C++面向对象编程

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

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.

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#include<iostream>
using namespace std;

//全局变量:不在函数体中定义的变量
int c = 0;
int d = 0;

//const修饰的全局变量(全局常量)
const int g = 0;

int main()
{
//全局区

//全局变量、静态变量,常量


//局部变量:在函数体内定义的变量
int a = 0;
int b = 0;
cout << "局部变量a的地址为:" << (int)&a << endl;
cout << "局部变量b的地址为:" << (int)&b << endl;

cout << "全局变量c的地址为:" << (int)&c << endl;
cout << "全局变量d的地址为:" << (int)&d << endl;


//静态变量:在普通变量的前面加 static
static int e = 0;
static int f = 0;

cout << "静态变量e的地址为:" << (int)&e << endl;
cout << "静态变量f的地址为:" << (int)&f << endl;

//常量: 字符串常量;const修饰的常量

//const修饰的局部变量
const int h = 0;//(局部常量)
cout << "字符串常量的地址为:" << (int)&"123456" << endl;
cout << "全局常量的地址为:" << (int)&g << endl;
cout << "局部常量的地址为:" << (int)&h << endl;//不在全局区


//总结:在局部的和局部常量都不在全局区,全局变量,静态变量,字符串常量,全局常量在全局区
system("pause");
return 0;
}

总结:

  • C++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

程序运行后

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

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

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#include<iostream>
using namespace std;

int* func(int b)//形参数据也会放在栈区
{
b = 100;
int a = 10;//局部变量 存放在栈区,栈区的数据在函数执行完后自动释放
return &a;//返回局部变量地址
}

//开辟堆区
int* func1()
{
//利用new关键字,可以将数据开辟到堆区
//指针p是局部变量,而指针保存的数据是放在堆区
int* p = new int(100);

return p;
}


int main2()
{
//程序运行后:会划分栈区和堆区

//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: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(野指针警告)
int b=0;
int* p = func(b);
cout << *p << endl; //第一次可以打印正确的数字,是因为编译器做了保留
cout << *p << endl; //第二次这个数据就不再保留了(vs2022在64位的情况下对返回值进行了优化,进行了保留)

//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

int* p1 = func1();//指针已经捕获了在堆区的地址,所以在栈区的指针变量即使被释放也不影响
cout << *p1 << endl;
cout << *p1 << endl;
system("pause");
return 0;
}

总结:

堆区数据由程序员管理开辟和释放

堆区数据利用new关键字进行开辟内存

new操作符和在堆区开辟数组

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

释放堆区数组的时候,要加[] delete[]arr;

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

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#include<iostream>
using namespace std;

int* func10()//利用new操作符在堆区开辟数据
{
int* p = new int(5201314);
return p;
}

void test01()
{
int* p = func10();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
//堆区由程序员分配释放,可以手动释放,使用操作符:delete
delete p;
//cout << *p << endl; 如果这个时再访问就是非法操作(野指针)
}

//在堆区利用new开辟数组:利用[]
void test02()
{
int* arr = new int[10];//10代表10个元素,返回的是数组的首地址

for (int a = 0; a < 10; a++) { arr[a] = a+100; }
for (int a = 0; a < 10; a++) { cout << arr[a]<<endl; }
//释放堆区数组的时候,要加[]
delete[]arr;
}
int main()
{
//C++中利用new操作符在堆区开辟数据
//可以手动释放,使用操作符:delete
//利用new创建数据,会返回该数据对应的类型的指针

test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}

引用

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

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#include<iostream>
using namespace std;

int main0()
{
//引用:给变量起别名,别名和原名都代表同一个内存空间
//语法:数据类型 &别名 =原名
int a = 10;
int& b = a;
b = 20;
cout << a << endl;

system("pause");
return 0;
}

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

int main1()
{
//引用必须初始化
//引用在初始化后,不可以改变,可以赋值 (一旦代表一段内存空间后就不可更改)

int a = 10; //int& b;是错误的
int& b = a; //int& b = c;是错误的
b = 20;
cout << a << endl;

system("pause");
return 0;
}

引用做函数参数(引用传递)

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

void A(int& a, int& b)//引用传递(引用做形参的时候不用初始化)
{
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;

}
int main3()
{
//函数传参时,可以利用引用的技术让形参修饰实参
//可以简化指针修改实参
int a = 10;
int b = 20;
A(a, b);
cout << a << endl;
cout << b << endl;
system("pause");
return 0;
}

总结:通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

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(该函数就是引向返回值的地址,函数名本身就是别名?)

注意:不要返回局部变量引用

用法:函数调用作为左值

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//引用做函数返回值
//1.不要返回局部变量的引用
int& test02()
{
int a = 0;//局部变量存放在栈区
return a;

}

//函数的调用可以作为左值
int& test03()
{
static int a = 0;//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(生命周期加长)
return a;

}
int main4()
{
int& ref = test02();

cout << ref << endl; //第一次可以打印正确的数字,是因为编译器做了保留
cout << ref << endl;

int& ref2 = test03();//ref02已经是test03的别名
cout << ref2 << endl;
cout << ref2 << endl;

test03() = 1000;//如果函数的返回值是引用,这个函数调用可以作为左值

cout << ref2 << endl;
cout << ref2 << endl;

system("pause");
return 0;
}

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.

