1、c++编程简介
类中带有指针和类中不带有指针；
2、头文件与类的声明
c++将数据和函数包在一起。
经典的class分类，带指针和不带指针的，具有代表性的就是我们写的两个案例: 复数案例和字符案例复数案例: 数据有很多份，函数只有一份（复数的加减乘除…）字符案例: 里面只有一个指针，数据用指针指出去，这是这两点的不同ppt中的字符串的大小，每个里面只有一个指针
标准库用的是<>，自己的头文件用的是“”
防卫式声明：
写的任何一个头文件，最好都加一个防卫式声明。
模板表现形式：现在是什么类型还没有决定；
类模板需要提供类的类型。
3、构造函数
inline:内联函数函数在类中定义完成，就叫做inline；简单来说，若果程序太复杂，就没有办法inline;(能不能编程inline，由编译器自己决定)
函数在本体中就像成了一个inline,函数是inline会很快 外面的函数我们可以自己加上inline，能不能成inline由编译器自己决定。
所有的数据都应该是private；外界需要调用的函数，用public;处理自己数据的函数可以用private;
构造函数：函数名和类名相同不需要有返回值
**构造函数的赋值：**要培养好的，大气的写法
不要这样写：
用c++构造函数的特殊写法—初始化列表(构造函数独有的)：
总结：一个变量的值的设定：有两个阶段，初始化（在大括号之前，效率比较高）和赋值（在大括号中）。
不带指针的类（系统会自己提供析构函数），多半不用写析构函数
**函数重载发生的条件：**参数值，类型；返回值不能作为重载的条件。
构造函数1和2,2是对1进行的重载，此时如果在右边进行创建对象时，
编译器也不知道该调用哪个。
4、参数传递和返回值
将构造函数写在private中(表示不可以被外界调用的)：
设计模式：单例模式Singleton
在小括号的后面加上 const（位置：小括号后面，花括号前面)：只读不写
const complex c1（2,1）：变量或者对象的内容是不可以改变的注意：函数处的const和创建对象时的const都需要加const
参数传递最好用引用进行传递，引用传递不希望将自身进行改变，在引用的前面加上const。
基本标准：1. 数据在private2. 参数传递尽可能用引用进行传入3. 函数返回值尽可能用引用4. 函数和对象该加const处要加const5. 构造函数使用初始化参数列表
相同的class可以互相调用参数和成员函数。
什么情况下不能return by reference
5、操作符重载与临时对象
c++允许对操作符进行重载：
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任何一个成员函数，都会隐藏一个this指针（虽然没有写，但是它是在的），谁调用函数就是this，this就指向谁;写代码时，this是不能写，写出来就错了。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jpUX3017-165709606)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222105539073.png)]
传递者无需知道接受者是以“引用”的方式进行传递。
下面的引用返回值：可以满足操作者的连续操作c3+=c2+=c1。
全局函数：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IFVCh2Kc-165709607)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222105624702.png)]
**注意：**全局函数没有this指针；
这里函数返回值没有用引用进行接收，因为，return返回的是临时对象；
因为这里函数中会创建一个新的对象，来接收相加的值，如果用引用，函数调用结束后，本体会消失，引用出错，因此用complex作为返回值。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RJOXfKHZ-165709607)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222110515605.png)]
临时对象，函数结束就会消失，不用怕，因为会返回出去。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-r59K55jE-165709607)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222110534411.png)]
complex();-- 临时对象，没有参数，就是默认值0;complex(4,5); -- 也是临时对象;这两个临时对象，进行到下一行，这两个对象均没有了。
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**注意：**这里是可以用引用的（并没有产生一个loacl对象），这样不是最好的。
等号“=="的重载：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pBTk3IRV-165709609)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222111041132.png)]
不等号“!=”的重载：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TAqjMZJG-165709609)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222111220477.png)]
共轭复数：实部相等，虚部相反数
注意：任何一种实现都可以将其写成全局函数或成员函数，都可以解决问题；
重载“<<”：
”<<“ 不可能认识一个新的类型，将其输出到屏幕上进行重载（重载它只能使用全局的方式）。
