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从C过度到C++,你必须要掌握的知识点

C++学习问题

[TOC]

@(学习)[C++]

1,virtual函数

函数之前加上virtual关键字就表示该函数为虚函数,在派生类中通过重写该虚函数来实现对基类函数的覆盖。

//基类中定义virtual函数
class base
{
public:
    virtual void fun() {cout<<"BASE";}
};
//派生类中覆盖fun函数
class derived: base
{
public:
    //不管该函数之前是否添加virtual字段,该函数都是虚函数
    void fun() {cout<<"DERIVED";}
};
/*多态使用*/
int main()
{
    base* d = new derived();
    /*类的多态,调用的是派生类中的fun函数*/
    d->fun();
}
//输出 
DERIVED
//
void call_fun(base* b)
{
    //如果b是base类的实例,就调用base中的fun
    //如果b是derived类的实例,就调用derived中的fun
    b->fun();
}

为何”虚”—动态联编

virtual函数用到了动态联编推迟联编的技术,virtual函数在编译的时候是无法确定的,而是在运行的时候被确定的。
编译器在发现类中有virtual函数的时候,就会为该类分配一个VTABLE函数指针数组,这个数组里存放了类中的所有虚函数。

一个类只有一个VTABLE,不管有多少个实例
派生类有各自的VTABLE
同一个虚函数在基类和派生类的VTABLE的相同位置
编译器在编译的时候为每个实例在内存中分配一个vptr字段,该字段指向本实例的VTABLE

    void call_fun(base* b)
    {
        //如果b是base类的实例,就调用base中的fun
        //如果b是derived类的实例,就调用derived中的fun
        //编译后该函数b->fun();变成
        (base->vptr[1])();
        //这样根据传递进来的实例不同,就调用不同的函数。
    }

纯虚函数(interface类)

    class base
    {
    public:
        virtual fun() = 0; //0标志一个虚函数为纯虚函数    
    }

纯虚函数表示该类是一个抽象类,无法被实例化,只能被派生类继承覆盖。用来规范派生类,这就是所谓的“接口”类,用来约束派生类需要实现这些函数。

2,命令空间

定义

    namespace ns1
    {
        int a;
        int b;
        class base{};
        void fun(){}
    }

分离式定义

one.h

    #ifndef TWO_H_
    #define TWO_H_
    namespace two
    {
        void say();
    }
    #endif

two.h

    #ifndef TWO_H_
    #define TWO_H_
    namespace two
    {
        void say();
    };
    #endif

one_two.cpp

    #include <iostream>
    #include "one.h"
    #include "two.h"
    void one::say()
    {
        cout<<"one say\r\n";
    }
    void two::say()
    {
        cout<<"two say\r\n";
    }
    //如果声明的空间有类如何实现????

使用

若想使用某个标识符,using 空间名::标识符;
若想使用改namespace下的所有标识符 using namespace 空间名;

    //方法1
    using namespace one;
    //方法2
    using one::say;

自定义空间名使用

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

    //全局函数
    void say()
    {
        cout<<"global say\r\n";
    }
    int main()
    {
        //全局函数,一定要加上::
        //否则会出现 错误:调用重载的‘say()’有歧义
        ::say();
        one::say();
        two::say();
    }

3,模板

模板可以实现逻辑相同,但是数据类型不同的代码复制。当用户使用模板时,参数由编译器决定,这很像
模板分为函数模板类模板

函数模板

定义&使用

    template <类型参数表> 返回类型 函数名(形参列表) {函数实体}

    template <typename T> void print(const T& var)
    {
        cout<<var<<endl;
    }

    int main()
    {
        String a("hello template");
        int num = 123;
        print(a);
        print(num);
    }
    /**********多个参数***********/
    template <class T> T min(T ii, T jj, T kk)
    {
        T temp;
        if(ii < jj) temp = ii;
        else temp = jj;
        if(temp > kk) temp = kk;
        return temp;
    }
    int main()
    {
        int minNum = min(100, 30, 102);
        cout<<minNum<<endl;
        char minChar = min('z', 'a', 'h');
        cout<<minChar<<endl;
        return 0;
    }

