C++笔记

1.输入输出流

在C中要想输入和输出我们会经常用到

#include <stdio.h>

在C++中头文件的命名风格不用.h

#include <iostream>using namespace std;

为什么要用上面俩句话的解释（自己写的博客）

c++中为什么要写＜iostream＞和using namespace std；-CSDN博客

cin cout

这俩个函数是在std命名空间下定义的

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int a；cin>>a;cout << "a的数值是：" << a << endl;return 0;
}

#include <iostream>
int main() {int a = 10;std::cin >>a;std::cout << "a的数值是：" << a << std::endl;return 0;
}

ceil（）函数向上取整

round( )四舍五入取整

#include <iostream>using namespace std;
int main() {int a = 10;cout<<ceil(3/2.0)<<endl;return 0;
}

2.bool类型

c语言没有是C++中的一种基本数据类型（内置数据类型）

只用一个字节

0为false

1为true

非零的数组都是true

3.对象的含义

一块有类型的内存

4.用new关键字申请堆区空间(delete)

我们在C语言中在堆区申请内存空间是用malloc 释放用free

如果不释放会造成这段内存但用以后无法被访问造成内存的泄露

在c++用我们new 开辟堆区空间 delete释放堆区空间

#include <iostream>using namespace std;
int main() {//int* p = (int*)malloc(sizeof(int));C语言中int* p = new int;return 0;
}

new与malloc相同的是都可以返回开辟这段空间的首元素的地址

都是不同点是 new返回的地址类型是自动匹配存储信息的内容的，而malloc是返回的空类型需要强制类型转换

#include <iostream>using namespace std;
int main() {//int *p=(int*)malloc(sizeof(int)*4);int* p = new int[4] {1,2,3,4};//在堆区中开辟了4个int这么大小的空间 并返回了它的首元素的地址for (int i = 0; i < 4;i++) {cout << p[i] << " ";}return 0;
}

注意在开辟空间的时候初始化在c中用malloc是不可以的，但是C++的new可以实现这个功能

中间是没有等号的

如果不初始化里面的数据是随机数

delete

#include <iostream>using namespace std;
int main() {//int *p=(int*)malloc(sizeof(int)*4);int* p = new int[4] {1,2,3,4};//在堆区中开辟了4个int这么大小的空间 并返回了它的首元素的地址for (int i = 0; i < 4;i++) {cout << p[i] << " ";}delete[]p;//把p所指向的那段空间都释放了//delete p//只是把那段空间的第一个元素释放了，与free()不同//如果不是放p所指向堆区的那段空间 会造成内存的泄露p=NULL;return 0;
}

#include <iostream>using namespace std;
int main() {//int *p=(int*)malloc(sizeof(int)*4);int* p = new int(3);//初始化1个数据return 0;
}

1.什么是引用

在C++语法上来看，引用是给变量起了个别名，不占用空间

2.引用的格式

类型& 引用变量名 =引用实体

3.引用的注意事项

a.引用定义的同时必须进行初始化,且不能初始化为空

引用是给变量起别名，那前提肯定得有实体变量

引用是给变量起别名，给空起了个别名没意义

c.不可以改变引用关系

这与引用的实质有关系

引用的实质是一个指针常量，是一个指向方向固定的指针，所有它不能更改指向，也就不能改变引用关系

int& b=a;
int* const b=&a;

#include <iostream>using namespace std;int main() {int a = 5;int& b3;//引用必须初始化int& b2 = NULL;//引用不能初始化为空int& b1 = a;int* const b1 = &a;//本质 -->指针常量(指向不能改变，但是指向内存空间里面的内容可以改变)ncout << b1 << " " << *b2;return 0;
}

4.C++中的左值和右值

左值

可寻址、有变量名的值

右值

不可寻址、一般没有变量名的值

左值引用

int a=10;//a为左值 有变量名 可寻址（&x)可以找到地址
int& b=a;

右值引用

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int&& c = 10;//10为右值 不可寻址(&10错误) return 0;
}

万能引用

const 类型引用名 =引用实体

int main() {const int a = 10;const int& b = a;const int& c = 10;return 0;
}

5.引用的应用

做函数的形参

参数的传递方式有俩种

值传递(只是一个传值的过程)，但是传递的值可能是地址，也可能是基本类型数据

引用传递

#include <iostream>using namespace std;
void text1(int a,int b) {int t;t = a;a = b;b = t;
}//值传递
void text2(int*a,int*b) {assert(a);assert(b);int t;t = *a;*a = *b;*b = t;
}//址传递
void text3(int& a,int& b) {//int& a=a; int& b=b; int t;t = a;a = b;b = t;
}//引用传递
void text4(int* const a,int* const b) {//int* const a=&a; int* const b=&b;int t;t = *a;*a = *b;*b = t;
}
int main() {//引用做函数的形参 可以修改传递过来实参变量的值int a = 5;int b = 10;text1(a, b);//值传递text2(&a,&b);//址传递text3(a,b);//引用传递text4(&a,&b);return 0;
}

优点

指针要判空的,但是引用不用可以避免很多麻烦

引用做函数的返回值

在内存中不会产生返回值的副本

6.引用与指针的区别

1.引用必须进行初始化，但是指针可以不初始化，为野指针

2.引用不用初始化为空，但是指针可以初始化为空，为空指针

3.引用与变量的关系不能改变，但是指针的指向确可以改变

4.引用所占的空间大小为类型大小所对应的字节，而指针4/8Byte
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {int a = 10;int& b = a;int* c = &a;cout<<"引用的大小：" << sizeof(b)<<endl<<"指针变量的大小："<<sizeof(c)<<endl;return 0;
}
5.没有多级引用，但是有多级指针，二级三级指针