示例:

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//发现是引用,转换为 int* const 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;
}

结论:C++推荐用引用技术,因为语法方便,引用本质是指针常量,但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//打印函数
void ab(const int& a)//常量引用,引用可修改,常量不可修改
{
//a=1000;不可修改,防止误操作
cout << a << 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;

//int &a = 10;引用必须引向一块合法内存空间

//加上const之后,编译器将代码修改,int temp =10; const int & ref =temp; (temp指的是一块临时空间)
const int& ref = 10;

//ref=10;const之后,改为只读,不可修改
ab(a);

system("pause");
return 0;
}

函数提高

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){}

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//函数的默认参数(如果没有传入参数,则使用默认使用形参的默认值)
//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)//注意:如果某个位置已经有了默认值,那么从这个位置往后,从左到右都必须有默认值
{
return a + b + c;
}
//注意:如果某个位置已经有了默认值,那么从这个位置往后,从左到右都必须有默认值
//int func1(int a, int b = 20, int c)//会报错

//注意:如果函数声明有默认参数,函数实现就不能有默认参数(会重复定义默认参数,声明和实现只能一个有默认参数)

int func2(int a, int b=30);
//int func2(int a=10, int b){}

int main0()
{
cout << func(10) << endl;

system("pause");
return 0;
}

注意:如果某个位置已经有了默认值,那么从这个位置往后,从左到右都必须有默认值

注意:如果函数声明有默认参数,函数实现就不能有默认参数(会重复定义默认参数,声明和实现只能一个有默认参数)

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

示例:

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#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,后面函数重载会用到
//占位参数也可以有默认参数《更没有用了(滑稽)》
void func4(int a,int,int =10){}

int main1()
{
system("pause");
return 0;
}

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-》根据不同的调用参数,会自动使用对应的函数

注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//函数重载
//可以使函数名相同,提高复用性

//函数重载的满足条件
// 1.同一个作用域下(全局或者其他)
// 2.函数名称相同
// 3.函数的参数类型不同,或者个数不同,或者顺序不同 -》根据不同的调用参数,会自动使用对应的函数
//
void func5()
{
cout << "funf5的调用" << endl;
}

void func5(int a)
{
cout << "funf5(int a)的调用2" << endl;
}

void func5(double a)
{
cout << "funf5(double a)的调用3" << endl;
}

void func5(double a,int b)
{
cout << "funf5(double a,int b)的调用3" << endl;
}

void func5( int b,double a)
{
cout << "funf5( int b,double a)的调用3" << endl;
}
//注意:函数的返回值类型不可以作为函数重载的条件(因为如果参数相同,就无法区分调用哪个函数内容,因为返回值可以不接收输出)
void A()
{cout << "funf5的调用" << endl;}
//int A(){cout << "funf5的调用" << endl;}

int main4()
{
func5();
func5(10);//根据不同的调用参数,会自动使用对应的函数
func5(10.0);
func5(10.0,1);
func5(1,10.0);

system("pause");
return 0;
}

注意:函数的返回值类型不可以作为函数重载的条件(因为如果参数相同,就无法区分调用哪个函数内容,因为返回值可以不接收输出)

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

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#include<iostream>
using namespace std;

//函数重载注意事项
//1.引用作为重载条件
//void func6(int a){cout << "func6(int a)的引用" << endl;}有引用这个类型的时候不能定义相同类型的形参

void func6(int& a)//int& a =10;不合法
{
cout << "func6(int& a)的引用" << endl;
}

void func6(const int& a)//a的数据被传进来后只能读不能写
{
cout << "func6(const int& a)的引用" << endl;//const int& a =10;合法,会创造一个临时空间存放数据,并引向临时空间
}


//2.函数重载碰到默认参数(会出现二义性(歧义))语法本身没有问题,不调用就不会报错,写重载的时候尽量避免写默认参数
void func7(int a)
{
cout << "func(int a)的引用" << endl;
}
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void func7(int a,int b=10)
{
cout << "func(int a,int b=10)的引用" << endl;
}
int main()
{
int a = 10;
func6(a);//a的值是变量(可读可写),所以会被int& a的函数调用
func6(10);//常量不可被修改,所以会被const int& a的函数调用,int& a只能引向合法的内存地址

//func7(a/10),两个都可以传入参数,编译器:我机傻了(滑稽)

func7(a,10);//参数完整的时候可以运行

system("pause");
return 0;
}

注意:有引用这个类型的形参的时候不能定义相同类型的形参

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

属性和行为,统一称为成员
属性 也叫 成员属性 成员变量
行为 也叫 成员函数 成员方法

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

封装

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

封装的意义

封装意义一:设计类

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

示例代码:

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#include <iostream>
using namespace std;
//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,统一称为成员
//具有相同性质的对象,我们可以抽象称为类
//属性和行为,统一称为成员
// 属性 也叫 成员属性 成员变量
// 行为 也叫 成员函数 成员方法

//圆周率
const double PI = 3.14;

//设计一个圆类,求圆的周长
class Circle
{
//访问权限:(公共权限)
public:
//属性 (半径):变量
int r;
//行为:(获取圆的周长):函数
double ZC()
{
return 2 * PI * r;
}
};

//
//
int main2()
{
//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

// 将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物
//
//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};

//通过圆类 创建具体的圆(对象)(实例化)
Circle c1;
//给圆的对象 的属性进行赋值
c1.r = 10;

cout << "圆的周长为:" << c1.ZC() << endl;


