一.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
内存四区意义：
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程
1.1 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地修改了它的指令
全局区：
全局变量和静态变量存放在此.
全局区还包含了常量区, 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后由操作系统释放.
//全局变量int g_a = 10;int g_b = 10;//全局常量const int c_g_a = 10;const int c_g_b = 10;int main() {//局部变量int a = 10;int b = 10;//打印地址cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl;cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl;cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << endl;cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << endl;//静态变量static int s_a = 10;static int s_b = 10;cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl;cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl;cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl;cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl;cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl;cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl;const int c_l_a = 10;const int c_l_b = 10;cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl;cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl;system("pause");return 0;}
1.2C++中在程序运行前分为全局区和代码区
代码区特点是共享和只读
全局区中存放全局变量、静态变量、常量
常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量
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
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
#include<iostream>using namespace std;int* func(){int a = 10;return &a;}int main() {int* p = func();cout << *p << endl;cout << *p << endl;system("pause");return 0;}
堆区：
由程序员分配释放,若程序员不释放,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
#include<iostream>using namespace std;int* func(){//利用new关键字可以将数据开辟到堆区//指针本质上也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据是放在堆区int* p = new int(10);return p;}int main(){int* p = func();cout << *p << endl;cout << *p << endl;system("pause");return 0;}
1.3 new操作符
C++中利用new操作符在堆区开辟数据
堆区开辟的数据，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
#include<iostream>using namespace std;//1.new的基本语法int* func(){//在堆区创建整型数据//new返回是 该数据类型的指针int* p = new int(10);return p;}void test01(){int* p = func();cout << *p << endl;cout << *p << endl;cout << *p << endl;//堆区的数据由管理员开辟，释放//如果想释放堆区的数据，利用关键字 deletedelete p;//cout << *p << endl; //内存被释放，再次访问就是非法操作，会报错}//2.在堆区利用new开辟数组void test02(){//创建10整型数据的数组，在堆区int* arr = new int[10];for (int i = 0; i < 10; i++){arr[i] = i + 100; //给10个元素赋值100~109}for (int i = 0; i < 10; i++){cout << arr[i] << endl;}//释放堆区的数组//释放数组的时候 要加[]才可以delete[] arr;}int main(){test01();test02();system("pause");return 0;}
二.引用
2.1 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
#include<iostream>using namespace std;int main(){//引用的基本语法//数据类型 &别名 = 原名int a = 10;//创建引用int& b = a;cout << "a = " << a << endl;//10cout << "b = " << b << endl;//10a = 100; //b=100 都是一样的结果cout << "a = " << a << endl;//100cout << "b = " << b << endl;//100system("pause");return 0;}
2.2 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
#include<iostream>using namespace std;int main(){//1.引用必须初始化int a = 10;//int& b; //错误，必须要初始化int& b = a;//2.引用在初始化后，不可以更改int c = 20;b = c; //赋值操作，而不是更改引用cout << "a = " << a << endl;//20cout << "b = " << b << endl;//20cout << "c = " << c << endl;//20system("pause");return 0;}
2.3 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
#include<iostream>using namespace std;//交换函数//1.值传递void mySwap01(int a, int b){int temp = a;a = b;b = temp;cout << "swap01a = " << a << endl;cout << "swap01b = " << b << endl;}//2.地址传递void mySwap02(int* a, int* b){int temp = *a;*a = *b;*b = temp;}//3.引用传递void mySwap03(int& a, int& b){int temp = a;a = b;b = temp;}int main(){int a = 10;int b = 20;//mySwap01(a,b); //值传递，形参不会修饰实参//mySwap02(&a, &b); //地址传递，形参会修饰实参mySwap03(a, b);//引用传递，形参会修饰实参cout << "a = " << a << endl; //20cout << "b = " << b << endl; //10system("pause");return 0;}
2.4 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
#include<iostream>using namespace std;//引用做函数的返回值//1.不要返回局部变量的引用int& test01(){int a = 10; //局部变量存放在内存四区中的栈区return a;}//2.函数的调用可以作为左值int& test02(){static int a = 10; //静态变量存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后系统释放return a;}int main(){//int& ref = test01();//cout << "ref = " << ref << endl; //第一次结果是正确的，因为编译器做了保留//cout << "ref = " << ref << endl; //第二次结果是错误的，因为a的内存已经被释放int& ref2 = test02();cout << "ref2 = " << ref2 << endl;cout << "ref2 = " << ref2 << endl;test02() = 1000; //如果函数的返回值师引用，这个函数调用可以作为左值cout << "ref2 = " << ref2 << endl;system("pause");return 0;}
2.5 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.