6.引用的++是指别名所在的那段空间数据的++，而指针的++是指向的移动

7.引用作为函数返回值的好处

可以避免调用拷贝构造函数，节约时间的成本

1.函数默认参数

函数栈

函数调用，是主调函数向被调函数传值，然后被调函数返回结果给主调函数的一个过程

这个过程是需要函数栈来辅助的

栈是向下生长的，就是由高地址向低地址开辟空间

堆是向上生长的，就是由低地址向高地址开辟空间

形参在入栈的时候是从右向左入栈的，而实参传值给形参的时候是从左向右传值（相当于出栈的顺序）

函数的默认参数是在函数调用的过程中发生的，实参在没有传递给形参值之前，形参就已经有了默认参数

格式：返回值类型函数的名字（形参=默认值）{ }

#include <iostream>using namespace std;
int func(int a = 1, int b = 2, int c = 3) {//函数形参的默认参数cout << "你好" << endl;
}
int func1(int a = 1, int b, int c = 3) {cout << "OK" << endl;
}
int main() {func(3, 2, 1);//预期：30 20 10func1(2, 3);return 0;
}

剖析下上面程序的执行过程当函数执行到主函数func位置时，会由函数的调用，主调函数调用被调函数，被调函数会调用一个新的函数栈，被调函数的形参从右向左入栈，一次是c、b、a，然后主调函数向被调函数传值，按照从左到右的顺序传值

注意：如果某个位置有默认值，那么他的后面一般也要有默认值

原因：主函数中你认为值2会传给b但是实际上他是按从左到右的顺序去传递的 2被赋值给了a b没有被赋值所以会报错
#include <iostream>using namespace std;
int func1(int a = 1, int b, int c = 3) {cout << "OK" << endl;
}
int main() {func1(2);return 0;
}

2.函数的重载

为什么C++有重载但是C语言却没有呐？

原因：C语言函数的组成与C++函数组成有区别

C中函数就是由函数名组成的

C++函数是由函数名+参数组成的

也就是说C++中参数不同但函数名相同的函数是不同的函数，而C语言里只要函数名一样就是相同函数了

所以C语言中不存在在函数的重载

函数重载的作用

函数名可以相同，提高复用性

在调用相同函数名的函数的时候，通过参数列表的不同来却分到底进入哪个函数

参数列表的不同可以是参数个位的不同，参数顺序的不同，参数类型的不同等等

#include <iostream>using namespace std;
void fun(int a, int b) {cout << 1 << endl;
}
void fun(int a, float b) {cout << 2 << endl;
}
void fun(double a) {cout << 3 << endl;
}
void fun(float a) {cout << 4 << endl;
}
int fun(int a, double b) {return 5;
}
//int fun(float a) {
//	cout << 5 << endl;
//}//报错了 因为函数的重载就函数名相同参数不同 返回值对函数重载的判断不起作用
void fun(int a, int b, int c) {cout << 5 << endl;
}
int main() {fun(1, 1);fun(1, 1.1f);cout << fun(1, 1.1)<<endl;fun(1.1);fun(1.1f);return 0;
}

当引用作为函数重载的条件

#include <iostream>using namespace std;
void func(int &b) {cout << "1" << endl;
}
void func(const int &b) {cout << "2" << endl;
}
void func(int&& b) {cout << "3" << endl;
}
int main() {int a = 2;func(a);func(2);return 0;
}

引用分为左值引用右值引用和万能引用

可以用这个来作为函数参数的不同

函数重载遇到函数默认参数

观看下面的示例，确实符合函数重载的定义（函数名相同，参数列表不同可以重载），但是仔细观察第一个函数是有一个默认参数的，理论上它传递2个值就可以。而第二个函数就是传递俩个参数，这就会造成编译器无法确定你到底要将这俩个值传递给谁

#include <iostream>using namespace std;
void func(int a,int b,int c=1) {cout << "1" << endl;
}
void func(int a,int b) {cout << "2" << endl;
}
int main() {func(1,2);return 0;
}

一个函数是否能够重载与它的返回值无关

#include <iostream>using namespace std;
void func(int a, int b) {cout << "1"<<endl;
}
int func(int a, int b) {cout << "2" << endl;
}
int main() {func(1, 1);return 0;
}

编译器无法仅根据返回值的类型来判断是否能够重载

函数的重载是一个静态的多态，它先编译阶段就能够判断运行的是哪个函数

3.递归

递归的模板（4件套）

1.结束条件

2.前进

3.递归的调用

4.回退

int func(){if();//递归的结束条件//前进func();//递归的调用//回退
}

斐波那契数列的递归

为什么斐波那契数列能用递归

能写出递归树

比如你想算第五项的斐波那契数列

你要想求5 就必须得知道4和3 你要想知道4和3 就必须得知道2和1 你要想知道 2和 1 就必须知道1 和 0 而1 和0 我们还真知道所以符合递归

递归树如图：

int Fb(int n) {if (n == 0) return 0;if (n == 1) return 1;int ret=Fb(n-1)+Fb(n-2);return ret;
}
int main() {Fb(5);return 0;
}

爬楼梯的递归

int Tj(int n) {if (n == 1) return 1;if (n == 2) return 2;int ret=Tj(n-1)+Tj(n-2);return ret;
}
int main() {Tj(5);return 0;
}

递归树如图：

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 # 1.由struct类过度到类

C中的struct类与C++中struct的区别

我们在C语言中都学过struct类型他是一种复合类型里面可以定义各种基本类型的变量但是不知道你是否留意 struct类里面不能定义函数

例子1：

#include <stdio.h>
struct Student {int a;int b;void show() {//非法的}
};
int main() {return 0;
}

#include <iostream>using namespace std;struct Student {int a;int b;void show() {//合法的}
};
int main() {return 0;
}

通过上面的这个例子我们可以看出，

struct类型在C中不可以定义函数，但是在C++中可以定义函数

在看一下第二个例子

例子2

#include <stdio.h>struct Student {int a;int b;
};
int main() {struct Student s1;//合法的Student s1;//非法的return 0;
}

#include <iostream>using namespace std;struct Student {int a;int b;void show() {//合法的}
};
int main() {struct Student s1;//合法的Student s1;//合法的return 0;
}

通过例子2我们可以看出，在C中如果不用typedef关键字，我们定义结构体变量只能用struct Student，使用Student是不合法的，而在C++中这俩种方式都是合法的

