文章目录
0. 前言第二课 - 头文件与类的声明第三课-构造函数第四课-函数传递与返回值第五课-操作符重载与临时对象第六课-复习Complex类的实现过程第七课-拷贝构造，构造复制，析构第八课-堆，栈与内存管理第九课-复习String类的实现过程第十课-扩展补充：类模版，函数模版，及其他0. 前言
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包括第二课到第十课，相关内容主要是以实现 Complex 类与 String 类为目标介绍了类创建的基本语法、思路
一些原则：
构造函数使用 intialize list（即冒号）成员函数尽可能添加 const（即常量成员函数）参数传递尽量 pass by reference函数返回值尽量 return by reference函数绝大部分在 public，成员变量尽可能放在 private 中
第二课 - 头文件与类的声明
区分基于对象（Object Based）和面向对象（Object Oriented）C++代码基本形式：.h(自己写/第三方的头文件) + .cpp(自己写/第三方的源码) + .h(标准代码库，编译器提供)头文件防卫式声明，即#ifndef/#define/#endif
所有头文件都应该使用这种结构
头文件布局
class 的声明（即上图中的1部分），设计有哪些数据、哪些操作class template 简介，即模版 如一个复数类(Complex)，拥有两个参数，分别表示实部与虚部。实部与虚部的数据类型不确定，可能都是 int、都是 float、都是 double。为了实现上面这个需求，就可以使用模版类。
第三课-构造函数
inline（内联）函数
在函数体（class body）内定义的函数就是内联函数函数体外定义的函数，可以使用 inline 关键字修饰，成为内联函数inline 能提高运行速度理想状态下，所有函数都是inline就最好了，但编译器不允许。代码中定义的inline function只是对编译器的建议，最终是否真正成为inline看编译器选择。
访问级别：private/protected/public，可以交叉、重复出现
构造函数
函数名与类名相同，且没有返回类型，用于创建对象的实例只用于创建对象，已经创建好的对象不能调用尽可能使用分号构造函数形式，效率高一些构造函数位于 private 中的内容由于有默认参数，所以可能会出现歧义，这时候就会导致编译错误。
重载（overloading）：函数名相同，参数不同，C语言中不支持这种语法。
实现原理：编译器中的函数名包括了参数数量、参数名称等
第四课-函数传递与返回值
构造函数放在 private 区域：不允许别人构造函数，如单例模式
常量成员函数（如double real() const {return re;}）：
定义：不改变成员变量数值在定义和声明中都应加const限定常量（const对象）对象只能调用常量成员函数
函数传递
按值传递（by value）：整包传递引用传递（by reference）： C中使用指针（4个字节，存储地址空间）C++中使用引用（底层实现是指针，性能就像指针，但形式更漂亮）修改引用中的参数就会导致外部对象的内容改变，如果不希望这样，可以使用 const referencereference 的主要作用就是参数值传递和返回值传递使用 reference 的主要原因是效率
返回值传递：也分为 by value 和 by reference，尽可能使用后者
友元（friend）
友元函数：可以调用形参的非 public 成员变量友元不利于“封装”特性相同 class 的各个 objects 互为友元
类的总体设计原则
数据全部是 private传参尽可能使用 reference，需要不需要 const 看情况返回值尽可能使用 reference成员函数尽可能使用 const 修饰构造函数使用 initialization list（即冒号）
不可以使用 return by reference 的情况
在函数体内部创建了一个对象作为函数的返回值时，不能传递这个对象的引用因为是局部变量，函数运行完了对象就销毁了，对象的引用就没有意义传递着无需知道接受者是以 reference 接收（如果是指针，就必须先确定是指针）
第五课-操作符重载与临时对象
操作符重载-成员函数
成员函数有默认形参this，编译器会自动添加到成员函数的形参中（位置不一定，根据成员函数确定）如果只有c2 += c1这种用法，那么对应的函数实现为void complex::operator += (const complex &r)就可以了，注意，返回值类型是 void。如果要支持c3 += c2 += c1，那么返回值类型必须是complex&，即complex& complex::operator += (const complex& r)
操作符重载-非成员函数
全局函数，没有 this，形参包括两个参数返回的是value而不是reference，因为返回的是local object（局部对象）常用的特殊语法typename();用于创建临时对象，不能用于 returen by reference
complex c1(2, 1);complex c2;// 创建临时对象complex();complex(4, 5);// 上面两个对象到这一步就没有了
第六课-复习Complex类的实现过程
新手比较适合看，我就听了一遍第七课-拷贝构造，构造复制，析构