#include<iostream>using namespace std;//发现是引用，转换为 int* const ref = &a; 相当于 int& ref = a;void func(int& ref) {ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100}int main() {int a = 10;//自动转换为 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;ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;cout << "a:" << a << endl;cout << "ref:" << ref << endl;func(a);return 0;}
2.6 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
#include<iostream>using namespace std;//打印数据void showValue(const int& val){//val = 1000;cout << "val = " << val << endl;}int main(){//常量引用//使用场景，用来修饰形参，防止误操作//int a = 10;//加上const之后 编译器将代码修改 int temp=10; const int & ref = temp;//const int& ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间//ref = 20; //加入const之后变为只读，不可以修改int a = 100;showValue(a);cout << "a = " << a << endl;system("pause");return 0;}
三. 函数提高
3.1 函数默认参数
在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
语法：返回值类型 函数名 （参数= 默认值）{}
#include<iostream>using namespace std;//函数的默认参数//如果我们自己传入数据，就用自己的数据，如果没有，那么用默认值//语法：返回值类型 函数名（形参 = 默认值）{}int func(int a, int b = 20, int c = 30){return a + b + c;}//注意事项//1.如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右，必须有默认值//int func2(int a = 10, int b, int c,int d)//{// return a + b + c;//}//2.如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数//声明和显示只能有一个有默认参数int func2(int a = 10, int b = 10);int func2(int a, int b){return a + b;}int main(){//cout << func(10,30) << endl;cout << func2() << endl;system("pause");return 0;}
3.2 函数占位参数
C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置
语法： 返回值类型 函数名 (数据类型){}
在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术
#include<iostream>using namespace std;//占位参数//返回值类型 函数名（数据类型）{}//目前阶段的占位参数，我们还用不到，后面课程会用到//占位参数，还可以有默认参数 int a = 10void func(int a, int = 10){cout << "this is func" << endl;}int main(){func(10);system("pause");return 0;}
3.3 函数重载
函数重载概述
**作用：**函数名可以相同，提高复用性
函数重载满足条件：
同一个作用域下
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
#include<iostream>using namespace std;//函数重载//可以让函数名相同，提高复用性//函数重载的满足条件//1.同一个作用域下（这里是全局作用域）//2.函数名称相同//3.函数参数类型不同，或者个数不同，或者顺序不同void func(){cout << "func的调用" << endl;}void func(int a){cout << "func(int a)的调用" << endl;}void func(double a){cout << "func(double a)的调用" << endl;}void func(int a ,double b){cout << "func(int a ,double b)的调用" << endl;}void func(double a, int b){cout << "func(double a, int b)的调用" << endl;}//注意事项//函数的返回值不可以作为函数重载的条件 int是关键//int func(double a, int b)//{// cout << "func(double a, int b)的调用" << endl;//}int main(){//func();//func(10);//func(3.14);//func(10, 3.14);//func(3.14, 10);system("pause");return 0;}
函数重载注意事项
引用作为重载条件
函数重载碰到函数默认参数
#include<iostream>using namespace std;//函数重载的注意事项//1.引用作为重载的条件void func(int& a) //int &a = 10;不合法的{cout << "func(int& a)的调用" << endl;}void func(const int& a) //const int &a = 10；合法{cout << "func(const int& a)的调用" << endl;}//2.函数重载碰到默认参数void func2(int a,int b = 10){cout << "func2(int a,int b=10)函数的调用" << endl;}void func2(int a){cout << "func2(int a)函数的调用" << endl;}int main(){//int a = 10;//func(a);//func(10);func2(10); //当函数重载碰到默认参数，出现二义性，报错，尽量避免这种情况system("pause");return 0;}
四. 类和对象
C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态
C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为
例如
人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…
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
4.1 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1：**设计一个圆类，求圆的周长
#include<iostream>using namespace std;//设计一个圆类，求圆的周长//圆求周长的公式: 2 * PI * 半径const double PI = 3.14;//class代表设计一个类，类后面紧跟的是类的名称class Circle{//访问权限//公共权限public://属性//半径int m_r;//行为//获取圆的周长double calculateZC(){return 2 * PI * m_r;}};int main(){//通过圆类创建一个具体的圆（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.m_r = 10;cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;system("pause");return 0;}
**示例2：**设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值//可以显示学生的姓名和学号//设计一个学生类class Student{public: //公共权限//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//属性string m_Name; //姓名int m_Id; //学号//行为//显示姓名和学校的行为void showStudent(){ cout << "姓名 " << m_Name << " 学号 " << m_Id << endl;}//给姓名赋值void setName(string name){m_Name = name;}//给学号赋值void setId(int id){m_Id = id;}};int main(){//创建一个具体的学生 实例化对象Student s1;//s1.m_Name = "张三";s1.setName("张三");s1.setId(1);//显示学生的信息s1.showStudent();Student s2;s2.m_Name = "李四";s2.m_Id = 2;s2.showStudent();system("pause");return 0;}
封装意义二：
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制
访问权限有三种：
public 公共权限
protected 保护权限
private 私有权限
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//访问权限 //公共权限 public 成员类内可以访问 //保护权限 protected类内可以访问，类外不可以访问 儿子也可以访问父亲中的保护内容//私有权限 private 类内可以访问，类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容class Person{public://公共权限string m_Name; //姓名protected://保护权限string m_Car; //汽车private://私有权限int m_Password; //银行卡密码public:void func(){m_Name = "张三";m_Car = "拖拉机";m_Password = 1234;}};int main(){Person p1;p1.m_Name = "李四";//p1.m_Car = "奔驰";//保护权限的内容，类外访问不到//p1.m_Password = 344; //私有权限的内容，类外访问不到//p1.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
#include<iostream>using namespace std;class C1{int m_A; //默认权限 是私有};struct C2{int m_A; //默认权限 是公共};int main(){//struct和class的区别//struct 默认权限是 公共 public//class 默认权限是 私有 privateC1 c1;//c1.m_A = 100; //在class里默认权限 私有，因此类外不可以访问C2 c2;c2.m_A = 100; //在struct默认权限为公共，因此可以访问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，我们可以检测数据的有效性
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//成员属性设置为私有//1.可以自己控制读写权限//2.对于写可以检测数据的有效性class Person{public://设置姓名void setName(string name){m_Name = name;}//获取姓名string getName(){return m_Name;}//获取年龄 可读 可写 如果想修改（年龄的范围必须是0~150之间）int getAge(){//m_Age = 0; //初始化年龄为0岁return m_Age;}//设置年龄void setAge(int age){if (age < 0 || age>150){m_Age = 0;cout << "你这个老妖精!" << endl;return; //直接退出这个函数}m_Age = age;}//设置情人 只写void setLover(string lover){m_Lover = lover;}private://姓名 可读 可写string m_Name;//年龄 只读int m_Age;//情人 只写string m_Lover;};int main(){Person p;p.setName("张三");cout << "姓名为：" << p.getName() << endl;//p.m_Age = 10;//p.setAge = 18;p.setAge(18);cout << "年龄为：" << p.getAge() << endl;p.setLover("苍井");//cout << "情人为：" << p.m_Lover << endl; 是不可以访问的system("pause");return 0;}