在C中结构体名称不可以定义变量，但是C++中结构体名称可以定义变量

结合这俩点我们不难看出 C++对结构体类型进行了某种程度的升级

“某种程度”–>函数的升级，以及定义“变量”的升级，都更加方便了

这种升级就是把struct升级成了C++语言中的类

这就是我们今天的主题，在这里就引出了

2.类

可以把类看成就C中struct类型的plus版

结构体和类的唯一区别就是默认访问权限和继承权限

C++面向对象的三大特点

1.封装

2.继承

3.多态

！！C++中认为万事万物皆为对象，对象有它的属性和行为

属性–>成员变量

行为–>成员函数

封装

格式：class 类名 { 访问权限：属性、行为};

不要忘了分号！！！
int a=10;
和int一个a等于10一样，必须加分号

意义：讲属性和行为放在一起，并加以权限控制

C语言太自由了主函数中向修改结构体类型里面变量的值就修改

C++把它们封装了起来，加了访问权限的控制

访问权限：公有的、受保护的和私有的

1.public

2.protected

3.private

C++中类下默认访问权限是private

struct类的默认访问权限是public，因为要兼容C中的struct类

#include<iostream>
using namespace std;
struct Student {//struct类里面没有说明什么权限 默认权限是public//class类里面没有说明什么权限 默认权值是privatestring _name;string _num;void Set_name(string name) {_name = name;}void Set_num(string num) {_num = num;}void show() {cout << _name << endl << _num << endl;}
};
int main() {Student s1;//合法的s1._name = "123";//合法的默认是publicreturn 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;
class Student {//struct类里面没有说明什么权限 默认权限是private//class类里面没有说明什么权限 默认权值是classstring _name;string _num;void Set_name(string name) {_name = name;}void Set_num(string num) {_num = num;}void show() {cout << _name << endl << _num << endl;}
};
int main() {Student s1;//合法的s1._name = "123";//非法的 默认位private 访问不到return 0;
}

类的作用域

public–>共有的作用域为类内函数、子类和对象

protected–>受保护的作用域为类内函数、子类

private–>私有的作用域类内函数

this关键字

先看个例子

#include<iostream>
using namespace std;
class Student {//struct类里面没有说明什么权限 默认权限是private//class类里面没有说明什么权限 默认权值是class
private:string _name;string _num;
public:void Set_name(string name) {_name = name;}void Set_num(string num) {_num = num;}void show() {cout << _name << endl << _num << endl;}
};
int main() {Student s1;//合法的Student s2;s1.Set_name("syc");//语句1s2.Set_name("lh");//语句2return 0;
}

语句1要执行的是把字符串syc赋值给s1的_name

语句2要执行的是把字符串lh赋值给s2的_name

this指针里面存的就是s1和s2的地址

this关键字是指向当前对象的指针，谁调用这个函数，this指针就指向谁

本质：this指针的本质是在实参传值给形参的过程中，形参多了一个指针常量this用来接收调用这个函数对象的地址

#include<iostream>
using namespace std;
class Student {
private:string _name;string _num;
public:void Set_name(Student* const this1,string name) {//指针常量 指向方向不变this1->_name = name;}void Set_num(Student* const this2,string num) {this2->_num = num;}void show() {cout << _name << endl << _num << endl;}
};
int main() {Student s1;//合法的Student s2;s1.Set_name(&s1,"syc");s2.Set_name(&s2,"lh");return 0;
}

特点：其实this指针的特性在上一个模块（this指针的引出）已经讲解的差不多了，这里简要说明：

1.this指针的类型：指针常量指向调用这个函数的对象
2.只能在“成员函数”的内部使用
3.this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给this形参。所4.以对象中不存储this指针。
5.this指针是成员函数第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递

此处为摘抄。

类的对齐和结构体的对齐很相似

注意：计算类的大小不包括成员函数，只计算成员变量

1.构造函数

什么是构造函数？

构造函数是在创建对象的时候对成员变量进行赋值的一个函数

<注意>

构造函数是对成员变量进行赋值，而不是初始化

因为是先有了对象同时对象里面的成员变量被实例化了，之后对象调用构造函数，对成员变量进行赋值

构造函数的格式

类名+（）{ }

观察这个格式我们可以看出它相对于普通函数的相同点和不同点

相同点：它与普通函数一样都有函数名、参数列表、函数体

不同点：它没有返回值并且它强制要求函数名必须是类名

把类名作为函数名可以很明显的区分出来这个是构造函数方便你找到它

无参默认构造函数

解释：如果在类里面没有自己定义构造函数的话，编译器会自动提供一个无参的默认构造函数

<注意>:如果定义了构造函数，那么编译器不会提供默认构造函数

构造函数的分类及调用

分类

按参数分：有参构造、无参构造

按类型分：普通构造、拷贝构造

//构造函数的分类
Pointer() {//无参构造cout << "调用无参构造" << endl;
}
//explicit 
Pointer(int* _p1) {//禁止隐式调用的有参构造 cout << "调用有参构造 再堆区申请空间" << endl;
}
Pointer(int a) {//有参构造p1 = new int[a];cout << "调用有参构造" << endl;
}

构造函数的调用

1.括号调用（常用）

2.显示调用

3.隐式调用

如何禁止隐式调用–>使用explicit关键字

int main() {//构造函数调用时候的分类int a=2;int* pt = &a;Pointer s1(pt);			 //括号调用Pointer s2 = Pointer(pt);//显示调用Pointer s3=pt;			 //隐式调用-->只能作用于需要传递1个参数的构造函数//explicit 关键字 禁止隐式调用 Pointer* s4 = new Pointer(a);delete s4;return 0;
}

Pointer(int a) {//有参构造p1 = new int[a];cout << "调用有参构造" << endl;
}
Pointer* s4 = new Pointer(a);

