheep::m_Age = 18;
	st.Tuo::m_Age = 28;
	//当菱形继承，当两个父类拥有相同的数据，需要加作用域来区分
	cout << st.Sheep::m_Age << endl;
	cout << st.Tuo::m_Age << endl;
	
	//这份数据我们知道，只有一份就可以了，菱形继承导致数据有两份，资源浪费
	cout << st.m_Age << endl;
	
}
int main(void)
{
	//菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据，导致资源浪费以及毫无意义。
	//利用虚继承可以解决菱形继承问题——virtual
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

多态

多态是C++面向对象三大特性之一

多态分为两种

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的区别

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

多态的优点：

代码组织结构清晰
可读性强
利于前期和后期的扩展以及维护

#include<iostream>
using namespace std;
class Animal
{
public:
	//加上virtual变成虚函数,实现地址晚绑定
	virtual void speak()
	{
		cout << "动物在说话"<< endl;
	}
};

class Cat :public Animal
{
public:
	//子类重写父类的虚函数
	void speak()
	{
		cout << "小猫在说话" << endl;
	}
};

class Dog : public Animal
{
public:
	//子类重写父类的虚函数
	void speak()
	{
		cout << "小狗在说话" << endl;
	}
};

//执行说话的函数
//地址早绑定，在编译阶段就确定函数地址
//如果想让猫说话，那么这个函数的地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定(加上virtual变成虚函数,实现地址晚绑定)
void doSpeak(Animal &animal)//Animal &animal = cat;
{
	animal.speak();
}
void test01()
{
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
	Dog dog;
	doSpeak(dog);
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

动态多条满足条件
	1.有继承关系
	2.子类重写父类的虚函数
	重写要求:函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同 

动态多态的使用
	父类的指针或者引用 指向子类的对象
	//Animal &animal = cat;

多态的原理剖析

当子类重写父类的虚函数后，子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址。（本身继承的是父类的虚函数地址）

在这里插入图片描述
虚函数(表)指针

vfptr
    v - virtual
    f - function
    prt - pointer

虚函数表

表内记录一个虚函数的地址

vftable
    v - virtual
    f - function

父类
在这里插入图片描述
子类重写前（子类中的虚函数表内部为父类的虚函数地址。）

子类重写前（子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址。）

多态案例(计算器类)

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器类。

普通写法
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Calculator
{
public:
	int getResult(string oper)
	{
		if (oper == "+")
		{
			return m_Num1 + m_Num2;
		}
		else if (oper == "-")
		{
			return m_Num1 - m_Num2;
		}
		else if (oper == "*")
		{
			return m_Num1 * m_Num2;
		}
		//如果想扩展新的功能，需要修改原码
		//在真实的开发中，实行开闭原则，对扩展进行开放，对修改进行关闭
	}
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};
void test()
{
	Calculator c;
	c.m_Num1 = 10;
	c.m_Num2 = 10;
	cout << c.m_Num1 << "+" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("+") << endl;
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}


---------------------------   vs  --------------------------- 


多态写法

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//利用多态实现计算器
//实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{
public:
	virtual int getResult()
	{

		return 0;
	}
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};
//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 + m_Num2;
	}
};
//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 - m_Num2;
	}
};
//乘法计算器类
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 * m_Num2;
	}
};
void test()
{	
	//加法
	AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;//父类指针指向子类对象
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << "+" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
	//堆区数据，手动开辟手动释放
	delete abc;//堆区的数据被销毁了，但是指针的类型没有变
	
	// 减法
	abc = new SubCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << "-" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}
int main(void)
{
	//多态使用条件
	//父类指针或者引用指向子类对象
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

C++开发提倡利用多态设计程序框架，因为多态优点很多。

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

eg:
#include<iostream>
using namespace std;
//纯虚函数和抽象类
class Base
{
public:
	//只要有一个纯虚函数,这个类称为抽象类
	//特点;无法实例化对象
	virtual void func() = 0;//注意:不要忘掉virtual!
	//抽象类的子类必须要重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
};
class Son :public Base
{
public:
	void func()
	{
		cout << "func函数调用" << endl;
	}
};
void test()
{
	//Base b1; 抽象类无法实例化对象
	//new Base;抽象类无法实例化对象
	//Son s1;//子类必须重写父类的虚函数，否则无法实例化对象
	Base* abc = new Son;
	abc->func();
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

多态案例(制作饮品)