// 将属性和行为加以权限控制
//
//public 公共权限 成员类内外都可访问
//protected 保护权限 成员类内可以访问,类外不可访问 在继承中,子可以访问父中的保护内容
//private 私有权限 成员类内可以访问,类外不可访问 在继承中,子不可以访问父中的私有内容

system("pause");
return 0;
}

一般情况下,我们把类的声明部分写在自定义的头文件上,把类的实现部分写在一个单独的源文件(.cpp)内,以简化主函数源文件的代码数量,详细内容看案例练习部分

封装意义二:封装的权限控制

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:

  1. public 公共权限 成员类内外都可访问
  2. protected 保护权限 成员类内可以访问,类外不可访问 在继承中,子可以访问父中的保护内容
  3. private 私有权限 成员类内可以访问,类外不可访问 在继承中,子不可以访问父中的私有内容
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#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>


class parson
{
public:
//公共权限
string name; //姓名

protected:
//保护权限
int car_id; //车的密码

private :
//私有权限 //银行卡密码
int password;

public://如果函数不是公共权限,也不可访问
void func()//在类内,所以权限都可以访问
{
name = "张三";
car_id = 123456;
password = 123654;
}
};

int main3()
{

// 将属性和行为加以权限控制
//
//public 公共权限 成员类内外都可访问
//protected 保护权限 成员类内可以访问,类外不可访问 在继承中,子可以访问父中的保护内容
//private 私有权限 成员类内可以访问,类外不可访问 在继承中,子不可以访问父中的私有内容

parson p1;
p1.name = "王五";
//p1.car_id = 123456;不可访问
//p1.password = 123654;不可访问
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
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#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

class C1
{
int a;//默认权限为私有
};

struct B1
{
int a;
};

int main0()
{
//在C++中,struct和class的唯一区别就在于 默认访问权限不同
//struct 默认权限为公共
//class 默认权限为私有
C1 c1;
//c1.a = 100;默认权限所有不可访问

B1 b1;
b1.a = 100;//默认权限公共,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

示例:

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

class person
{
public:
//写入姓名的函数
void setname(string name1)
{
name = name1;
}

//读取姓名的函数
string getname()
{
return name;
}

//读取年龄的函数
int getage()
{
return age;
}

//写入偶像的函数
void setidol(string idol2)
{
idol = idol2;
}

//写入年龄(0~150)
void setage(int age1)
{
if (age1 < 0 || age1>150)
{
cout << "输入有误" << endl;
return;
}
}

private:
string name;//姓名,可读可写

int age=18;//年龄,只读,可以默认,如果年龄可写,则要限定范围(要检测数据有效性)

string idol;//偶像,只写

};
int main7()
{
person p1;
p1.setname("张三");
p1.setage(156);
system("pause");
ret

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(){}

  1. 构造函数,没有返回值也不写void
  2. 函数名称与类名相同
  3. 构造函数可以有参数,因此可以发生重载
  4. 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(){}

  1. 析构函数,没有返回值也不写void
  2. 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
  3. 析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
  4. 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
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#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 与类名相同
// 构造函数可以有参数 可以发生重载
// 创造对象的时候,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1111" << endl;

}

//2.析构函数 进行清理的操作
// 没有返回值,不写void
// 函数名和类名相同,在名称前面加~
// 没有参数,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 ABC()
{
person p1;//在栈区的数据,ABC在执行完之后,释放这个对象
}


int main00()
{
ABC();
person p2;//在程序结束运行后会执行析构函数

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//构造函数的分类和调用
//1.分类
// 按照参数分类 无参构造(默认构造)和有参构造
// 按照类型分类 普通构造 拷贝构造
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
person(const person& p)//如果值传递,则会创建一个副本,将对象的属性复制过来,当 一个对象需要以值方式传递时,编译器会生成代码调用它的拷贝构造函数以生成一个复本。如果类A的拷贝构造函数是以值方式传递一个类A对象作为参数的话,当 需要调用类A的拷贝构造函数时,需要以值方式传进一个A的对象作为实参; 而以值方式传递需要调用类A的拷贝构造函数;结果就是调用类A的拷贝构造函数导 致又一次调用类A的拷贝构造函数,这就是一个无限递归。
{
//将传入的人身上的所有属性,拷贝的我(当前对象)身上
cout << "person拷贝构造函数的调用" << endl;
age = p.age;
}

~person()
{
cout << "person析构函数的调用" << endl;}


int age;
};
//调用
void test1()
{
// 1.括号法
person p;//默认构造函数调用
person p2(10);//有参构造函数调用
person p3(p2);//拷贝构造函数的调用

cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;
cout << "p3的年龄:" << p3.age << endl;

//注意:
// 默认构造函数调用不要加小括号
// person p ():会被认为是一个声明

// 2.显示法
person p1;
person p4 = person(10);
person p5 = person(p2);

person(10);//匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立刻回收匿名对象
//不要利用拷贝构造函数初始化匿名对象(编译器会认为person(p6)==person p6;对象声明)
person(p6);
cout << "aaa" << endl;

// 3.隐式转化法
person p7 = 10; //相当于写了person p7=person (10);有参构造
person p8 = p7;//拷贝构造函数

}



int main01()
{
test1();

system("pause");
return 0;

}

注意:拷贝函数必须是引用传递,否则会无限递归;