这代码的内存分区图如下

构造函数的具体实现代码

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Pointer {
public:int* p1;int p2;//模拟的默认构造函数 当类内没有构造函数的时候 编译器会自己生成一个默认无参构造函数Pointer() {cout << "无参构造函数" << endl;}//有参构造函数Pointer(int n) {if (n) {p1 = new int[n];cout << "使用有参构造函数再堆区中开辟了" << n << "个int这么大小的空间 对象的成员变量p1指向这段空间" << endl;}elsecout << "输入的n不合法" << endl;}//构造函数的重载 第二个函数与第三个函数 函数名相同但是参数列表不同符合函数重载Pointer(int a, int b) {p2 = a + b;cout << "构造函数有重载！" << endl;}//判断函数是否能够重载的时候要关注形参是否有默认参数//Pointer(int a, int b, int c = 1) {//	cout << "";//}//符合函数重载的条件，但是由于默认参数的出现，编译器懵逼了 都2个参数 不知道调用哪个了
};
int main() {Pointer s1;//调用默认无参构造Pointer s2();//看着也像是一个无参默认构造函数 但是编译器会把它识别成一个函数声明Pointer s3(5);//调用有参构造Pointer s4(1, 4);//构造函数也有重载 出现了默认参数//Pointer s5(1, 3, 5);//构造函数也有重载return 0;
}

注意

构造函数的重载

构造函数也像普通函数一样具有重载，及函数名都是相同的类名，参数列表不同，符合函数重载

但是要注意的和普通函数一样，当出现默认参数的时候，要仔细观察它是否符合函数重载

看下面这段代码：

Pointer() {cout << "无参构造函数" << endl;}
Pointer s2();//错误 看着也像是一个无参默认构造函数 但是编译器会把它识别成一个函数声明
Pointer s2;//正确

看着是不是很想是一个无参构造函数，但是实际上编译器很认为他是一个函数的声明；

在调用默认构造函数的时候不用加括号！！！！否则会被编译器认为是函数的声明！！！！！！！

2.析构函数

什么是析构函数？

用于释放成员变量指向的堆区空间

什么时候调用析构函数？

当对象要被销毁的前编译器自动调用析构函数

析构函数的格式

~类名（）{ }

与构造函数比多了一个~表示析构函数

析构函数不存在重载，它参数列表参数为空

~Pointer() {cout << "调用了析构函数" << endl;
}

Pointer* s5= new Pointer();
delete s5;

delete先调用析构函数，释放掉成员变量所指向的堆区空间，然后调用free函数把对象所在的堆区空间释放

3.new与malloc的区别

从返回值上来看

new返回的地址是自动转换的

malloc返回的地址是需要强转的

从名称上

new是运算符，可以调用重载运算符函数(operator)进行重载

而malloc函数是C语言的库函数，C语言没有函数的重载，所以malloc没有函数重载

参数上来看

new是不需要传参的，它分配空间的大小由编译器根据类型计算得出

而malloc是需要传参的，传递的是具体开辟空间的大小的字节数

从底层在来看

new是先调用malloc函数，先在堆区中开辟，如果这段空间的类型是类的话，会调用构造函数，对对象里面的成员变量进行赋值

而malloc仅仅只是在堆区中开辟空间

从空间开辟失败的后果上来看

new开辟空间失败会抛出一段异常

而malloc会返回一个空指针

从已分配内存不够用扩张上来看

new不支持内存的扩张

malloc可以调用realloc扩张内存

4.delete与free的区别

1.从参数上来看–>delete不需要传递参数，free需要传参

2.从底层上来看

delete关键字会先调用析构函数，再调用free函数

具体过程如下：delete函数会先调用析构函数释对象中成员变量所指向的堆区空间，然后再调用free函数释放对象所在的堆区空间

而free函数，不会调用析构函数，只释放对象所在的堆区空间

问题1：为什么delete的底层不是先调用free函数再调用析构函数那？？？？？？

Pointer() {cout << "无参构造函数" << endl;}
Pointer s2();//错误 看着也像是一个无参默认构造函数 但是编译器会把它识别成一个函数声明
Pointer s2;//正确

看这段代码，它的内存分区图如下

如果我们先调用的是free函数，那么对象所在的堆区空间会先被释放，那么成员变量如果有指向其他堆区空间的话，这段空间将会再也无法被找到了，会造成内存的泄露

但是如果先调用析构函数，先把成员变量指向的堆区空间释放了，就不会造成这个问题

！！！！故delete函数是先调用析构，再调用free

问题2：new可以和free一起搭配吗？

new正常搭配的是delete–>free+析构

所以当成员变量没在堆区申请空间的时候，也就是析构函数不起作用的时候 delete可以替换free 但是别给自己找麻烦还是别这么用了！

0.初始化列表是在构造函数中使用的

1.初始化列表的格式

初始化列表与构造函数紧密相关的

构造函数参数列表的后面加上：成员变量1（参数列表的值）,成员变量2（参数列表的值）…

A(int a, int b, int c) :_b(b),_a(_b), _c(c) {//初始化列表cout << _a << " " << _b << " " << _c << endl;
}

2.初始化列表的作用？

1.给父类继承过来的成员变量进行初始化

当父类没有无参构造时，需要通过父类名调用父类的构造函数

2.给本类的成员变量进行初始化

非类成员，通过成员名(值)初始化

类成员，通过对象调用构造函数

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class A{int a1;int a2;
public:A(int _a1,int _a2){a1=_a1;a2=_a2;}
};
class B:public A{int b1;A a3;
public:B(int _a1,int _a2,int _b1,int _a31,int _a32)://初始化列表-->1.给继承过来的父类的成员变量初始化，必须通过父类名显示调用//            2.给本类下的成员变量进行初始化，类成员通过对象名括号调用构造函数A(_a1,_a2),a3(_a31,_a32){b1=_b1;}
};
void text2_01(){B b(1,2,3,4,5);//调用无参构造函数不用加括号
}

3.为什么要使用初始化列表？

原因1：const类型的成员变量和引用类型的成员变量必须初始化，而构造函数是在创建对象的时候对成员变量进行赋值，不是初始化，这样在编译的时候就会报错

原因2：类成员，比如说在类A里面定义类B的成员，如果类B有构造函数的话，系统将不会提供默认无参构造函数，那么如果不用初始化列表的话就会报错。

原因3：使用初始化列表会比正常赋值高效一些

4.始化列表特点

a.只能在构造函数中使用

因为对象的初始化只发生在对象创建的时候，而对象创建的时候会调用构造函数

构造函数的执行又俩个阶段

1.初始化阶段：无论成员变量是否在初始化列表中，都会进行初始化

2.赋值阶段：根据函数体里面内容进行赋值

b.成员变量初始化的顺序只于它在类中声明的顺序有关，与初始化列表的顺序无关

int _a;
int _b;
int _c;
A(int a, int b, int c) :_b(b),_a(_b), _c(c) {//初始化列表cout << _a << " " << _b << " " << _c << endl;
}
A(1, 2, 3);