练习案例1：设计立方体类
设计立方体类(Cube)
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
#include<iostream>using namespace std;//立方体类设计//1.创建立方体类//2.设计属性和行为//3.获取立方体的面积和体积//4.判断两个立方体是否相等 分别利用全局函数与成员函数class Cube{public://设置长void setL(int l){m_L = l;}//获取长int getL(){return m_L;}//设置宽void setW(int w){m_W = w;}//获取宽int getW(){return m_W;}//设置高void setH(int h){m_H = h;}//获取高int getH(){return m_H;}//获取立方体面积int getCalculateS(){return 2 * m_L * m_H + 2 * m_L * m_W + 2 * m_W * m_H;}//获取立方体体积int getCalculateV(){return m_L * m_W * m_H;}//利用成员函数判断两个立方体是否相等bool isSameByClass(Cube &c){if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()){return true;}return false;}private:int m_L; //长int m_W; //宽int m_H; //高};//利用全局函数判断两个立方体是否相等bool isSame(Cube &c1,Cube &c2){if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH()){return true;}return false;}int main(){Cube c1;c1.setL(10);c1.setW(10);c1.setH(10);cout << "面积为：" << c1.getCalculateS() << endl;cout << "体积为：" << c1.getCalculateV() << endl;//创建第二个立方体Cube c2;c2.setL(10);c2.setW(10);c2.setH(10);//利用全局函数判断bool ret = isSame(c1, c2);if (ret){cout << "c1和c2是相等的" << endl;}else{cout << "c1和c2是不相等的" << endl;}//利用成员函数判断ret = c1.isSameByClass(c2);if (ret){cout << "成员函数判断c1和c2是相等的" << endl;}else{cout << "成员函数判断c1和c2是不相等的" << endl;}system("pause");return 0;}
练习案例2：点和圆的关系
设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
#include<iostream>using namespace std;#include"Circle.h"#include"Point.h"//点和圆的关系案例点类//class Point//{//public:// //设置X坐标// void setX(int x)// {// m_X = x;// }// //获取X坐标// int getX()// {// return m_X;// }// //设置Y坐标// void setY(int y)// {// m_Y = y;// }// //获取Y坐标// int getY()// {// return m_Y;// }//private:// int m_X;//// int m_Y;//};圆类//class Circle//{//public:// //设置半径// void setR(int r)// {// m_R = r;// }// //获取半径// int getR()// {// return m_R;// }// //设置圆心// void setCenter(Point center)// {// m_Center = center;// }// //获取圆心// Point getCenter()// {// return m_Center;// }//private:// int m_R;//半径//// //在类中可以让另外一个类 作为本来中的成员// Point m_Center; //圆心//};//判断点和圆的关系void isInCircle(Circle& c, Point& p){//计算两点之间距离带的平方int distance = (p.getX() - c.getCenter().getX())* (p.getX() - c.getCenter().getX())+ (p.getY() - c.getCenter().getY()) * (p.getY() - c.getCenter().getY());//计算半径的平方int rDistance = c.getR()* c.getR();//判断关系if (distance == rDistance){cout << "点在圆上" << endl;}else if (distance > rDistance){cout << "点在圆外" << endl;}else{cout << "点在圆内" << endl;}}int main(){//创建圆Circle c;c.setR(10);Point center;center.setX(10);center.setY(0);c.setCenter(center);//创建点Point p;p.setX(10);p.setY(10);//判断关系isInCircle(c, p);system("pause");return 0;}
4.2 对象的初始化和清理
生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。
构造函数和析构函数
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题
c++利用了构造函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
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
程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次
析构函数语法： ~类名(){}
析构函数，没有返回值也不写void
函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次
#include<iostream>using namespace std;//对象的初始化和清理//1.构造函数 进行初始化操作class Person{public://1.构造函数//没有返回值，不用写void//函数名 与 类名称相同//构造函数可以有参数，可以发生重载//创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且只调用一次Person(){cout << "Person构造函数的调用" << endl;}//2.析构函数 进行清理的操作//没有返回值，不用写void//函数名和类名相同 在名称前面加~//析构函数不可以有参数，不可以发生重载//对象在销毁前会自动调用析构函数，而且只会调用一次~Person(){cout << "Person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执行完毕之后，释放这个对象}int main(){//test01();Person p;system("pause");return 0;}
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;//1.构造函数的分类及调用//分类//按照参数来分类， 无参构造(默认构造)和有参构造//按照类型进行分类 ， 普通构造函数 拷贝构造函数class Person{public://构造函数Person(){cout << "Person无参构造函数的调用" << endl;}Person(int a){age = a;cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;}//拷贝构造函数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 << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;}//析构函数~Person(){cout << "Person析构函数的调用" << endl;}int age;};//调用void test01(){//1.括号法//Person p1; //默认构造函数的调用//Person p2(10); //有参构造函数调用//Person p3(p2); //拷贝构造函数的调用//注意事项//调用默认构造函数时，不要加()//因为下面着行代码，编译器会认为是一个函数的声明,不会认为在创建对象//Person p1();//cout << "P2的年龄为：" << p2.age << endl;//cout << "P3的年龄为：" << p3.age << endl; // //2.显示法//Person p1;//Person p2 = Person(10); //有参构造//Person p3 = Person(p2); //拷贝构造//Person(10); //匿名对象 当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名的对象//cout << "aaa" << endl;//注意事项2//不要利用拷贝构造函数，初始化匿名对象 编译器会认为 Person (p3)==Person p3//Person(p3);//3.隐式显示法Person p4 = 10; //相当于 写了Person p4= Person(10);Person p5 = p4; //拷贝构造函数}int main(){test01();system("pause");return 0;}
拷贝构造函数的调用时机
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;//拷贝构造函数的调用时机class Person{public:Person(){cout << "Person默认构造函数的调用" << endl;}Person(int age){m_Age = age;cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;}Person(const Person& p){m_Age = p.m_Age;cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;}~Person(){cout << "Person析构函数的调用" << endl;}int m_Age;};//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象void test01(){Person p1(20);Person p2(p1);cout << "P2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;}//2.值传递的方式给函数参数传值//值传递类似于拷贝构造函数void doWork(Person p){}void test02(){Person p;doWork(p);}//3.值方式返回局部对象Person doWork2(){Person p1;cout << (int*)&p1 << endl;return p1;}void test03(){Person p = doWork2();cout << (int*)&p << endl;}int main(){//test01();//test02();test03();system("pause");return 0;}