制作饮品的大致流程为:煮水-冲泡-倒入杯中-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水。

 #include<iostream>
using namespace std;
class AbstractDrinking
{
public:
	//煮水
	virtual void Boil() = 0;
	//冲泡 
	virtual void Brew() = 0;
	//倒入杯中
	virtual void Pour() = 0;	
	//加入辅料
	virtual void PutSomething() = 0;
	//制作饮品
	void makeDrink()
	{
		Boil();
		Brew();
		Pour();
		PutSomething();
	}
};
//制作咖啡
class Coffee :public AbstractDrinking
{
public:
	//煮水
	virtual void Boil()
	{
		cout << "把水煮开" << endl;
	}
	//冲泡 
	virtual void Brew()
	{
		cout << "冲泡咖啡" << endl;
	}
	//倒入杯中
	virtual void Pour()
	{
		cout << "倒入杯中" << endl;
	}
	//加入辅料
	virtual void PutSomething()
	{
		cout << "加入糖和牛奶" << endl;
	}
};
//制作茶水
class Tea :public AbstractDrinking
{
public:
	//煮水
	virtual void Boil()
	{
		cout << "把矿泉水煮开" << endl;
	}
	//冲泡 
	virtual void Brew()
	{
		cout << "冲泡茶叶" << endl;
	}
	//倒入杯中
	virtual void Pour()
	{
		cout << "倒入杯中" << endl;
	}
	//加入辅料
	virtual void PutSomething()
	{ 
		cout << "加入柠檬" << endl;
	}
};
//制作函数
void DoWork(AbstractDrinking* abs)//父类指针指向子类对象AbstractDrinking* abs = new Coffee;
{
	abs->makeDrink();
	delete abs;//手动释放
	//堆区的数据被销毁了但是指针的类型没变
}
//制作
void test()
{
	DoWork(new Coffee);
	cout << "------我是分割线------" << endl;
	DoWork(new Tea);
}
int main(void)
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

虚析构和纯虚析构

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

解决方法: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，
	都需要有具体的含函数实现

虚析构和纯虚构的区别：
	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;//声明
	类名::~类名(){}

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//虚析构和纯虚析构
class Animal
{
public:
	Animal()
	{
		cout << "Animal的构造函数调用" << endl;
	}
	
	//利用虚析构可以解决父类指针释放对象时不干净的问题
	/*virtual ~Animal()
	{
		cout << "Animal的析构函数调用" << 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;
	
	//纯虚函数，不需要实现
	virtual void speak() = 0;
};
//纯虚析构函数
Animal::~Animal()
{
	cout << "Animal纯析构函数调用" << endl;
}
class Cat :public Animal
{
public:
	Cat(string name)
	{
		m_Name = new string(name);
	}
	virtual void speak()
	{
		cout << "Cat的构造函数调用" << endl;
		cout << *m_Name << "小猫在说话" << endl;
	}
	~Cat()
	{
		if (m_Name != NULL)
		{
			cout << "Cat的析构函数调用" << endl;
			delete m_Name;
			m_Name = NULL;
		}
	}
	string* m_Name;
};
void test01()
{
	Animal* animal = new Cat("Tom");
	animal->speak();
	/*
	父类的指针在析构的时候，不会调用子类中的析构函数，
	导致子类如果有堆区属性，会出现内存的泄漏情况。
	解决:将父类的析构函数改为虚析构
	*/
	delete animal;
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:

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问题
如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

多态案例(电脑组装)

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Intel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.