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

c.const常量、引用和类成员必须在初始化列表中初始化

因为他们三必须创建的时候就进行初始化！！！

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

首先const类型的变量和引用类型都必须进行初始化操作，否则会报错

d.类对象做类成员

B中有A类成员，要先创建B中的成员变量，调用B的构造函数，然后再对B中的成员变量进行赋值

先调用类成员的构造函数，再调用本类的构造函数，最后先调用本类的析构函数，再调用类成员的析构函数

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

#include <iostream>using namespace std;
class A {int a;int b;int c;
public:A(int _a, int _b, int _c) {a = _a;b = _b;c = _c;cout << "调用A的构造函数" << endl;}~A() {cout << "调用A的析构函数" << endl;}
};
class B {int x1;int x2;const int cn;int& m;A s;
public:B(int _x1,int _x2,int _cn, int _m, int _a, int _b, int _c) :cn(_cn), m(_m), s(_a, _b, _c) {x1 = _x1;x2 = _x2;cout << "调用B的构造函数" << endl;}~B() {cout << "调用B的析构函数" << endl;}
};int main() {int x = 1;B b(6,7,1, x, 2, 3, 4);return 0;
}

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1.静态成员变量

格式：类内->在成员变量的类型前面加一个static

静态成员变量只能初始化一次

它存储在静态区，静态成员变量不占用对象的空间，在编译阶段分配内存，也就是主函数之前

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静态成员变量属于类不属于对象,多个对象共享一个共有的静态成员变量

必须在类内定义，类外初始化

不能调用构造函数初始化，因为构造函数归类所有，不是对象所有

可以通过对象名或者类名直接访问静态成员变量

//对象名.静态成员变量
//类名::静态成员变量

静态成员变量在子类和父类共享静态成员变量

在主函数之前执行的有什么？

静态成员变量的初始化和全局变量的初始化

#include<iostream>using namespace std;
class B {
public:B() {cout << "B的构造函数" << endl;}
};
class A {int a;
public:static B m;//静态的类成员static int n;static void Show() {cout << "hello" << endl;}
};
int A::n = 0;//类外初始化
B A::m=B();
/*
* 1.静态成员变量属于类，不属于对象，多个对象共享一个静态成员变量
* 2.静态成员变量在类内定义，类外初始化
* 3.可以通过对象名或类名直接访问公有的静态成员变量
* 4.静态成员变量在编译阶段分配内存，也就是主函数之间
* 5.主函数之前会执行什么？
* 静态成员变量的初始化和全局变量的初始化
*/
int main() {cout << "__________________________" << endl;A a1,a2,a3;a1.n++;a2.n++;a3.n++;A::n++;cout << A::n << endl;cout << a1.n << endl;cout << a2.n << endl;cout << a3.n << endl;return 0;
}

2.静态成员函数

成员函数存储在代码段内，不占用对象空间

静态成员函数属于类，不属于对象

可以通过类名和对象名去调用公有的静态成员函数

静态成员函数没有this指针，只能访问静态成员

因为没有this指针的话，编译器就无法确定究竟是对哪个对象的非静态成员变量进行操作

成员函数不占用对象的空间，成员函数是统一放在代码段当中的，当对象想访问它的成员函数的时候，会到代码段中去寻找那段代码。成员函数通过this指针去区分究竟对哪个对象里面的数据进行操作

#include <iostream>using namespace std;
class A {int b;static int a;
public:static void func1() {}static void func() {this->b = 1;func1();a = 2;}
};
int A::a = 0;int main() {return 0;
}

3.在C++中空指针是可以访问成员函数的

#include <iostream>using namespace std;class A {int a = 2;
public:void func1() {a = 1;cout << "1" << endl;}static void func2() {cout << "2" << endl;}
};
int main() {A* a = nullptr;return 0;a->func1();a->func2();A::func2();
}

但是要注意有没有用到this指针，因为空指针调用成员函数的时候this指针也为空，对象里面是没有内容的。

为了保持程序的健壮性，可以对成员函数进行判空操作

if(this==NULL) return ;

4.静态成员函数与常函数中this指针的区别

静态成员函数：没有this指针，无法访问对象，所以也不能访问对象里面的非静态成员变量

常函数：有this指针，但this指针的类型是一个常量指针常量，无法修改对象里面成员变量的值

5.为什么要有this指针？

—————————————————————————————————————————————————————

6.空类的大小为1字节

因为有类型的内存叫类，所以要是类里面啥也没有就给它一个1字节大小

1.常对象

格式：const Type a;//常对象

性质：

1.因为有const，所以常对象里面的成员变量的值不能修改

2.常对象只能调用常函数

3.非常对象优先调用非常函数，若无非常函数，再调用常函数

2.常函数

格式：在成员函数参数列表的后面加上一个const

void get_nums() const {this->a = 2;
}

性质：

1.常函数有this指针，但是类型是常指常类型，无法修改对象里面的成员变量的值，也不能调用非常函数

2.常函数与非常函数会发生函数重载

如果有俩个函数，它的函数名和参数均相同，什么情况下会发生函数重载？

在这俩个函数一个是常函数，一个是非常函数的时候会发生函数重载，因为编译器会根据对象是否是常对象，来调用不同的函数。

3.成员变量在声明的时候前面加mutable，就可以在常函数中修改其值

4.常函数只能再类中定义，出了类定义是错误的

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5.常函数不能调用非常函数，因为常函数的this指针为常指常，而非常函数的this指针为指常，类型不兼容