cout的类型是ostream，ostream前面不能加const，实际上在往函数中的os每丢任何东西都在改变os的状态。之后再return后面想怎么输出就怎么输出了。
**同样：**返回值可以用void,想远一点，使用者可能想连串使用<<，因此应ostream&,返回引用进行输出。ostream&前面不能加const，因为在连串使用时，状态会发生改变。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OHDAQM03-165709610)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222111627082.png)]
c++是自由形式，加几个空格都无所谓。
总结:设计一个class需要注意的事情:1. 构造函数的初始化;2. 函数该不该加const一定要考虑;3. 参数的传递尽量考虑“引用传递（pass by reference）”，以及前面要不要加const;4. 返回值尽量考虑“引用传递（pass by reference）”，以及前面要不要加const;5. 数据放在private,函数大部分放在public;
6、复习complex类的实现过程
编程的好习惯：
1、 防卫式的常数定义；
2、数据私有化private,数据的类型double；
3、class的构造函数，构造函数初始化列表 {}：可用于其他文件开辟内存，生成文件等。
4、重载+=符号，对类进行加法，重载函数有两种形式
成员函数全局参数
成员函数的好处：
返回值可以用引用，调用时可以使用成员函数独有的this指针，因此重载函数只需一个参数，默认的this指针 ,谁调用就是谁。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HdVjHYCO-165709610)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222112611683.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jfXMaHFt-165709611)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222112639099.png)]
**全局函数：**返回值不能用引用，需要传入两个参数。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Xjn9Tkxj-165709611)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222114114354.png)]
5、函数后面加上const；
如果函数后面并没有改动private中的数据，就需要在()加上const。
6、友元：可以访问class中的私有成员
7、inline函数
可以在类内，也可以在类外定义。
8、类内声明的函数，在类外实现
加上complex::类作用域；类内的成员函数自带this指针，谁调用就是谁；只需传+=右边的参数，用引用方式传入；该参数无需改变，在前面加上const；返回值可以用引用，因为是+=，将值给已经存在的对象；将接受到的参数给另一个参数去做；return _doapl (this，r)；inline函数，你自己加，到底编译器加不加，看编译器。
这里是可以传引用的，因为左边本来是有一个的this指针的（不是局部变量）；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EMPIkc7A-165709612)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222120004449.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uA6wPD3G-165709612)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222120011112.png)]
9、全局函数
加法操作，为什么用全局函数，不用成员函数?加法包括：复数+实数，实数+复数，复数+复数，比较复杂，如果用成员函数，只能复数和复数相加，因此用全局函数 ;
类名+（）：表示临时对象，代码执行到下一行就会被释放；
这里它用了返回值进行返回，这样就可以对它的值进行返回
返回值用的complex，不能用引用（这里return的是一个临时变量）
10、“<<”操作符重载（写成非成员函数）
操作符重载一定是作用在左边的操作数上；传入的x可以使用引用方式，并且前面加上const；ostream(是一个类)前面不可以加const,因为os的状态是一直发生变化的；<<使用者如果想连串的使用，返回值设置为引用的类型ostream&；
7、三大构造函数：拷贝构造、拷贝赋值、析构
**另外一个经典的例子：**class中有指针 ，用字符串string来进行设计
拷贝构造和**拷贝赋值：**前面的complex例子，如果类中没有写，编译器起始内部给你写好了，复数比较简单，类中没有指针，不需要写，用编译器给的就足够了。
class中带指针，一定要自己写 拷贝构造 和 拷贝赋值。
拷贝构造和拷贝赋值：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oEO1KdgE-165709612)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222170636278.png)]
String s3(s1); //拷贝构造s3 = s2; //拷贝赋值
字符串设计成指针类型，可以进行动态的开辟空间；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QfgvaxR8-165709613)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222170721638.png)]