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
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
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;//构造函数的调用规则//1.创建一个类，C++编译器会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(值拷贝)//2.如果我们写了有参构造函数，编译器就不再提供默认构造，但是依然提供拷贝构造//如果我们写了拷贝构造函数，编译器就不再提供其他普通构造函数了class Person{public:/*Person(){cout << "Person的默认构造函数的调用" << endl;}*//*Person(int age){m_Age = age;cout << "Person的有参构造函数的调用" << endl;}*/Person(const Person& p){m_Age = p.m_Age;cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;}~Person(){cout << "Person的析构函数的调用" << endl;}int m_Age;};//void test01()//{// Person p;// p.m_Age = 18;// Person p2(p);// cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;//}void test02(){Person p;Person p2(p);cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;}int main(){//test01();test02();system("pause");return 0;}
深拷贝与浅拷贝
深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑
浅拷贝：简单的赋值拷贝操作
深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
#include<iostream>using namespace std;//深拷贝与浅拷贝class Person{public:Person(){cout << "Person的默认构造函数的调用" << endl;}Person(int age,int height){m_Age = age;m_Height = new int(height);cout << "Person的有参构造函数的调用" << endl;}//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题Person(const Person& p){cout << "Person拷贝构造函数的调用" << 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);}~Person(){//析构代码，将堆区开辟的数据做释放操作if (m_Height != NULL){delete m_Height;m_Height = NULL;}cout << "Person析构函数的调用" << endl;}int m_Age;int* m_Height; //身高};void test01(){Person p1(18,160);cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age << "身高为："<< *p1.m_Height << endl;Person p2(p1);cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << "身高为：" <<* p2.m_Height << endl;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
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）... {}
#include<iostream>using namespace std;//初始化列表class Person{public://传统初始化操作/*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 << "m_A = " << p.m_A << endl;cout << "m_B = " << p.m_B << endl;cout << "m_C = " << p.m_C << endl;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员
B类中有对象A作为成员，A为对象成员
那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//类对象作为类成员//手机类class Phone{public:Phone(string name){cout << "Phone构造函数的调用" << endl;m_Pname = name;}~Phone(){cout << "Phone析构函数的调用" << endl;}//手机品牌的名称string m_Pname;};//人类class Person{public://Phone m_Phone = pNamePerson(string name, string pName):m_Name(name),m_Phone(pName) {cout << "Person构造函数的调用" << endl;}~Person(){cout << "Person析构函数的调用" << endl;}//姓名string m_Name;//手机Phone m_Phone;};//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顺序相反void test01(){Person p("张三", "苹果MAX");cout << p.m_Name << "拿着" << p.m_Phone.m_Pname << endl;}int main(){test01();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
所有对象共享同一份数据
在编译阶段分配内存
类内声明，类外初始化
静态成员函数
所有对象共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量
#include<iostream>using namespace std;//静态成员变量class Person{public://1.所有对象都共享同一份数据//2.在编译阶段就分配内存//3.类内声明，类外初始化操作static int m_A;//静态成员变量也是有访问权限的private:static int m_B;};int Person::m_A = 100;int Person::m_B = 200;void test01(){Person p;cout << p.m_A << endl;Person p2;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，所有对象都共享一份数据//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;//cout << Person::m_B << endl; //类外访问不到私有的静态成员变量}int main(){//test01();system("pause");return 0;}
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
#include<iostream>using namespace std;//静态成员函数//所有对象都共享同一个函数//静态成员函数只能访问静态成员变量class Person{public:static void func(){m_A = 100; //静态成员函数可以访问静态成员变量//m_B = 200; //静态成员函数时不可以访问非静成员变量,无法区分到底是哪个对象的m_Bcout << "static void func的调用" << endl;}static int m_A; //静态成员变量int m_B; //非静态成员变量//静态成员函数也是有访问权限的private:static void func2(){cout << "static void func2的调用" << endl;}};int Person::m_A = 0;void test01(){//1.通过对象进行访问Person p;p.func();//2.通过类名访问Person::func();//Person::func2(); 类外访问不到私有的静态函数}int main(){test01();system("pause");return 0;}
4.3 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;//成员变量和成员函数 分开存储的class Person{//int m_A; //非静态成员变量 属于类的对象上的static int m_B; //静态成员变量 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 = 0;void test01(){Person p;//空对象占用的内存空间为 1//C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;}void test02(){Person p;cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;}int main(){//test01();test02();system("pause");return 0;}
this指针概念
通过4.3.1我们知道在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共用一块代码
那么问题是：这一块代码是如何区分那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
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
#include<iostream>using namespace std;class Person{public:Person(int age){//this指针指向的是被调用的成员函数所属的对象this->age = age;}Person& PersonAddAge(Person& p){this->age += p.age;//this是指向p2的指针，而*this是指向的就是p2这个对象本体return *this;}int age;};//1.解决名称冲突void test01(){Person p1(18);cout << "p1的年龄为：" << p1.age << endl;}//2.返回对象本身用 *thisvoid test02(){Person p1(10);Person p2(10);//链式编程思想p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);cout << "p2的年龄为：" << 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
#include<iostream>using namespace std;//空指针调用成员函数class Person{public:void showClassName(){cout << "this is Person class" << endl;}void showPersonAge(){//报错的原因是因为传入的指针为NULLif (this == NULL){return;}cout << "age = " << this->m_Age << endl;}int m_Age;};void test01(){Person* p = NULL;p->showClassName();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后我们称为这个函数为常函数
常函数内不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改
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