#include <iostream>using namespace std;
class Person {mutable int a;char b;
public:Person() {cout << "构造函数" << endl;}~Person() {cout << "析构函数" << endl;}void get_nums() {this->a = 2;}void get_nums() const {this->a = 2;}void get_nums2() {//非常函数//this指针是一个指针常量-->Type* const this(指向不能改变,但是可以修改里面的内容)a = 2;}void get_nums2cst() const {//常函数//this指针是一个常量指针常量-->const Type* const this (指针的指向和指向对象里面的内容都不可以改变)a = 2;//常函数，不能修改成员变量的值}
};
void show() const {//常函数只能再类中定义
//错误!
}
int main() {Person p1;//非常对象const Person p2;//常对象-->对象里面的成员变量的值不可以修改p1.get_nums2();//非常对象调用非常函数p1.get_nums2cst();//非常对象调用常函数p2.get_nums2cst();//常对象调用常函数p2.get_nums2();//常对象不可以调用非常函数/** 总结：常对象只能调用常函数，非常对象优先调用非常函数，没有非常函数再调用常函数*/p1.get_nums();p2.get_nums();//函数的重载，编译器可以通过调用对象的不同来区分调用常函数还是非常函数return 0;

<注意>：如果函数名一样，参数列表也一样，也有可能发生函数重载，因为有常函数和非常函数,编译器通过常对象和非常对象来区分

3.常函数、非常函数与静态成员函数中this指针的区别

在非常函数中：this指针是一个指针常量，指向不可以改变

在常函数中：this指针是一个常量指针常量，指向和指向里面的内容均不可以改变，这也就是为什么常函数里面不可以修改成员的是属性。

静态成员函数中:根本没有this指针，所以无法修改对象里面成员变量的值

1.为什么要有友元？

一个类外函数（全局函数）或者类想访问另一个类私有的成员属性的时候，就要用到友元

关键词：friend

2.使用友元的三种情况

1.全局函数做友元

告诉我想访问的那个类，我是你们这个类的我的好朋友，可以让我访问私有成员属性

#include <iostream>using namespace std;
class Building {friend void GoodFreind(Building& b);string bedroom;//私有的
public:string sittingroom;Building();//类内声明构造函数/*{this->bedroom = "卧室";this->sittingroom = "客厅";}*/
};
Building::Building() {this->bedroom = "卧室";this->sittingroom = "客厅";
}
void GoodFreind(Building& b) {//当全局函数想访问一个类中的私有成员属性的时候，把这个函数声明成友元函数就可以实现了cout << "朋友相进入" << b.sittingroom << endl;cout << "朋友想进入" << b.bedroom << endl;
}int main() {Building b;GoodFreind(b);return 0;
}

2.类做友元

友元除了前面讲过的函数以外，友元还可以是类，即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时，这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。

当一个函数是另外一个类的友元函数的时候，那么它就可以访问另一个类的私有成员变量

#include <iostream>using namespace std;class Building {friend Friend;//Friend类设为友元string bedroom;//私有的
public:string sittingroom;Building();//类内声明构造函数
};
class Friend {Building *b;
public:Friend();//类内声明构造函数~Friend();void vist();7
};
Building::Building() {this->bedroom = "卧室";this->sittingroom = "客厅";
}
Friend::Friend(){b = new Building();//成员变量指向堆区空间了，要调用析构函数
}
Friend::~Friend() {if(b) delete b;
}
void Friend::vist() {//一个类想访问另一个类的私有成员，把这个类变为友元cout << "朋友想进入" << b->sittingroom;cout << "朋友想进入" << b->bedroom;
}
int main() {Building b;return 0;
}

3.类中的成员函数做友元

#include <iostream>using namespace std;
class Friend {Building* b;
public:Friend();//类内声明构造函数~Friend();void vist();
};class Building {friend void Friend::vist();//Friend类里面的成员函数设为友元string bedroom;//私有的
public:string sittingroom;Building();//类内声明构造函数
};
class A{
public:void visit(); 
};
Building::Building() {this->bedroom = "卧室";this->sittingroom = "客厅";
}
Friend::Friend(){b = new Building();//成员变量指向堆区空间了，要调用析构函数
}
Friend::~Friend() {if(b) delete b;
}
void Friend::vist() {//一个类想访问另一个类的私有成员，把这个类变为友元cout << "朋友想进入" << b->sittingroom;cout << "朋友想进入" << b->bedroom;
}
int main() {Building b;return 0;
}

3.友元的好坏

好处：可以访问类中的私有成员

坏处：破坏了封装性

访问一个类的私有成员变量由俩种方法

1.对象调用get set函数

2.把一个类和全局函数设置为友元

运算符的重载有俩种形式，一种类内（成员函数）重载运算符，一种类外（全局函数）重载运算符，类内可以少传递一个参数，但是不是所有运算符重载都可以再类内中进行的，比如<< >>

1.重载’+'运算符

值返回

为什么要重载加法运算符？

因为C++提供的加法运算符只能满足基本数据类型间的加法，如果我想让俩个相同的类的对象进行加法的话会报错

所以为了能让俩个相同类的对象进行加法，我们要把这个过程封装到一个函数里面，只不过要多加一个关键字operator而已，让编译器一下子就找到，这个是重载运算符的函数

作用：实现俩个自定义运算符相加

成员函数实现运算符重载

可以少传递一个参数

#include <iostream>using namespace std;class Box {int length;int width;int height;
public:Box() {length = 0;width = 0;height = 0;}Box(int length,int width,int height) {this->length = length;this->width = width;this->height = height;}Box(const Box& other) {length = other.length;width = other.width;height = other.height;}//成员函数重载加法运算符Box operator+(const Box& other) {Box p;p.length = this->length + other.length;p.width = this->width + other.width; p.height = this->height + other.height;return p;}
};
int main() {Box a(1,2,3);Box b(2, 3, 4);Box c = a + b;//直接调用Box d;d = a.operator+(b);//调用重载运算符的函数return 0;
}