构造函数：String（const char*cstr）=0;拷贝构造函数：String(const String& str);拷贝赋值函数：String& operator=(const String& str);析构函数：~String()；
7.1、构造函数
String（const char* cstr）=0;
传入一个指针，判断其是否为空，如果不是空，采用strlen确定字符创的大小+1（最后还是有一个结束符号’\0’的，需要+1）;用完之后，需要在析构函数中，delete对内存进行释放，否则会造成内存泄漏；使用strcpy进行赋值字符串。
构造函数中传入一个指针：为什么传入一个指针？
从c语言延续的概念，
字符串：一个指针指着头，后面有一串，最后面有个"\0"这样的结束符号。
字符串的大小：（怎么设计？）
不知道有多长，后面有个结束符号，可以知道有多长；后面没有结束符号，前面有长度这个整数。
7.2、析构函数
将开辟的内存空间进行释放，否则就是内存泄漏了；
调用3次析构函数。
7.3、拷贝构造函数
类中数据有指针，就必须有拷贝构造和拷贝赋值
如果使用浅拷贝操作带有指针的class，因为ab中都是指针，都会指出去，从而得到数据如果对其进行浅拷贝，会使得两个指针指向同一块数据，原来的数据会单独存在，造成内存泄漏，两个指针指向同一块区域，在进行内存释放时，会重复释放，出错！
上面使用的是默认的拷贝构造和拷贝赋值；
深拷贝：
7.4、拷贝赋值函数
delete[] m_data，首先将新空间进行清空；注意：成员函数是有this指针的。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VJNyx2w1-165709613)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222173215423.png)]
m_data=new char[strlen(str.m_data)+1]，重新将新空间进行开辟，和传进来的空间一样大； **strcpy(m_data,str.m_data),**将传入的字符串赋值给新的字符串
注意：一定要检查是否进行了自我赋值，检查是不是出现了s3=s3这种情况（不用进行后续部分，效率高）
if（this == &str）//检测自我赋值 &str表示取地址return*this注意&符号的使用：出现在typename后面：string& str 表示引用；出现在对象前面：&str 表示取地址。
如果两个对象是相同的，进行了拷贝赋值操作，开始时，两个相同的对象指向同一块内存，如果将其删除之后，这是后就会出错，他需要靠另一个对象的长度，此时找不到另一个，报错！
7.5、ostream
class中定义的 get_c_str() 成员函数
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JHYcuIm4-165709614)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0222173701958.png)]
这里重载了"<<"符号。
8、堆、栈与内存管理
8.1、栈和堆
**栈：**存在于某个作用域的一块内存空间；（函数{}里面就是一个作用域）
Complex c1(1,2)：开辟在栈区，程序指向结束后，会自动调用析构函数，将其释放.Complex* p=new Complex(3)：在堆区开辟一块内存，将创建的对象放入，堆区空间由程序员手动开辟，手动释放，不会自动释放。
8.2、栈对象的生命期
c1存放在栈区，函数的作用域结束（就是离开大括号之后就没有了）之后结束，自动释放，调用析构函数。
8.3、静态对象
生命在作用域结束后仍然存在，直至整个程序结束；
析构函数在整个程序结束时调用。
8.4、全局对象
析构函数在整个程序结束时调用。
8.5、堆中创建对象
右图：没有释放自己开辟的内存，会造成内存泄漏
**注意：**指针在离开右边大大括号之后，指针会死亡，但是开辟的空间还是存在的，对该内存失去了控制，内存泄漏。
8.5.1、new操作
三个步骤：
分配内存，是void*类型将void型的指针转换为Complex型的指针最后调用构造函数
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5gvkgdFI-165709614)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224115604181.png)]
new：先分配内存，再调用构造函数。
operator new是一个函数，这个函数的内部是malloc函数，相当于调用malloc函数；
8.5.2、delete操作
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-f6X4q0Pa-165709615)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224115754901.png)]
delete操作：先调用构造函数，再释放内存。
调用析构函数，**将字符串里面动态分配的内容给杀掉，**字符串本身只是一个指针而已；
c++调用operator delete ,源代码内部调用的是free(ps)，将字符串本身(指针)给杀掉。
8.6、动态分配所得的内存块（memory block）in VC
8.6.1、Complex类分配内存—类中无指针
**每一小格子：**4bit
调试模式下：(左1)
创建一个Complex对象：本身：绿色8bit + 灰色:上面8个+下面1个（8*4+4=32bit）+上下2个橘色的cookie（2*4=8）=52。
由于vc创建的大小必须是16的倍数，因此需要将52填补成64（用图中pad进行填补，蓝色的）
问题：内存这么大，产生浪费?