拷贝构造 定义时形如String(const String& str);使用时形如String s3(s1);参数第一次出现 构造复制 定义时形如String& operator=(const String& str);形如s3 = s2;参数s3不是第一次出现，之前已经声明过基本构造流程：基本实现： 自我检测（自我赋值），如果没有定义在进行自我赋值（如a = a）时会报错，因为第一步就是删除内存。自己删除+新建+拷贝 析构 当对象死亡时会自动调用，名称与类名称相同，前面添加波浪号~定义时形如~String();一个主要作用是防止内存泄漏。所谓内存泄漏，就是在对象死亡后，其对应的“动态分配”的内存并没有收回。 拷贝构造和拷贝复制的默认实现以及必要性 如果没有自己定义，那编译器会默认实现，默认行为就是按照数值一个一个复制，就是浅拷贝。要不要自己重新实现，主要要关注的是成员变量中是否存在指针。如果有指针就必须自己实现，这是因为： 对于拷贝构造，如果直接复制指针，会导致内存泄漏（被赋值的指针原本指向的地址空间没人处理了）如下图所示，第一行是定义了两个String对象，第二行就是默认拷贝赋值操作，可以看到这只是浅拷贝，有内存泄漏产生。// 拷贝构造的形式（下面三个都是）String s1("hello");String s2(s1);String s3 = s1;// 因为创建了新的对象，所以就是利用构造函数实现
字符串的两种设计 PASCAL：前面有常数，指定字符数量，后面跟着字符数量C/C++：以特定字符（如\0）结尾
第八课-堆，栈与内存管理
String 重载<<符号必须使用全局函数，而不是成员函数
如果是成员函数，那么在使用过程中 cout 和 String 对象的位置是相反的，即str << cout全局函数参数分为两个，一个是 ostream，令一个就是 String 对象为了实现连续操作（如out << str1 << str2），重载函数的返回值需要是ostream&的形式
堆与栈的定义
栈（stack）是存在于某作用域（scope）内的一块内存空间（memory space）。
例如，调用函数时，函数内部就会形成一个stack，放置参数、返回值地址。
堆（heap），即system heap，是指由操作系统提供的一块global内存空间，程序可动态分配（dynamic allocated）从中获取若干块（blocks）
一般都是通过new来获取内存空间
举例如下：
class Complex {...};...{Complex c1(1, 2); // stackComplex c2 = new Complex(3); // heap}
生命期
stack objects：作用域（scope）结束之后结束，会自动调用析构函数。 作用域内object，就是局部变量，也称为 auto object，所谓 auto 就是会被自动清理 static local objects： 写法：在一个 scope 中的成员变量通过 static 修饰在作用域结束后仍然存在，直到程序结束才会调用析构函数 global objects： 写法：写在任何作用域之外（任何大括号之外）的对象程序结束之后才会结束可以看成是一个static对象 heap objects： 通过new创建，通过delete结束如果没有 delete 就会造成内存泄漏所谓内存泄漏（memory leak），就是当作用域结束，p所指的heap object仍然存在，但p的声明周期已经结束，作用域之外再也看不到p（没有机会 delelete p）
new 的细节：先分配memory，再调用构造函数，具体情况参考下图
operator new是 C++ 提供的特殊函数，函数名中包含了空格，本质就是C++版的 mallocsizeof 就是两个成员变量（即两个double），8字节数据转型，即static_cast调用构造函数。构造函数是一个函数名称与class名相同的函数。构造函数的全名就是Complex::Complex(pc, 1, 2)，其中 pc 就是对象本身 delete 的细节：先调用析构函数，再释放内存 析构函数删除指针指向的内容，即动态内存。这个析构函数是自己定义，而不是默认的。operator delete是C++的一个特殊函数，函数名包括空格，用来释放内存。 动态分配内存的底层细节，即 malloc 和 free 的细节 下图是在VC下的实现，其他编译器可能不完全一样，但也差不了太多最左边是Debug模式下Complex对象的内存分配 红色区域是编译器分配的cookie，首尾各4字节灰色区域是Debug模式特有的，前32字节后4字节绿色区域是实际Complex对象，8字节（两个double对象）深绿色区域是pad，因为VC下分配的内存（memory block）必须是16的倍数，前面全部加起来是52字节，会自动pad到64字节，所以需要增加12字节 第二列是Release模式下Complex对象的内存分配，就是cookie加上Complex对象，即16字节，不需要pad第三列是Debug模式下，String对象的内存分配，灰色区域大小与之前Complex对象不变，String对象本体4字节（只有一个指针），计算后得到48字节，无序pad。第四列是Release模式下，String的内存分配，在计算cookie和本体后得到12字节，需要pad为16字节。cookie的作用：记录对象的内存大小以及状态 比如第一列是41，这是16进制，对应10进制就是65。其中40就是字节数。末尾的1表示这一块是给出去（1）还是收回来（0） 数组动态分配内存的底层细节 最左边的介绍一下：首尾两个cookie各4字节，debug 模式相关的是32+4字节，保存数组长度（即图中的3）需要4字节，实际三个Complex对象，需要8*3字节，pad 8字节达到16的倍数char *data = new char[10]需要搭配delete[] data，为什么 左边的图，使用delete[] p就会调用三次析构函数右边的图，使用delete p，只调用一次析构函数（注意，调用了析构函数）
第九课-复习String类的实现过程
第十课-扩展补充：类模版，函数模版，及其他
static
普通成员函数有隐藏参数 thisstatic 没有隐藏参数 this静态变量要在class定义外定义静态函数可以通过 object 或 class name调用单例模式的实现
cout
cout 是一种 ostream重载了各种类型的<<方法
类模版class template
namespace