类模板

4,操作符重载

4.1,怎么定义该函数

使用operator xx(xx表示操作符,例如==,+,-,等

    class person{
    private:
        int age;
    public:
        person(int a):age(a){};
        inline operator == (const person& p) const;
    };

    inline person::operator==(const person& p) const
    {
        if(this->age == p.age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    using namespace std;
    void main()
    {
        person p1(10);
        person p2(20);

        if(p1 == p2)
        {
            cout<<"the age equal"<<endl;
        }
        else
        {
            cout<<"the age different"<<endl;
        }
    }

4.2,为什么要重载

对于系统的所有操作符,一般情况下,只支持基本数据类型和标准库中提供的class,对于用户自己定义的class,如果想支持基本操作,比如比较大小,判断是否相等,等等,则需要用户自己来定义关于这个操作符的具体实现。比如,判断两个人是否一样大,我们默认的规则是按照其年龄来比较,所以,在设计person 这个class的时候,我们需要考虑操作符==,而且,根据刚才的分析,比较的依据应该是age。那么为什么叫重载呢?这是因为,在编译器实现的时候,已经为我们提供了这个操作符的基本数据类型实现版本,但是现在他的操作数变成了用户定义的数据类型class,所以,需要用户自己来提供该参数版本的实现。

4.3,操作符重载为全局函数

估计没人会这么使用

对于全局的操作符重载函数,左操作数的参数必须被显式的定义。

bool operator == (person const &p1, person const &p2);

如何决定使用全局还是类操作符重载函数呢?

  • 1 左操作符和比较对象是不是同一个类型
  • 2 C++要求,=、[]、()、->、必须定义为类操作符重载函数

5,重载函数

5.1 什么叫重载函数?

在同一个作用域内,可以有一组具有名字相同,参数不同的一组函数。重载函数用来命名一组功能相似的函数。

5.2 为什么要用重载函数

  • 必须写很多函数名,来完成功能相似的一组函数
  • 类构造函数,如果没有重载。那如果要实例化不同的类是比较麻烦的。
  • 操作符重载本身也是函数重载,丰富了已有操作符的功能。

5.3 编译器如何解决命名冲突

编译器会把不同参数名字相同的函数,用新的函数名取代。恩,其实也就还是不同名字,但是写起来方便很多

5.4 重写函数(override)

子类重新定义父类中有相同名称、相同参数虚函数

  • 被重新定义的函数不能为static函数
  • 重写的函数一定要完全相同(包括返回值、参数)
  • 重写的函数可以有不同的修饰符,例如在基类中是private,派生类可以写成public、protected

5.5 重定义函数(redefining)

子类重新定义父类中具有相同名字的函数(参数列表可以不同)。

6,static类

6.1 static成员函数

static数据成员是存储在程序的静态存储区,而并不是在栈空间上。独立于任何类的对象。

注意:static成员函数

  • 没有this指针。因为static成员函数不是任何对象的组成部分
  • 不能声明为const类型,不能访问非static成员,也不能访问static const成员。

6.2 static成员

注意:在类中不能对static成员进行初始化
“`cpp
class person{
private:
static int age;
//static int age= 20; //错误:ISO C++ 不允许在类内初始化非常量静态成员’person::age’
static string name;
public:
void print()
{
cout<<“name: “<<name<<” age: “<<age<<endl;
}
}

int person::age = 30;
string person::name = "kevin";

int main()
{
    //int person::age = 20;  错误:对限定名‘person::age’的使用无效
    person p;
    p.print();
    return 0;
}
##7,...

##8,this
类中的成员函数,都有一个附件的隐含实参,该实参(**this**)就是一个指向该类对象的指针。
##9,#include xx.h文件和xx有何区别

##10,访问权限
###三种访问权限
* public 可以被任意实体访问
* protected 只允许子类和本类成员函数访问
* private 只允许本类成员函数访问

### 三种继承方式 
* public继承 不改变基类成员的访问权限
* protected继承 使得基类中public变成protected,其他权限不变。
* private继承 使得基类中所有成员权限变成private
```cpp
    class base{};
    class deliverd : public base{}; //public继承

11, 重载和覆盖

12, new delete

13, const成员函数

若将成员成员函数声明为const,则该函数不允许修改类的数据成员

1)const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员,也可以访问const对象内的所有数据成员;
2)非const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员,但不可以访问const对象的任意数据成员;
3)作为一种良好的编程风格,在声明一个成员函数时,若该成员函数并不对数据成员进行修改操作,应尽可能将该成员函数声明为const 成员函数。

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