拷贝构造函数调用时机

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;
//使用时机
// 1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
// 2.值传递的方式给函数参数传值
// 3.值的方式返回局部对象

class person1
{
public:
//构造函数
person1()
{
cout << "person无参构造函数的调用" << endl;
}

person1(int a)
{
age = a;
cout << "person有参构造函数的调用" << endl;
}

person1(const person1& p)
{
age = p.age;
cout << "person拷贝构造函数的调用" << endl;
}
~person1()
{
cout << "person析构函数的调用" << endl;
}


int 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()
{
person1 p1(20);
person1 p2(p1);
cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;
}

// 2.值传递的方式给函数(形参)参数传值(值传递会调用拷贝函数进行创建副本拷贝)
void aaa(person1 a)
{

}
void test02()
{
person1 p3;
aaa(p3);//将p3的属性值传递给形参
}

// 3.值的方式返回局部对象
person1 bbb()
{
person1 p5(20);
cout << "p5的年龄:" << p5.age << endl;
cout << (int)&p5;
//return p5;不会调用拷贝构造函数,返回本身,所以地址一样
return person1 (p5);//会调用拷贝构造函数,返回p4,地址不一样

}
void test03()
{
person1 p4 = bbb();

cout << "p4的年龄:" << p4.age << endl;
p4.age = 30;

cout << (int)&p4;
}

int main004()
{

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

示例:

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#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至少添加3个函数
// 默认构造(空实现)
// 析构函数(空实现)
// 拷贝构造 (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,依然通过拷贝构造
// 3.如果我们写了拷贝构造函数,编译器就不再提供构造函数
//


class person2
{
public:

/*person2()
{
cout << "person构造函数的调用" << endl;

}*/


/*person2(int a)
{
age = a;
cout << "person有参构造函数的调用" << endl;
}*/

person2(const person2& p)
{
age = p.age;
cout << "person拷贝构造函数的调用" << endl;
}

~person2()
{
cout << "person析构函数的调用" << endl;

}
int age;

};

void test001()
{
/*person2 p;
p.age = 18;

person2 p2(p);//默认的值拷贝
cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;*/

}
void test002()// 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,依然通过拷贝构造
{
//person2 p;
//person2 p(20);

//person2 p2(p);//默认的值拷贝
//cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;

}
int main002()
{
test001();

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,浅拷贝的问题就是堆区的重复释放

深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//深拷贝和浅拷贝
//浅拷贝的问题就是堆区的重复释放
//深拷贝就是自己写一个拷贝构造函数,拷贝的时候创建一个新的堆区,防止将对象的指针地址拷贝过来


class person3
{
public:

person3()
{
cout << "person构造函数的调用" << endl;

}


person3(int age1,int heighit1)
{
age = age1;
height = new int(heighit1);
cout << "person有参构造函数的调用" << endl;
}

~person3()
{
//析构代码 将堆区开辟的数据做释放操作
if (height != NULL)//如果身高的指针不等于空
{
delete height;//释放堆区的数据
height = NULL;//防止野指针的出现

}
cout << "person析构函数的调用" << endl;

}

person3(const person3& p)
{
height = new int(*p.height);//将对象的指针解引用的值放进堆区,并将堆区地址赋给当前的指针
age = p.age;

}
int age;
int* height;//如果是系统默认的浅拷贝,会把指针地址也拷贝过去,但是当一个类的这个指针被释放之后,再次释放就是非法操作,报错
};

void sest003()
{
person3 p1(20,160);//栈区规则:先进后出,p1进,p2进,p2出,p1出
person3 p2(p1);
cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;
cout << "p2的身高:" << *p2.height << endl;
}


int main005()
{
sest003();

system("pause");
return 0;

}

总结:如果属性有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题

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)... {}

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//初始化列表初始化属性
//类名(有无参):属性(初始值),属性(初始值)...{ 实现 }

class person4
{
public:
//传统初始化
/*person4(int a, int b, int c)
{
a1 = a;
b1 = b;
c1 = c;
}*/

//初始化列表初始化属性
person4() :a1(10), b1(20), c1(30)//是一种无参构造函数
{
//实现
}

person4(int a, int b, int c) :a1(a), b1(b), c1(c)//有参构造函数
{

}
int a1;
int b1;
int c1;

};

void sest005()
{
person4 p;
person4 p2(30,20,10);
cout << p.a1 << endl;
cout << p.b1 << endl;
cout << p.c1 << endl;
cout << p2.a1 << endl;
cout << p2.b1 << endl;
cout << p2.c1 << endl;
}

int main006()
{
sest005();

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

例如:

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

// 类对象作为类成员
//当其他类对象作为本类的成员,在构造的时候先构造其他类对象,再构造自身(先有零件,再有本体)
//析构函数按照栈区规则,先进后出(先析构本体,再析构零件)
class phone
{
public:
phone(string name)
{
name1 = name;
cout << "手机的构造函数调用" << endl;
}
string name1;
~phone()
{
cout << "手机析构函数的调用" << endl;

}
};
class person5
{
public:
person5(string name1, string name2):name(name1),sj(name2)//phone js=name2 隐式转化法phone js =phone(name2)
{
cout << "人的构造函数调用" << endl;

}

~person5()
{
cout << "人析构函数的调用" << endl;

}
//姓名
string name;

// 手机
phone sj;
};

void sest006()
{
person5 p1("张三", "苹果15");
cout << p1.name << p1.sj.name1 << endl;