浪费是必要的浪费，以后进行回收时，方便回收。
学生一般不会进入调试模式（下图为非调试模式（没有灰色的）16个bit,正好），16的倍数。
非调试模式：(左2)
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-03nrBfQY-165709615)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224120314642.png)]
**上下cookie的作用：**最主要的是记录整块给你的大小，因为在释放时，只会给你一个指针，知道总大小，才方便释放。
00000041:
采用的是16进制，4表示：4*16^1=64，最后一位的表示内存状态（1表示内存给出去了，0表示还给操作系统）
8.6.2、string类—类中有指针
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8P8dEUit-165709615)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224120542857.png)]
对于string类，字符串本身内含一个指针，大小为4。
调试模式下：（左3）
**分配内存大小：**本身4+加上灰色的（上面32+下面4）+上下cookie(4*2) = 48
00000031：采用的是16进制，3表示：3*16^1=64,最后一位的表示内存状态（1表示内存给出去了，0表示还给操作系统）
非调试模式下：（左4）
分配内存大小：本身4+上下cookie(4*2)+pad填补的4=16，正好是16的倍数；
8.6.2、array动态分配
如果开辟的是数组char[]，则在释放空间时，需要delete []…,使用中括号
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SXygnwt7-165709616)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224121207648.png)]
内存分析：
**左1：**3个复数（3x8，灰色部分）+调试模式（32+4，黄色部分）+上下2个cookie（4x2）+4（左1中的3：用来记录有3个复数）=52，将其扩展为16的倍数：80（利用蓝色的pad进行扩充）。
**内存大小为80：**采用的是16进制，3表示:5*16^1=80，最后一位的“1”表示内存状态（1表示内存给出去了，0表示还给操作系统）。
**左2：**非调试模式下；
**左3：**string调试模式；
**左4：**string非调试模式；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fbCxn6XJ-165709616)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224142907824.png)]
**使用了[]之后，**系统知道是要删除的是数组（没有写[],编译器会理解成只有1个，只会调用1次[]），因此会调用3此析构函数，将其各个元素动态开辟的空间删除。
**注意：**字符串占用的空间释放了，是字符串的元素在堆区开辟的空间没有一一释放。
9、复习String类的实现过程
防卫式定义
设计字符串时，由于其大小不好指定，因此里面放指针；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fHBosGjX-165709616)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224143145029.png)]
写构造函数、拷贝构造、拷贝赋值、析构函数、访问字符串函数get_c_str()的声明；
在类外写构造函数和析构函数；
使用strlen和strcpy时需要包含头文件：#include <string.h>
array new一定要搭配array delete，需要带中括号。
记得不管怎样，都要在类外函数中加—inline(不管编译器能不能帮你做成inline函数)
拷贝构造函数拷贝赋值函数
希望进行连串的操作，因此返回值类型用string&；
成员函数是自带this指针的；
拷贝赋值一定要注意是不是自我赋值
10、类模板
10.1、static函数补充
成员函数会有一个隐藏的this指针；
非静态成员：
通过this指针调用c1、c2、c3；c1.real（）和complex::real(&c1)等价的。
静态成员（静态变量、静态成员函数）：
加了static成为静态变量之后，就和对象脱离了；不属于对象，在内存的某个区域，单独的存在一份；这种静态的数据只有一份。
**静态变量使用情况：**比如去银行开户，100万人，他们的利率都是一样的，因此需要经利率设置为静态变量。
**静态函数使用情况：**没有this指针，不能像一般的成员函数去访问、处理对象；静态函数，如果要处理数据，只能处理静态数据。
静态变量的声明和定义：
在类内对静态变量进行声明：
static double m_rate;
类外对静态变量进行定义：
double Account::m_rate=8.0;
静态函数的调用：
通过对象调用；通过类型调用；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Cwdy39PE-165709617)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224145222118.png)]
10.2、单例设计模式
**单例设计模式：**将构造函数放在private中；
在private中放一个static A a自己，已经创建了一个a;
不想让外界创建A（将构造函数放在private中），这样A就只有一份a;