#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//const Person *const this;//在成员函数后面加const，修饰的是this指向，指针指向的值也不可以修改void showPerson() const{this->m_B = 100;//this->m_A = 100;//this = NULL;//this指针是不可以修改指针的指向的}void func(){m_A = 100;}int m_A;mutable int m_B; //特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值,加上关键字mutable,可以修改};void test01(){Person p;p.showPerson();}//常对象void test02(){const Person p; //在对象前加const，变为常对象//p.m_A = 100;p.m_B = 100; //m_B是特殊的值，在常对象下也可以修改//常对象只能调用常函数p.showPerson();//p.func(); 常对象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}int main(){test01();test02();system("pause");return 0;}
4.4 友元
生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)
客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去
但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。
在程序里，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
1.全局函数做友元
2.类做友元
3.成员函数做友元
全局函数做友元
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//建筑物类class Building{//goodGay全局函数时Building好朋友，可以访问Building中私有成员friend void goodGay(Building* building);public:Building(){m_SittingRoom = "客厅";m_BedRoom = "卧室";}public:string m_SittingRoom; //客厅private:string m_BedRoom; //卧室};//全局函数void goodGay(Building *building){cout << "好基友的全局函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友的全局函数正在访问：" << building->m_BedRoom<< endl;}void test01(){Building building;goodGay(&building);}int main(){test01();system("pause");return 0;}
类做友元
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//类做友元class Building;class GoodGay{public:GoodGay();void visit(); //参观函数访问Building中的属性Building* building;};class Building{//GoodGay类是本类的好朋友，可以访问本类中私有成员friend class GoodGay; public:Building();public:string m_SittingRoom;private:string m_BedRoom;};//类外写成员函数Building::Building(){m_SittingRoom = "客厅";m_BedRoom = "卧室";}GoodGay::GoodGay(){//创建一个建筑物的对象building = new Building;}void GoodGay::visit(){cout << "好基友类正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友类正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;}void test01(){GoodGay gg;gg.visit();}int main(){test01();system("pause");return 0;}
成员函数做友元
#include<iostream>using namespace std;#include<string>class Building;class GoodGay{public:GoodGay();void visit(); //让visit函数可以访问Buinding中私有成员void visit2(); //让visit2函数不可以访问Building中私有成员Building* building;};class Building{//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有成员friend void GoodGay::visit(); public:Building(); public:string m_SittingRoom;private:string m_BedRoom;};//类外实现成员函数Building::Building(){m_SittingRoom = "客厅";m_BedRoom = "卧室";}GoodGay::GoodGay(){building = new Building;}void GoodGay::visit(){cout << "visit正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "visit正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;}void GoodGay::visit2(){cout << "visit2正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;//cout << "visit2正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;}void test01(){GoodGay gg;gg.visit();gg.visit2();}int main(){test01();system("pause");return 0;}
4.5 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
#include<iostream>using namespace std;//加号运算符重载class Person{public://1.成员函数+号//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+号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;//成员函数重载本质的调用//Person p3 = p1.operator+(p2);//全局函数的本质调用//Person p3 = operator+(p1, p2);//Person p3 = p1 + p2;//运算符重载也可以发生函数重载Person p4 = p1 + 100; //Person + int//cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << endl;//cout << "p3.m_B = " << p3.m_B << endl;cout << "p4.m_A = " << p4.m_A << endl;cout << "p4.m_B = " << p4.m_B << endl;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的
总结2：不要滥用运算符重载
左移运算符重载
作用：可以输出自定义数据类型
#include<iostream>using namespace std;//左移运算符重载的技术class Person{friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);public:Person(int a, int b){m_A = a;m_B = b;}private://利用成员函数重载 左移运算符 p.operator<<(p) 简化版本p<<cout//通常不会利用成员函数重载<<运算符，因为无法实现 cout在左侧//void operator<<(cout)int m_A;int m_B;};//只能利用全局函数重载左移运算符ostream &operator<<(ostream &out,Person &p) //本质 operator<<(cout,p) 简化形式 cout<<p{out << "m_A = " << p.m_A << "m_B = " << p.m_B;return out;}void test01(){Person p(10,10);//p.m_A = 10;//p.m_B = 10;cout << p << "hello world" << endl;}int main(){test01();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
#include<iostream>using namespace std;//重载递增运算符//自定义整形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++(){//先进性++运算m_Num++;//在将自身做一个返回return *this;}//重载后置++运算符//int代表的是占位参数，可以用于区分前置和后置递增MyInteger operator++(int){//先 记录当时的结果MyInteger temp = *this;//后 递增m_Num++;//最后将记录结果做返回return temp;}private:int m_Num;};//重载左移运算符ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint){cout << myint.m_Num;return cout;}void test01(){MyInteger myint;cout << ++(++myint) << endl;cout << myint << endl;}void test02(){MyInteger myint;cout << myint++ << endl;cout << myint << endl;}int main(){//test01();test02();//int a = 0;//cout << ++(++a) << endl;//cout << a << endl;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
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
#include<iostream>using namespace std;//赋值运算符的重载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){//编译器是提供浅拷贝//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,然后在深拷贝if (m_Age != NULL){delete m_Age;}//深拷贝m_Age = new int(*p.m_Age);//返回对象本事return *this;}int* m_Age;};void test01(){Person p1(18);Person p2(20);Person p3(30);p3 = p2 = p1; //赋值运算cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl;cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl;cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_Age << endl;}int main(){test01();/*int a = 10;int b = 20;int c = 30;c = b = a;cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl;*/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