}


int main007()
{
sest006();

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

示例1 :静态成员变量(末影箱里面的物品的数据)

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

//静态成员变量
class phone
{
public:
// 所以对象都共享同一份数据(相当于末影箱里的物品的数据)
// 编译阶段就分配了内存
// 类内声明,类外初始化操作
//
static int a;

//静态成员变量也是有访问权限的
private:
static int b;
};
int phone::a=100;//类外初始化操作
int phone::b=200;

void sest007()// 所以对象都共享同一份数据(相当于末影箱)
{
phone p1;
cout << p1.a << endl;
phone p2;
p2.a = 200;
cout << p1.a << endl;
cout << p2.a << endl;
}

void sest008()
{
//静态成员变量 不属于某个对象上,所有对象都共享同一份数据
//因此静态成员变量有两种访问方式

//1.通过对象进行访问
phone p;
cout << p.a << endl;

//2.通过类名进行访问
cout << phone::a << endl;
//cout << phone::b << endl;错误,没有访问权限
}

int main008()
{
sest008();

system("pause");
return 0;

}

示例2:静态成员函数(末影箱,只能访问末影箱物品的数据,不能访问箱子的数据)

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#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
//静态成员函数 (相当于末影箱,只能访问末影箱的数据,不能访问箱子的数据)
// 所以对象共享一个函数
// 静态成员函数只能访问静态成员变量
class phone
{
public:

static void func()
{
c = 300;// 静态成员函数只能访问静态成员变量

//e=300;静态成员函数不能访问非静态成员变量(因为静态函数是所以对象共享的,如果一个对象调用的时候,函数不知道访问哪个对象的非静态变量)

cout << "静态函数的调用" << endl;

}

static int c;
int e;//非静态成员变量

//静态成员函数也是有访问权限的
private:
static int d;
static void func2()
{
cout << "静态函数的调用" << endl;
}
};
int phone::c = 100;//类外初始化操作
int phone::d = 200;


void sest009()
{
//访问方法
//1. 通过对象访问
phone p1;
p1.func();
//p1.func2();报错//静态成员函数也是有访问权限的

//2. 通过类名访问
phone::func();
}

int main()
{
sest009();

system("pause");
return 0;

}

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

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#include<iostream>
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 分开储存

class person
{
int a;//非静态成员变量 属于类的对象上

static int b;//静态成员变量 不属于类的对象上(只有一份)

void func(){}//非静态成员函数 不属于类的对象上(只有一份)

static void func2() {}//静态成员函数 不属于类的对象上(只有一份)
};
int person::b = 10;

void test0()
{
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的空间,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 << "空对象的内存多大:" << sizeof(p) << endl;
}

void test1()
{
person p;

cout << "有int的对象的内存多大:" << sizeof(p) << endl;//
}
int main0()
{
test1();

system("pause");
return 0;
}

this指针概念

通过上面我们知道在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
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#include<iostream>
using namespace std;

//this指针指向被调用成员函数所属的对象

//1.解决名称冲突

//2.返回对象本身用*this

class person
{
public:
//1.解决名称冲突
person(int age)
{
this->age = age;//指向 被调用成员函数(person(int age) 所属的对象p1
}
int age;

person& add(person &p)//以引用的方式返回,如果不用引用就是值返回就是拷贝p3本体,实际上返回的是副本person1(如果还返回就是person2,是副本的副本),所以后面的.add()就和p3没有关系了
{
this->age +=p.age;

return *this;//this指向p3的指针 *this表示p3的本体
}
};

//1.解决名称冲突
void test3()
{
person p1(18);
cout << "p1的年龄:" << p1.age << endl;
}

//2.返回对象本身用*this
void test2()
{
person p2(10);
person p3(20);

//链式编程思想
p3.add(p2).add(p2).add(p2);//add函数返回p3的本体,所以可以增加.进行操作
cout << "p3的年龄:" << p3.age << endl;

}
int main1()
{
test2();

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

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#include<iostream>
using namespace std;

//空指针调用成员函数

class person
{
public:

void ShowClassName()
{
cout << "这个类的名称叫 person" << endl;
}

void ShowAge()
{
//会报错,因为this指针是空指针,解决方法
if (this == NULL)
{
return;
}
cout << "这个人的年龄:" << age << endl;//age前面默认有一个this->
}
int age;
};


void test4()
{
person* p = NULL;//空指针

p->ShowAge();
p->ShowClassName();

}


void test5()
{
}

int main2()
{
test4();

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//常函数
//在成员函数括号后面加const

//常对象

class person
{
public:
//常函数
//
//this指针的本质是指针常量,指向不可修改 person * const this
//this = NULL;是错误的
//在成员函数后面加const,修饰的是this指针,让指针指向的值也不可修改
void showage()const//const person * const this
{
age1 = 100;
//this->age = 100;
}
int age;
mutable int age1;//特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值,在前面加关键字mutable

void showage2()
{

}

};

//常对象
//在对象前加上const
void test6()
{
const person p;//常对象的正常属性不允许修改
//p.age = 100;
p.age1 = 500; //加了mutable的特殊变量在常对象下也可以修改