全局函数实现运算符的重载

#include <iostream>using namespace std;class Box {int length;int width;int height;friend Box operator+(const Box& other1, const Box& other2);friend Box operator+(const Box& other1, int val);
public:Box() {length = 0;width = 0;height = 0;}Box(int length,int width,int height) {this->length = length;this->width = width;this->height = height;}Box(const Box& other) {length = other.length;width = other.width;height = other.height;}
};
//全局函数重载加法运算符
Box operator+(const Box& other1,const Box& other2) {//不调用成员函数是无法访问私有的成员变量的，需要设置为友元，告诉编译器，我这个重载运算符的函数是你这个类的好朋友，都哥们，能fBox p;p.length = other1.length + other2.length;p.width = other1.width + other2.width;p.height = other1.height + other2.height;return p;
}
Box operator+(const Box& other1,int val) {Box p;p.length = other1.length + val;p.width = other1.width + val;p.height = other1.height + val;return p;
}
int main() {Box a(1,2,3);Box b(2, 3, 4);Box c = a + b;Box d;d=operator+(a,b);return 0;
}

2.重载’+=’ 运算符

引用返回

#include <iostream>using namespace std;
class Box {int length;int width;int high;friend Box& operator+=(Box& other1, Box& other2);
public:Box() {length = 1;width = 2;high = 3;}/*Box& operator+=(const Box& other) {this->length += other.length;this->width += other.width;this->high += other.high;return *this;}*/int get_length() {return this->length;}
};
Box& operator+=(Box& other1,const Box& other2) {other1.length += other2.length;other1.width += other2.width;other1.high += other2.high;return other1;
}
int main() {Box a, b,c;a += b+=c;//隐式调用函数cout << a.get_length();return 0;
}

3.重载’<<'运算符

引用返回

cout是ostream类的对象

cin是istream类的对象

#include <iostream>using namespace std;
class Box {int length;int width;int high;friend ostream& operator<<(ostream& o, const Box& b);
public:Box() {length = 1;width = 2;high = 3;}
};
ostream& operator<<(ostream& o,const Box& b) {o << b.length << ' ' << b.width << ' ' << b.high << endl;return o;
}
int main() {Box a,b,c;//cout << a;没有与这些操作数相匹配的运算符/** 你想重载一个运算符要么在类内重载，要么在类外重载* 但是cout对象属于ostream类，该类我们无法修改，所以只能在类外用全局函数重载*/cout << a << b << c;return 0;
}

4.重载’>>'运算符

引用返回

#include <iostream>using namespace std;
class Box {int length;int width;int high;friend ostream& operator<<(ostream& o, const Box& b);friend istream& operator>>(istream& i, Box& b);
public:Box() {length = 1;width = 2;high = 3;}
};
ostream& operator<<(ostream& o,const Box& b) {o << b.length << ' ' << b.width << ' ' << b.high << endl;return o;
}
istream& operator>>(istream& i,Box& b) {i >> b.length;i >> b.width;i >> b.high;return i;
}
int main() {Box a, b,c;//cout << a;没有与这些操作数相匹配的运算符/** 你想重载一个运算符要么在类内重载，要么在类外重载* 但是cout对象属于ostream类，该类我们无法修改，所以只能在类外用全局函数重载*/cin >> a>>b>>c;cout << a << b << c;return 0;
}

5.重载’++'运算符

前加加–>引用返回

后加加–>值返回

#include <iostream>
using namespace std;
class A {//private 类内 int a;int b;int c;friend ostream& operator<<(ostream& o, const A& other);
public:A() {this->a = 0;this->b = 0;this->c = 0;}A& operator++() {//前加加a++;return *this;}A operator++(int) {//后加加//不要返回局部变量的引用A t = *this;a++;return t;}
};
//
ostream& operator<<(ostream& o, const A& other) {o << other.a << endl;return o;
}
int main() {A s;cout << s++;cout << ++s;return 0;
}

6.重载’比较’运算符

#include <iostream>
#include <iostream>
using namespace std;class Person {string name;int age;
public:Person(string name, int age) {this->name = name;this->age = age;}bool operator==(const Person& other) const{if (this->age == other.age) {return 1;}return 0;}bool operator>(const Person& other) const{if (this->age > other.age) {return 1;}return 0;}bool operator<(const Person& other) const{if (this->age < other.age) {return 1;}return 0;}bool operator!=(const Person& other) const{if (this->age != other.age) {return 1;}return 0;}
};
int main() {Person p0("施易辰", 20);Person p1("田雪嵩", 100);if (p0 == p1) {cout << "年龄相等" << endl;}else if (p0 > p1) {cout << "p0大于p1" << endl;}else if (p0 < p1) {cout << "p0小于p1" << endl;}elsecout << "p0不等于p1" << endl;return 0;
}

7.重载’='赋值运算符

引用返回

编译器自动提供的赋值运算符是浅拷贝类型，如果成员变量指向堆区空间的话，会连续俩次析构函数会报错

#include <iostream>
#include <iostream>
using namespace std;class Person {string name;int age;int* password;friend ostream& operator<<(ostream& o, const Person& p);
public:Person(string name, int age, int mm) {this->name = name;this->age = age;this->password = new int[10];*password = mm;}~Person() {if (password) delete[]password;}
};
ostream& operator<<(ostream& o, const Person& p) {o << p.name << ' ' << p.age << *(p.password) << endl;return o;
}
int main() {Person p0("施易辰", 20, 12345);Person p1("田雪嵩", 100, 123425);p0 = p1;//编译器自动提供的是浅拷贝类型的赋值运算符 成员变量指向堆区空间时候会报错cout << p0 << p1;return 0;
}

所以如果成员变量指向堆区空间的话要自己重载赋值运算符，类型为深拷贝模式

#include <iostream>
#include <iostream>
using namespace std;class Person {string name;int age;int* password;friend ostream& operator<<(ostream& o, const Person& p);
public:Person(string name, int age, int mm) {this->name = name;this->age = age;this->password = new int[10];*password = mm;}~Person() {if (password) delete[]password;}Person& operator=(const Person& other) {//深拷贝模式的赋值运算符this->name = other.name;this->age = other.age;this->password = new int[10];*password = *(other.password);return *this;}
};
ostream& operator<<(ostream& o, const Person& p) {o << p.name << ' ' << p.age << *(p.password) << endl;return o;
}
int main() {Person p0("施易辰", 20, 12345);Person p1("田雪嵩", 100, 123425);p0 = p1;//调用自定义的赋值运算符的重载函数cout << p0 << p1;return 0;
}