#include<iostream>using namespace std;//关系运算符class Person{public:Person(string name, int age){m_Name = name;m_Age = age;}//重载 == 号bool operator==(Person& p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return true;}return false;}bool operator!=(Person& p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return false;}return true;}string m_Name;int m_Age;};void test01(){Person p1("TOM", 18);Person p2("TOM", 18);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(){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，因此称为仿函数
仿函数没有固定写法，非常灵活
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//函数调用运算符重载//打印输出类class MyPrint{public://重载的函数调用运算符void operator()(string test){cout << test << endl;}};void MyPrint02(string test){cout << test << endl;}void test01(){MyPrint myPrint;myPrint("hello world");//由于使用起来非常类似于函数的调用，因此成为仿函数MyPrint02("hello world2");}//仿函数非常灵活，没有固定的写法//加法类class MyAdd{public:int operator()(int num1, int num2){return num1 + num2;}};void test02(){MyAdd myadd;int ret = myadd(100, 100);cout << "ret = " << ret << endl;//匿名函数对象cout << MyAdd()(100, 100) << endl;}int main(){//test01();test02();system("pause");return 0;}
4.6 继承
继承是面向对象三大特性之一
我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。
这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码
继承的基本语法
例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同
接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处
#include<iostream>using namespace std;//普通实现页面//Java页面//class Java//{//public:// void header()// {// cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;// }// void footer()// {// cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;// }// void left()// {// cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;// }// void content()// {// cout << "Java学科视频" << endl;// }//};Python页面//class Python//{//public:// void header()// {// cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;// }// void footer()// {// cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;// }// void left()// {// cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;// }// void content()// {// cout << "Python学科视频" << endl;// }//};C++页面//class CPP//{//public:// void header()// {// cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;// }// void footer()// {// cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;// }// void left()// {// cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;// }// void content()// {// cout << "C++学科视频" << endl;// }//};//继承实现页面//公共页面class BasePage{public:void header(){cout << "首页，公开课，登录，注册，.....(公共头部)" << endl;}void footer(){cout << "帮助中心，交流合作，站内地图.....(公共底部)" << endl;}void left(){cout << "Java,phthon,C++.....(分类公共列表)" << endl;}};//继承的好处,减少重复代码//语法 class子类：继承方式 父类//子类 也称为 派生类//父类 也称为 基类//Java页面class Java :public BasePage{public:void content(){cout << "Java学科视频" << endl;}};//Python页面class Python :public BasePage{public:void content(){cout << "Python学科视频" << endl;}};//C++页面class CPP :public BasePage{public:void content(){cout << "CPP学科视频" << endl;}};void test01(){cout << "Java下载视频页面如下" << endl;Java ja;ja.header();ja.footer();ja.left();ja.content();cout << "------------------------" << endl;cout << "Python下载视频页面如下" << endl;Python py;py.header();py.footer();py.left();py.content();cout << "------------------------" << endl;cout << "C++下载视频页面如下" << endl;CPP cpp;cpp.header();cpp.footer();cpp.left();cpp.content();}int main(){test01();system("pause");return 0;}
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。
从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。
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：
1.公共继承
2.保护继承
3.私有继承
#include<iostream>using namespace std;//继承方式//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子类依然是公共权限m_B = 10; //父类中的保护权限成员到子类依然是保护权限//m_C = 10; //父类中的私有权限成员到子类中访问不到}};void test01(){son1 s1;s1.m_A = 100;//s1.m_B = 100; //到了son1中 m_B是保护权限，类外访问不到}//保护继承class Base2{public:int m_A;protected:int m_B;private:int m_C;};class son2 :protected Base2{public:void func2(){m_A = 100; //父类中的公共成员，到子类变为保护权限m_B = 100;//父类中的保护成员，到子类还是保护权限//m_C = 100; //父类中的私有成员 子类访问不到}};void test02(){son2 s2;//s2.m_A = 100; //在son2中 m_A变为保护权限，因此类外访问不到//s2.m_B = 100; //在son2中 m_B保护权限，不可以访问}class Base3{public:int m_A;protected:int m_B;private:int m_C;};class son3 :private Base3{public:void func(){m_A = 100; //父类中的公共成员，到子类变为私有成员m_B = 100;//父类中的保护成员，到子类还是私有成员//m_C = 100; //父类中的私有成员 子类访问不到}};class GrandSon3 :public son3{public:void fun(){//m_A = 1000; //到了son3中 m_A变为私有，即使是儿子，也是访问不到//m_B = 1000; //到了son3中 m_A变为私有，即使是儿子，也是访问不到}};void test03(){son3 s1;//s1.m_A = 1000; //到son3中变为私有成员 类外访问不到//s1.m_A = 1000; //到son3中变为私有成员 类外访问不到}int main(){system("pause");return 0;}
继承中的对象模型
**问题：**从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？
#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;};//利用开发人员命令提示工具查看具体对象模型//跳转盘符 F;//跳转文件路径 cd 具体路径下//cl /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名void test01(){//16//父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去//父类中私有成员属性 是被编译器隐藏了，因此是访问不到，确实是继承下去了cout << "sizeof son(Son) = " << sizeof(Son) << endl;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
结论： 父类中私有成员也是被子类继承下去了，只是由编译器给隐藏后访问不到
继承中构造和析构顺序
子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数
问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？
#include<iostream>using namespace std;//继承中的构造和析构顺序class Base{public:Base(){cout << "Base的构造函数" << endl;}~Base(){cout << "Base的析构函数" << endl;}};class Son :public Base{public:Son(){cout << "Son的构造函数" << endl;}~Son(){cout << "Son的析构函数" << endl;}};void test01(){//Base b;//继承中的构造和析构顺序如下：//先构造父类，在构造子类，析构的顺序与构造的顺序相反Son s1;}int main(){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？
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