//常对象只能调用常函数
//p.showage2() 因为普通成员函数里面是可以修改属性的值的,所以不能调用普通成员函数

}


void test7()
{
}

int main()
{
test6();

system("pause");
return 0;
}

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

  • 全局函数做友元
  • 类做友元
  • 成员函数做友元

全局函数做友元

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

//全局函数做友元

//建筑物类
class buiding
{
//friend +函数声明 :全局函数goodgay是buiding类的好朋友,可以访问私有成员
friend void goodgay(buiding* buiding);
public:
buiding()
{
m_sittingroom = "客厅";
m_bedroom="卧室";
}

public:
string m_sittingroom;//客厅

private:
string m_bedroom; //卧室
};


//全局函数(好基友)
void goodgay(buiding *buiding)
{
cout << "好基友的全局函数正在访问:" << buiding->m_sittingroom << endl;
cout << "好基友的全局函数正在访问:" << buiding->m_bedroom << endl;
}

void test01()
{
buiding b1;
goodgay(&b1);

}
int main00()
{
test01();


system("pause");
return 0;
}

类做友元

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

//类做友元

class buiding;
class goodgay
{
public:
goodgay();//在堆区开辟一个建筑物对象,用buiding1接收
void visit();//参观函数通过访问buiding1指针访问在堆区的建筑物对象

buiding * buiding1;

};

//建筑物类
class buiding
{
//friend +类声明 :goodgay类是buiding类的好朋友,可以访问私有成员
friend class goodgay;
public:
buiding();//将客厅和卧室初始化给下面的变量


public:
string m_sittingroom;//客厅

private:
string m_bedroom; //卧室
};
//类外写成员函数(注意要类内声明)
buiding::buiding()
{
m_sittingroom = "客厅";
m_bedroom = "卧室";
}
goodgay::goodgay()
{
buiding1 = new buiding;
}
void goodgay::visit()
{
cout<< "好基友的类正在访问:" <<buiding1->m_sittingroom << endl;
cout << "好基友的类正在访问:" << buiding1->m_bedroom << endl;
};

void test02()
{
goodgay gg;
gg.visit();


}
int main()
{
test02();


system("pause");
return 0;
}

成员函数做友元

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

//成员函数做友元(让参观函数1访问建筑物类的内容)
class buiding;
class goodgay
{
public:
goodgay();

void visit();//让参观函数1访问建筑物类的内容
void visit2();//不让参观函数2访问
buiding* buiding1;


};

//建筑物类
class buiding
{
//friend +函数声明和作用域 :goodgay类下的visit1成员函数是buiding类的好朋友,可以访问私有成员
friend void goodgay::visit();
public:
buiding();


public:
string m_sittingroom;//客厅

private:
string m_bedroom; //卧室
};
//类外写成员函数(注意要类内声明)
buiding::buiding()
{
m_sittingroom = "客厅";
m_bedroom = "卧室";
}
goodgay::goodgay()
{
buiding1 = new buiding;
}
void goodgay::visit()//必须定义在friend后面,否则无法访问(所以最好声明在类内,定义在类外)
{
cout << "好基友的成员函数正在访问:" << buiding1->m_sittingroom << endl;
cout << "好基友的成员函数正在访问:" << buiding1->m_bedroom << endl;
};
void goodgay::visit2()
{
cout << "好基友的成员函数2正在访问:" << buiding1->m_sittingroom << endl;
//cout << "好基友的成员函数正在访问:" << buiding1->m_bedroom << endl;报错,没有权限访问
};

void test02()
{
goodgay gg;
gg.visit();
gg.visit2();

}
int main()
{
test02();


system("pause");
return 0;
}

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

加号运算符重载

作用:实现两个自定义数据类型相加的运算

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#include<iostream>
using namespace std;

//加号运算符重载 可以让自定义的数据类型相加 operator+
//
// 1.成员函数重载+号
//
// 2.全局函数重载+号

class person
{
public:
int m_a;
int m_b;

// 成员函数重载+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;
}*/
};

// 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;
}

//函数重载的版本
person operator+(person& p1, int p2)
{
person temp;
temp.m_a = p1.m_a + p2;
temp.m_b = p1.m_b + p2;
return temp;
}

void test01()
{
person p1;
p1.m_a = 10;
p1.m_b = 20;

person p2;
p2.m_a = 10;
p2.m_b = 20;

//成员函数重载本质调用:
// person p3=p1.operator+(p2)

//全局函数重载的本质调用
// person p3=operator+(p1,p2)

person p3 = p1 + p2;//简化版本
cout << "p3.m_a=" << p3.m_a << endl;
cout << "p3.m_b=" << p3.m_b<< endl;

//运算符重载也可以发生函数重载
person p4 = p1 + 100;
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

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#include<iostream>
using namespace std;

//左移运算符重载 可以让自定义的数据类型相加 operator<<
//
// 1.全局函数重载<<

class person
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, person& p);//本质是函数也可以友元,提供构造函数进行初始化
public:
person(int a, int b) { m_a = a; m_b = b; }
private:
int m_a;
int m_b;

// 成员函数重载<< (因为无法实现cout在左侧,所以不会利用成员函数重载<<运算符)
//person operator<<(cout) = p<<cout

};