不会报错！

8.重载’()'运算符

又称仿函数

#include <iostream>using namespace std;class Myprint {
public:void operator()(string text) {cout << text << endl;}
};
class Myadd {
public:int operator()(int a, int b) {return a + b;}
};
void text01() {Myprint myprint;myprint("abc");myprint.operator()("dce");
}
void text02() {int a = 1;int b = 2;Myadd myadd;cout << myadd.operator()(1, 2) << endl;cout << myadd(3, 4) << endl;
}
int main() {text01();text02();return 0;
}

1.继承的基本语法

class 类名：继承权限父类{

}

class A{int a；int b；int c;
};
class B:public A{//在子类中，abc已经被继承过来了，不用写重复的代码
};

A被称为父类、基类

B被称为子类、派生类

继承的作用：可以减少重复的代码

2.继承权限

和访问权限一样，同样有三种

第一种private继承权限

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class father{
private:int pri;void prifun();
protected:int pro;void profun();
public:int pub;void pubfun();
};
class son:private father{//继承权限作用：缩小父类成员在子类中的访问权限，只会缩小不会扩大/** 私有的继承权限，缩小了子类的访问权限* 成员变量pro和成员函数profun都变成私有的了，在grandson中可以看出* 成员变量pub和成员函数pubfun都变成私有的了，*/void fun(){pri=1;//错误prifun();//错误，父类中私有的成员子类都不可以访问pro=1;//父类中受保护的和共有的成员子类可以访问profun();pub=1;pubfun();}};
class grandson:public son{void fun(){pro=1;//错误profun();//错误pub=1;//错误pubfun();//错误}
};
void text01(){grandson s;s.pub=1;//错误
}

第二种protect继承权限

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class father{
private:int pri;void prifun();
protected:int pro;void profun();
public:int pub;void pubfun();
};
class son:protected father{//继承权限作用：缩小父类成员在子类中的访问权限，只会缩小不会扩大void fun(){pri=1;//错误prifun();//错误，父类中私有的成员子类都不可以访问pro=1;//父类中受保护的和共有的成员子类可以访问profun();pub=1;pubfun();}};
class grandson:public son{void fun(){pro=1;profun();pub=1;pubfun();}
};
void text01(){grandson s;s.pub=1;//错误
}

第三种public继承权限

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class father{
private:int pri;void prifun();
protected:int pro;void profun();
public:int pub;void pubfun();
};
class son:public father{//继承权限作用：缩小父类成员在子类中的访问权限，只会缩小不会扩大/** 私有的继承权限，缩小了子类的访问权限* 成员变量pro和成员函数profun都变成私有的了，在grandson中可以看出* 成员变量pub和成员函数pubfun都变成私有的了，*/void fun(){pri=1;//错误prifun();//错误，父类中私有的成员子类都不可以访问pro=1;//父类中受保护的和共有的成员子类可以访问profun();pub=1;pubfun();}};
class grandson:public son{void fun(){pro=1;profun();pub=1;pubfun();}
};
void text01(){grandson s;s.pub=1;//可以
}

通过上面三段代码我们可以看出

父类中如果有private类型的成员，无论以何种继承方式，都无法在子类中访问

虽然是无法访问，但是它仍旧被继承了过来，只是被隐藏了，仍然占用子类的空间

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3.继承中的构造析构顺序

构造函数

当创建子类对象的时候，会优先调用父类的构造函数，然后调用子类的构造函数

为什么？

因为子类对象需要先继承父类的成员变量，也就是先创建父类的成员变量，然后要对父类对象赋值，所以调用父类构造函数，然后再创建自己的成员变量，调用自己的构造函数

析构函数

入栈出栈顺序有关

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#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class father{
public:father(){cout<<"father构造"<<endl;}~father(){cout<<"father析构"<<endl;}
};
class son:public father{
public:son(){cout<<"son构造"<<endl;}~son(){cout<<"son析构"<<endl;}
};
class grandson:public son{
public:grandson(){cout<<"grandson构造"<<endl;}~grandson(){cout<<"grandson析构"<<endl;}
};
void text01(){grandson gr;
}

4.继承同名函数的处理

使用作用域类区别不同类下的成员函数

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class father{
public:father(){cout<<"father构造"<<endl;}void fun(){cout<<"father的fun函数"<<endl;}
};
class son:public father{
public:son(){cout<<"son构造"<<endl;}void fun(){cout<<"son的fun函数"<<endl;}
};
class grandson:public son{
public:grandson(){cout<<"grandson构造"<<endl;}void fun(){cout<<"grandson的fun函数"<<endl;}
};
void text01(){father f;son s;grandson gr;f.father::fun();s.son::fun();gr.grandson::fun();}

5.继承同名静态成员变量的处理

静态成员变量俩种调用方式，作用域和对象名调用

但是无论是哪种调用，再同名静态成员变量继承中，都要加上作用域

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class father{
public:static int a;
};
int father::a=1;class son:public father{
public:static int a;
};
int son::a=2;class grandson:public son{
public:static int a;
};
int grandson::a=3;
void text01(){grandson gr;cout<<gr.father::a<<endl;//对象调用cout<<gr.son::a<<endl;cout<<gr.a<<endl;cout<<father::a<<endl;//作用域调用cout<<son::a<<endl;cout<<grandson::a<<endl;
}

6.多继承

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多继承构造函数的调用顺序与继承的顺序有关，谁写再前面先继承谁

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class A{
public:int a;A(){cout<<"A构造"<<endl;}
};class B{
public:int a;B(){cout<<"B构造"<<endl;}
};class C:public B,public A{
public:C(){cout<<"C构造"<<endl;}
};
void text01(){C c;c.B::a;//多继承问题中会存在二义性-->解决方式，作用域c.A::a;
}

7.菱形继承

同样存在二义性但是与多击沉不同可以通过virtual来解决，也可以通过作用域解决

#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
class A{
public:int a;A(){cout<<"A构造"<<endl;}
};class B:virtual public A{
public:B(){cout<<"B构造"<<endl;}
};class C:virtual public A{
public:C(){cout<<"C构造"<<endl;}
};
class D:public B,public C{
public:D(){cout<<"D构造"<<endl;}
};
void text01(){D d;d.B::a;d.a;
}