#include<iostream>
using namespace std;
//抽象不同零件类
//抽象cpu
class CPU
{
public:
	//抽象的计算函数
	virtual void calculate() = 0;
};
//抽象显卡类
class VideoCard
{
public:
	//抽象的显示函数
	virtual void display() = 0;
};
//抽象内存条类
class Memory
{
public:
	//抽象的存储函数
	virtual void storage() = 0;
};
//电脑类
class Computer
{
public:
	Computer(CPU* cpu, VideoCard* vc, Memory* mem)
	{
		m_cpu = cpu;
		m_vc = vc;
		m_mem = mem;
	}
	//提供一个工作的函数
	void work()
	{
		//让零件工作起来，调用他的接口
		m_cpu->calculate();
		m_vc->display();
		m_mem->storage();
	}
	//提供析构函数释放3个电脑零件
	~Computer()
	{
		//释放CPU零件
		if (m_cpu != NULL)
		{
			delete m_cpu;
			m_cpu = NULL;
		}
		//释放显卡零件
		if (m_vc != NULL)
		{
			delete m_vc;
			m_vc = NULL;
		}
		//释放内存条零件指针
		if (m_mem != NULL)
		{
			delete m_mem;
			m_mem = NULL;
		}
	}
private:
	CPU* m_cpu;//CPU零件指针
	VideoCard* m_vc;//显卡零件指针
	Memory* m_mem;//内存条零件指针
};
//具体的厂商
//Intel
class IntelCPU :public CPU
{
public:
	virtual	 void calculate()
	{
		cout<<"Intel的CPU开始计算了"<<endl;
	}
};
class IntelVideoCard :public VideoCard
{
public:
	virtual	 void display ()
	{
		cout << "Intel的显卡开始显示了" << endl;
	}
};
class IntelMemory :public Memory
{
public:
	virtual	 void storage()
	{
		cout << "Intel的内存条开始存储了" << endl;
	}
};
//具体的厂商
//Lenovo
class LenovoCPU :public CPU
{
public:
	virtual	 void calculate()
	{
		cout << "Lenovo的CPU开始计算了" << endl;
	}
};
class LenovoVideoCard :public VideoCard
{
public:
	virtual	 void display()
	{
		cout << "Lenovo的显卡开始显示了" << endl;
	}
};
class LenovoMemory :public Memory
{
public:
	virtual	 void storage()
	{
		cout << "Lenovo的内存条开始存储了" << endl;
	}
};
//组装电脑
void test01()
{
	//一台电脑零件
	CPU* intelcpu = new IntelCPU;
	VideoCard* videocard = new IntelVideoCard;
	Memory* memory = new IntelMemory;
	//创建第一台电脑
	Computer* computer1 = new Computer(intelcpu, videocard, memory);
	computer1->work();
	delete computer1;
	cout << "------我是分割线------" << endl;
	//组装第二台电脑
	Computer* computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);
	computer2->work();
	delete computer2;
	cout << "------我是分割线------" << endl;
	//组装第三台电脑
	Computer* computer3 = new Computer(new LenovoCPU,new IntelVideoCard,new LenovoMemory);
	computer3->work();
	delete computer3;
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}log.csdn.net/qq_51604330/article/details/118607922

文件操作

程序运行时，产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束就会被释放。

通过文件可以将数据持久化。

C++中对文件进行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他们

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

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:
在这里插入图片描述
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

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
//文本文件写文件
void test01()
{
	//1.包含头文件
	//2.创建流对象
	ofstream ofs;
	//3.指定打开方式
	ofs.open("test.txt", ios::out);//如果不指定文件路径，默认和你项目的文件路径一样
	//4.写内容
	ofs << "姓名:张三" << endl;
	ofs << "性别:男" << endl;
	ofs << "年龄:18" << endl;
	//5.关闭文件
	ofs.close();
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

读文件

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();

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
using namespace std;
void test01()
{
	//1.包含头文件
	//2.创建流对象
	ifstream ifs;
	//3.打开文件,并且判断是否打开成功
	ifs.open("test.txt",ios::in);
	if (!ifs.is_open())
	{
		cout << "文件打开失败了" << endl;
		return;
	}
	//4.读数据
	//第一种
	/*char buf[1024] = { 0 };
	while (ifs>>buf)
	{
		cout << buf << endl;
	}*/
	
	//第二种
	/*char buf[1024] = { 0 };
	while (ifs.getline(buf,sizeof(buf)))
	{
		cout << buf << endl;
	}*/
	
	//第三种
	/*string buf;
	while (getline(ifs,buf))
	{
		cout << buf << endl;
	}*/
	
	//第四种-不推荐
	char c;
	while ((c = ifs.get()) != EOF)//EOF——end of file
	{
		cout << c;
	}
	ifs.close();
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

二进制文件

以二进制的方式对文件进行读写操作

打开方式主要为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& wirte(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

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
//二进制写文件
class Person
{
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};
void test01()
{
	//1.包含头文件
	//2.创建头文件
	ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
	//3.打开文件
	//ofs.open("person.txt",ios::out | ios::binary);
	//4.写文件
	Person p = { "张三",18 };
	ofs.write((const char*)&p,sizeof(Person));
	//5.关闭文件
	ofs.close();
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	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

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
//二进制读文件
class Person
{
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};
void test01()
{
	//1.包含头文件
	//2.创建流对象
	ifstream ifs;
	//3.打开文件&判读文件是否打开成功
	ifs.open("person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (!(ifs.is_open()))
	{
		cout<<"打开失败"<<endl;
		return;
	}
	//4.读文件
	Person p;
	ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));
	cout << "姓名:" << p.m_Name<<" " << "年龄:" << p.m_Age << endl;
	//5.关闭文件
	ifs.close();
}
int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}