// 只能运用全局函数重载<<
// cout是标准的输出流对象,类型是ostream(输出流)而且全局只能有一个,所以要引用
// cin是标准的输入流对象,类型是istream(输入流)而且全局只能有一个,所以要引用

ostream & operator<<(ostream &cout, person& p)//iostream的拷贝函数不允许使用,所以值返回时要引用,直接返回Ostream类型地址的cout
{
//这里的&cout可以使用其他别名,如&aaa,因为实际传入的实参是cout
cout << p.m_a << endl;
cout << p.m_b << endl;
return cout;//如果不返回cout,则cout无法使用链式编程
}


void test01()
{
person p1(10,20);
//p1.m_a = 10;
//p1.m_b = 20;

cout << p1 <<endl;

//全局函数重载的本质调用
}
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

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#include<iostream>
using namespace std;

//递增运算符重载++

//定义一个整形
class MyInteger
{
friend ostream& operator << (ostream& cout, MyInteger p);
public:
MyInteger()
{
m_a = 0;
}
// 成员函数重载++

//前置++
MyInteger& operator++()
{
m_a++;
return *this;
}

//后置++
MyInteger operator++(int)//这个int是占位参数,编译器用来区分前置和后置
{
//1.记录传入时的数据
MyInteger temp = *this;

//2.进行++操作
m_a++;

//3.返回记录的数据
return temp;//因为我们返回的是在栈区的临时对象副本,这个++函数执行完会销毁,所以不能引用返回和接收
//临时对象是右值,不能进行引用,不可修改
//因此不能链式,如果开辟到堆区呢?实测不行
}

private:
int m_a;
};

//重载左移运算符
ostream& operator << (ostream & cout, MyInteger p)//因为我们返回的是在栈区的临时对象副本,这个函数执行完会销毁,所以不能引用返回和接收
{
cout << p.m_a << endl;
return cout;
}

void test()
{
MyInteger p;
cout << ++(++p) << endl;
cout << p << endl;
}

void test1()
{
MyInteger p;
cout << p++ << endl;
cout << p << endl;

}
int main()
{
test1();

system("pause");
return 0;
}

总结: 前置递增返回引用,后置递增返回值

赋值运算符重载

c++编译器至少给一个类添加4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
  4. 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

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#include<iostream>
using namespace std;

//赋值运算符重载

//编译器自身提供的是浅拷贝
//m_age=p.m_age

class person
{
public:
person(int age)
{
m_age = new int(age);
}
~person()
{
cout <<1;
if (m_age != NULL)
{
delete m_age;
m_age = NULL;
}
}
person& operator=(person &p)//不能使用值传递,不然会生成副本复制,将m_age的指针复制,然后结束后析构,这样就释放了堆区,后面再释放p1p2的就会出错
{
if (m_age != NULL)
{
delete m_age;
m_age = NULL;
}
m_age = new int(*p.m_age);

return *this;
}


int* m_age;
};


void test()
{
person p1(18);
person p2(20);
person p3(30);

//p1 = p2;直接赋值就是浅拷贝,两次释放了堆区
p3=p2 = p1;
cout << "p1的年龄是:" << *p1.m_age << endl;
cout << "p2的年龄是:" << *p2.m_age << endl;
cout << "p3的年龄是:" << *p3.m_age << endl;

}
int main()
{
test();

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//关系运算符重载
//让两个自定义类型对象进行对比操作

class person
{
public:
person(string name,int age)
{
m_name = name;
m_age = age;
}

int m_age;
string m_name;

//重载==
bool operator ==(person& p)
{
if (m_age == p.m_age && m_name == p.m_name)
{
return true;
}
else return false;
}

//重载!=
bool operator!=(person& p)
{
if (m_age != p.m_age|| m_name != p.m_name)
{
return true;
}
else return false;
}
};


void test()
{
person p1("张三",30);
person p2("李四",40);
person p3("王五",50);

if (p1 == p2)
{
cout << "相等" << endl;
}
else cout << "不相等" << endl;

if (p1 != p3)
{
cout << "不相等" << endl;
}
else cout << "相等" << endl;
}
int main()
{
test();

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

示例:

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

//函数调用运算符重载()
//由于重载后的使用方式非常像函数的调用,也叫仿函数(没有固定写法,非常灵活)

//打印函数类
class MyPrint
{
public:
//重载函数运算符
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
}
};
void test2(string test)
{
cout << test << endl;
}

void test()
{
MyPrint m1;
m1("123");//由于重载后的使用方式非常像函数的调用,也叫仿函数
test2("456");
}
//仿函数没有固定写法,非常灵活
//加法类
class MyAdd
{
public:
int operator()(int a, int b)
{
int c = a + b;
return c;
}

};

void test3()
{
MyAdd A1;
cout << A1(10, 20) << endl;

//匿名函数对象 类名() 使用完之后立即销毁,不用实例化对象就可以使用仿函数
cout <<MyAdd() (10, 20) << endl;
}
int main()
{
test3();

system("pause");
return 0;
}

继承

继承是面向对象三大特性之一

我们发现,定义这些类,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

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#include<iostream>
using namespace std;

//我们定义类的时候,类和类之间有特殊关系,下级别的成员除了有自己的特性,也有上级的共性
//利用继承可以减少重复代码
//
//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

//例如网站有公共的头部和底部,只有中心内容不一样

//普通实现
//
//Java页面
class java
{
public:
void header()
{
cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
}
void foorter()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图....(公共底部)" << endl;
}
void laft()
{
cout << "c++、java、python....(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "Java的学科视频" << 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 foorter()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图....(公共底部)" << endl;
}
void laft()
{
cout << "c++、java、python....(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "Python的学科视频" << endl;
}
};