**缺点：**如果外界都没有用到，a就是一种浪费。
更好的写法：
将只有一份的A放到成员函数中，因为构造函数是私有化，因此只有一份；而且，只有调用getInstance成员函数时，才会创建 a。
10.3、cout的补充**（为什么cout可以接受各式各样的数据？）**
对里面很多的操作符进行了重载，能接受很多操作符；cout是一种ostream，继承的ostream10.4、类模板
在调用时，必须使用**<>**指出传入的类型：complexc2(2,6)；
需要指定模板的类型<数据类型>；
complex<int>c2(2,6)
10.5、函数模板
运算符重载：在stone类内重载了小于号。
10.6、namespace 补充
在这之前谈的就是对单一的class怎么写的 ，接下来就是面向对象编程，类和类之间的关系。
11、组合与继承
11.1、Composition—复合
复合（Composition）：一个类中有另外一个类；
queue：队列，底层是deque
deque：双端数组
queue内含一个deque；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-D5DU2iRz-165709617)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224151518462.png)]
黑色菱形表示，它里面有其他东西；（本例中，queue中有deque）
queue类中包含deque类型，可以调用deque中的函数，Adapter设计模式。
**注意：**这里queue里面的函数大多数都是直接使用的是deque容器里面的；
11.1.1、复合的内存分析
**黑色菱形+箭头：**表示一个里面包含另一个；
Container里面包含Component,黑色菱形表示一个里面包含另一个；
11.1.2、复合类型构造和析构时机
**构造时：**先构造内部，再构造外部；**析构时：**先析构外部，再析构内部。都是编译器帮我们安排好的。
11.2、Delegation/Composition by reference—委托
一个类中包含另一个类的指针。
**两个类的生命是不同步的，**需要调用指针时，才创建；
前面的复合(Compositon)，两者生命是相同的。
**空心的菱形表示指针：**String里面包含StringRep的指针
11.3、Inheritance—继承
**空心三角+直线：**表示继承关系；
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-F345qyfJ-165709618)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224153102946.png)]
**右上角的"T"：**表示的是模板的意思；
继承：父类数据会被完整的继承下来。
11.3.1、继承的构造和析构函数之间的关系
子类继承父类，子类的数据范围 > 父类；
**构造函数：**先构造父类，再构造子类；**析构函数：**先析构子类，再析构父类。
父类的析构函数必须是虚函数；
只要类会变成一个父类，或者将来会变成一个父类，就将它的析构函数设置为虚函数。
12、虚函数与多态
12.1、虚函数—virtual function
**非虚函数：（**没有加virtual的一般成员函数）不希望子类重新定义父类函数；虚函数：（在成员函数前面加上virtual,成为虚函数）父类中已经有默认定义，希望子类重新定义它；纯虚函数：子类一定要重新定义纯虚函数（父类中没有默认定义）。父类中的纯虚函数，子类一定要复写它；创建一个子类对象，通过子类对象调用父类函数；
注意父类CDocument中的OnFileOpen函数中的Serialize函数实际上是虚函数，上面没写出来；
在子类CMyDoc中将其进行了重写，通过子类对象调用父类中的OnFileOpen函数，开始执行父类中的OnFileOpen函数，指向到Serialize函数时，发现是虚函数，到子类中找Serialize函数具体的实现。
**总结：**虚函数，将父类中的函数延缓到子类中去决定。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3l328ISj-165709618)(…/…/assets/c++面向对象高级开发-上/image-0224155701867.png)]
12.2、继承+复合的构造和析构顺序
子类中有其他类型+子类自己还是继承的父类； **构造函数：**Base构造函数—>Component构造函数—>Derived构造函数**析构函数：**Derived析构函数—>Component析构函数—>Base析构函数先构造和析构复合的成员。
子类继承了父类+父类中有其他类型
**构造顺序：**如框图所示（从里到外），先父类中的其他类型构造Component—>父类构造—>子类构造；
**析构顺序：**如框图所示（从外到里），子类析构—>父类析构—>父类中的其他类型析构Component；
12.3、委托+继承实例
文件只有一个，窗口有4份。
如果数据有变化，相应的各个表示的图都会跟着变化。
subject：原始的数据，里面可以包含多个Observer指针（委托的形式）
Observer：观察数据，以不同窗口形式进行表示；还是一个父类，可以派生出不同的子类；
**vector<Oberserver*>m_viewers：**准备一个容器来放右边各个不同的Observer，Observer；
**Subject中attach()函数：**将观察者放入Subject中的vector容器中；
**notify()：**通知所有的观察者Observer更新数据。
每一个Observer窗口都会来父类进行注册，注销；
**注册：**提供函数放到容器中，进行注册，调用数据；
**注销：**同时还应该进行注销
notify函数(遍历函数)：更新数据