#include<iostream>using namespace std;//继承中同名的继承方式class Base{public:Base(){m_A = 100;}void func(){cout << "Base-func()调用" << endl;}void func(int a){cout << "Base-func(int a)调用" << endl;}int m_A;};class Son :public Base{public:Son(){m_A = 200;}void func(){cout << "Son-func()调用" << endl;}int m_A;};//同名成员属性的处理void test01(){Son s;cout << "Son m_A = " << s.m_A << endl;//通过子类对象 访问到父类中同名成员，需要加作用域cout << "Base m_A = " << s.Base::m_A << endl;}//同名成员函数处理void test02(){Son s;s.func(); //直接调用的子类中的同名成员s.Base::func(); //调用父类中的同名成员//如果子类中出现了和父类同名的成员函数，子类的同名成员会隐藏掉父类中所有的同名函数//如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数，需要加作用域s.Base::func(100);}int main(){//test01();test02();system("pause");return 0;}
总结：
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
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中同名函数
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
#include<iostream>using namespace std;//继承中的同名静态成员的处理class Base{public:static int m_A;static void func(){cout << "Base-static void func()" << endl;}static void func(int a){cout << "Base-static void func(int a)" << endl;}};int Base::m_A = 100;class Son :public Base{public:static int m_A;static void func(){cout << "Son-static void func()" << endl;}static void func(int a){cout << "Son-static void func(int a)" << endl;}};int Son::m_A = 200;//同名静态成员属性void test01(){//1.通过对象来访问数据cout << "通过对象访问：" << endl;Son s;cout << "Son 下m_A = " << s.m_A << endl;cout << "Base 下m_A = " << s.Base::m_A << endl;//2.同过类名访问数据cout << "通过类名的方式访问：" << endl;cout << "Son 下m_A = " << 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 << "Base 下m_A = " << Son::Base::m_A << endl;}//同名静态成员函数void test02(){//1.通过对象的方式访问cout << "通过对象访问：" << endl;Son s;s.func();s.Base::func();//2.同过类名访问数据cout << "通过类名的方式访问：" << endl;Son::func();Son::Base::func();Son::func(100);//子类出现和父类同名静态成员函数，也会隐藏父类中所有同名成员函数//如果想访问父类中被隐藏同名成员，需要加作用域Son::Base::func(100);}int main(){//test01();test02();system("pause");return 0;}
总结：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（通过对象和通过类名）
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
#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//语法：class 子类：继承方式，父类1，继承方式，父类2.......class Son :public Base1,public Base2{public:Son(){m_C = 300;m_D = 400;}int m_C;int m_D;};void test01(){Son s;cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl;//当父类中出现同名成员，需要加作用域区分cout << "Base1 m_A = " << s.Base1::m_A << endl;cout << "Base2 m_A = " << s.Base2::m_A << endl;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
总结： 多继承中如果父类中出现了同名情况，子类使用时候要加作用域
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者两个派生类
这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承
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。
草泥马继承自动物的数据继承了两份，其实我们应该清楚，这份数据我们只需要一份就可以。
#include<iostream>using namespace std;//动物类class Animal{public:int m_Age;};//利用虚继承，可以解决菱形继承问题//继承之前 加上关键字 virtual 变为虚继承//Animal类称为虚继类//羊类class Sheep :virtual public Animal{};//驼类class Tuo:virtual public Animal{};//羊驼类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，两个父类拥有相同数据，需要加以作用域区分cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl;cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl;cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl;//这份数据我们知道只要一份就可以了 菱形继承导致数据有两份，资源浪费}int main(){test01();system("pause");return 0;}
4.7 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
#include<iostream>using namespace std;//多态//动物类class Animal{public://虚函数virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}};//猫类class Cat :public Animal{public://重写 函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同void speak(){cout << "小猫在说话" << endl;}};class Dog :public Animal{public: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的地址//如果想执行让猫说话，这个函数的地址就不能提前绑定，需要在运行阶段绑定，地址晚绑定//动态多态满足条件//1.有继承关系//2.子类要重写父类的虚函数//动态多态的使用//父类的指针或者引用 指向子类对象void doSpeak(Animal &animal) //Animal &animal = cat;{animal.speak();}void test01(){Cat cat;doSpeak(cat);Dog dog;doSpeak(dog);}int main(){test01();system("pause");return 0;}
总结：
多态满足条件
1.有继承关系
2.子类重写父类中的虚函数
多态使用条件
父类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 完全一致称为重写
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器类
多态的优点：
代码组织结构清晰
可读性强
利于前期和后期的扩展以及维护
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//分别利用普通写法和多态技术实现计算器//普通写法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，需要修改源码//在真实的中 提倡开闭原则//开闭原则： 对扩展进行开放，对修改进行关闭}int m_Num1;//操作数1int m_Num2;//操作数2};void test01(){//创建计算器对象Calculator c;c.m_Num1 = 10;c.m_Num2 = 10;cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl;cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl;cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl;}//利用多态实现计算器//多态好处//1.组织结构清晰//2.可读性强//3.对于前期和后期扩展以及维护性高//实现计算器抽象类class AbstractCalculator{public:int m_Num1;int m_Num2;virtual int getResult(){return 0;}};//加法的计算器类class AddCalculator :public AbstractCalculator{public:int getResult()//virtual 关键字可带可不带{return m_Num1 + m_Num2;}};//减法计算器类class SubCalculator :public AbstractCalculator{public:int getResult()//virtual 关键字可带可不带{return m_Num1 - m_Num2;}};//乘法计算器类class MulCalculator :public AbstractCalculator{public:int getResult()//virtual 关键字可带可不带{return m_Num1 * m_Num2;}};void test02(){//多态使用条件//父类指针或者引用指向子类对象//加法运算AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;abc->m_Num1 = 100;abc->m_Num2 = 100;cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;//用完后记得销毁delete abc;//减法运算abc = new SubCalculator;abc->m_Num1 = 100;abc->m_Num2 = 100;cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;delete abc;//乘法运算abc = new MulCalculator;abc->m_Num1 = 100;abc->m_Num2 = 100;cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;delete abc;}int main(){//test01();test02();system("pause");return 0;}
总结：C++开发提倡利用多态设计程序架构，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
#include<iostream>using namespace std;//纯虚函数和抽象类class Base{public://纯虚函数//只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类//抽象类特点：//1.无法实例化对象//2.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virtual void func() = 0; };class Son :public Base{public:virtual void func() {cout << "func函数调用" << endl;};};void test01(){//Base b; //抽象类无法实例化对象//new Base; //抽象类无法实例化对象//Son s; //子类必须重写父类中的纯虚函数，否则无法实例化对象Base* base = new Son;base->func();}int main(){test01();system("pause");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 - 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叶
#include<iostream>using namespace std;//多态案例2 制作饮品class AbstractDrinking{public://煮水virtual void boil() = 0;//冲泡virtual void Brew() = 0;//倒入杯中virtual void PourpInCup() = 0;//加入辅料virtual void PutSomething() = 0;//制作饮品void makeDrink(){boil();Brew();PourpInCup();PutSomething();}};//制作咖啡class Coffee :public AbstractDrinking{public://煮水virtual void boil(){cout << "煮农夫山泉" << endl;}//冲泡virtual void Brew(){cout << "冲泡咖啡" << endl;}//倒入杯中virtual void PourpInCup(){cout << "倒入杯中" << endl;}//加入辅料virtual void PutSomething(){cout << "加入糖和牛奶" << endl;}};//制作茶叶class Tea :public AbstractDrinking{public://煮水virtual void boil(){cout << "煮矿泉水" << endl;}//冲泡virtual void Brew(){cout << "冲泡茶叶" << endl;}//倒入杯中virtual void PourpInCup(){cout << "倒入杯中" << endl;}//加入辅料virtual void PutSomething(){cout << "加入枸杞" << endl;}};//制作函数void doWork(AbstractDrinking* abs) //AbstractDrinking *abs = new Coffee{abs->makeDrink();delete abs; //释放}void test01(){//制作咖啡doWork(new Coffee);cout << "-----------------------" << endl;//制作茶叶doWork(new Tea);}int main(){test01();system("pause");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(){}
#include<iostream>using namespace std;#include<string>//虚析构与纯虚析构class Animal{public:Animal(){cout << "Animal构造函数的调用" << endl;}//利用虚析构可以解决 父类指针释放对象子类对象时不干净的问题/*virtual~Animal(){cout << "Animal析构函数的调用" << 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 virtual void speak() = 0;};Animal:: ~Animal(){cout << "Animal析构函数的调用" << endl;}class Cat :public Animal{public:Cat(string name){cout << "Cat构造函数的调用" << endl;m_Name = new string(name);}virtual void speak(){cout << *m_Name<<"小猫在说话" << endl;}~Cat(){if (m_Name != NULL){cout << "Cat析构函数的调用" << endl;delete m_Name;m_Name = NULL;}}string* m_Name;};void test01(){Animal* animal = new Cat("Tom");animal->speak();//父类指针在析构时候，不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现内存泄漏情况delete animal;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
总结：
1. 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
2. 如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
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;//抽象不同类零件//抽象CPU类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;}//提供工作的函数void work(){//让零件工作起来，调用接口m_cpu->calculate();m_vc->display();m_mem->storage();}//提供一个析构函数 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if (m_vc != NULL){delete m_vc;m_vc = NULL;}//释放内存条if (m_mem != NULL){delete m_mem;m_mem = NULL;}}private:CPU* m_cpu; //CPU的零件指针VideoCard* m_vc; //显卡的零件指针Memory* m_mem; //内存条的零件指针};//具体厂商//Intel厂商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的内存条开始储存了" << endl;}};//Lenovo厂商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的内存条开始储存了" << endl;}};void test01(){//第一台电脑得零件CPU* intelCpu = new IntelCPU;VideoCard* intelCard = new IntelVideoCard;Memory* intelMem = new IntelMemory;//第一台电脑的组装cout << "第一台电脑开始工作" << endl;Computer* computer1 = new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem);computer1->work();delete computer1;cout << "---------------------------" << endl;//第二台电脑的组装cout << "第二台电脑开始工作" << endl;Computer* computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);computer2->work();delete computer2;//第三台电脑的组装cout << "---------------------------" << endl;cout << "第三台电脑开始工作" << endl;Computer* computer3 = new Computer(new LenovoCPU, new IntelVideoCard, new LenovoMemory);computer3->work();delete computer3;}int main(){test01();system("pause");return 0;}
五.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
5.1文本文件
写文件
写文件步骤如下：
1.包含头文件
#include <fstream>
2.创建流对象
ofstream ofs;
3.打开文件
ofs.open(“文件路径”,打开方式);
4.写数据
ofs << “写入的数据”;
5.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::ate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
#include<iostream>using namespace std;#include<fstream> //头文件的包含//文本文件 写文件void test01(){//1.包含头文件 fstream//2.创建流对象ofstream ofs;//3.指定打开方式ofs.open("test.txt", ios::out);//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(){test01();system("pause");return 0;}
总结：
文件操作必须包含头文件 fstream
读文件可以利用 ofstream ，或者fstream类
打开文件时候需要指定操作文件的路径，以及打开方式
利用<<可以向文件中写数据
操作完毕，要关闭文件
读文件
读文件与写文件步骤相似，但是读取方式相对于比较多
读文件步骤如下：
1.包含头文件
#include <fstream>
2.创建流对象
ifstream ifs;
3.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);
4.读数据
四种方式读取
5.关闭文件
ifs.close();
#include<iostream>using namespace std;#include<fstream>#include<string>//文本文件 读文件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" << 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char c;while ((c = ifs.get()) != EOF) //EOF end of file{cout << c;}//5.关闭文件ifs.close();}int main(){test01();system("pause");return 0;}
总结：
读文件可以利用 ifstream ，或者fstream类
利用is_open函数可以判断文件是否打开成功
close 关闭文件
5.2 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& 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
#include<iostream>using namespace std;#include<fstream>//二进制文件 写文件class Person{public:char m_Name[64]; //姓名int m_Age; //年龄};void test01(){//1.包含头文件//2.创建流对象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(){test01();system("pause");return 0;}
总结：
文件输出流对象 可以通过write函数，以二进制方式写数据
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>using namespace std;#include<fstream>//二进制文件读文件class Person{public:char m_Name[64];int m_Age;};void test01(){//1.包含头文件//2.创建对象流ifstream ifs;//3.打开文件 判断文件是否打开成功ifs.open("Person.txt",ios::in | ios::binary);if (!ifs.is_open()){cout << "文件打开失败" << 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(){test01();system("pause");return 0;}
文件输入流对象 可以通过read函数，以二进制方式读数据
![[黑马程序员课程记录]C++核心部分1](https://300zi.50zi.cn/uploadfile/img/14/950/bb7cb34fc7dd1de732cb09c8c11dcf10.jpg)