//继承实现页面 在需要继承的子类名后面加上 :public 父类名

//公共页面类
class basepage
{
public:
void header()
{
cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
}
void foorter()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图....(公共底部)" << endl;
}
void laft()
{
cout << "c++、java、python....(公共分类列表)" << endl;
}
};

//Java页面
class java1 :public basepage
{
public:
void content()
{
cout << "Java的学科视频" << endl;
}
};
//Python页面
class python1 :public basepage
{
public:
void content()
{
cout << "python的学科视频" << endl;
}
};

void test()//Java页面
{
cout << "Java的下载视频页面如下:" << endl;
java1 ja;
ja.header();
ja.laft();
ja.content();
ja.foorter();
cout << endl;
}

void test1()//Python页面
{
cout << "Python的下载视频页面如下:" << endl;
python1 py;
py.header();
py.laft();
py.content();
py.foorter();

}
int main()
{
test();
test1();
system("pause");
return 0;
}

总结:

继承的好处:可以减少重复的代码

class A : public B;

A 类称为子类 或 派生类

B 类称为父类 或 基类

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:

  • 公共继承
  • 保护继承
  • 私有继承

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#include<iostream>
using namespace std;


//继承方式(父类的私有内容不可继承)
//
// 公有继承 直接拷贝公有和保护内容
// 保护继承 拷贝公有和保护内容变成保护内容
// 私有继承 拷贝公有和保护内容变成私有内容
//

//父类
class baes1
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};

class son1 :public baes1//公有继承
{
public:
void func()
{
m_A = 10;//父类中的公共权限成员 到子类中依然是公共权限
m_B = 20;//父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限
//m_C=30; 父类中的私有权限成员 子类访问不到
}
};

class son2 :protected baes1//保护继承
{
public:
void func()
{
m_A = 10;//父类中的公共权限成员 到子类中变成保护权限
m_B = 20;//父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限
//m_C=30; 父类中的私有权限成员 子类访问不到
}
};

class son3 :private baes1//私有继承
{
void func()
{
m_A = 10;//父类中的公共权限成员 到子类中变成私有权限
m_B = 20;//父类中的保护权限成员 到子类中依然是私有权限
//m_C=30; 父类中的私有权限成员 子类访问不到
}
};

class grandson :public son3 //公有继承 私有继承的类 (孙子公有继承爷爷私有继承给父亲的内容)
{
void func()
{
//m_A = 10; 父类中的私有权限成员 子类访问不到
//m_B = 20; 父类中的私有权限成员 子类访问不到
//m_C = 30; 父类中的私有权限成员 子类访问不到
}
};

void test()
{
son1 s1;
s1.m_A = 100;
//s1.m_B = 100; 公有继承后保护权限还是保护权限,不可在类外访问

son2 s2;
//s2.m_A = 100; 保护继承后全部变成保护权限,不可在类外访问

son3 s3;
//s3.m_A = 100; 保护继承后全部变成私有权限,不可在类外访问
}

int main()
{
test();

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?

示例:

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#include <iostream>
using namespace std;

//从父类继承过来的成员,哪些属于子类对象中?

class baes
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};

class son :public baes
{
public:
int m_D;
};

void test()
{
//16
// 父类中所以的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,但是确实被继承下去了(隐形基因?继承了压缩包但不知道密码?)
cout << sizeof(son) << endl;
}

int main()
{
test();

system("pause");
return 0;
}

//在开始菜单里可以找到VS的开发人员命令提示符
// 打开之后先跳cpp所在的转盘符 如 C:
// cd 粘贴cpp所在地址 (cd是跳转
// 输入dir
// cl /d1 reportSingleClassLayout想查看的类名 cpp的部分名 加TAB键补全cpp
//

利用工具查看

  1. 在开始菜单里可以找到VS的开发人员命令提示符
  2. 打开之后先跳cpp所在的转盘符 如 C:
  3. cd 粘贴cpp所在地址 (cd是跳转
  4. 输入dir
  5. cl /d1 reportSingleClassLayout想查看的类名 cpp的部分名 加TAB键补全cpp

之后就可以得到:

  • 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?

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;

//子类继承父类之后,当子类创建对象,也会调用父类的构造函数
//父类和子类的构造和析构谁先谁后?

class baes
{
public:
baes()
{
cout << "父类的构造函数" << endl;
}
~baes()
{
cout << "父类的析构函数" << endl;
}
};

class son:public baes
{
public:
son()
{
cout << "子类的构造函数" << endl;
}
~son()
{
cout << "子类的析构函数" << endl;
}
};

void test()
{
son s1;
}
int main()
{
test();
//父类的构造函数 先创造父类才能继承
//子类的构造函数 在创造子类并继承
//子类的析构函数 栈区先进后出,完成操作后析构
//父类的析构函数 栈区先进后出,完成操作后析构

//结论:
// 1.构造 先有爸爸再有儿子
// 2.析构 白发人送黑发人

system("pause");
return 0;
}

结论:

  1. ​ 构造 先有爸爸再有儿子
  2. ​ 析构 白发人送黑发人

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

示例:

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

//当子类与父类出现同名的成员,如何通过子类对象访问子类或者父类中同名的数据?
//
// 访问子类对象 直接访问即可
// 访问父类对象 需要加作用域
//

class baes
{
public:
string m_name="张三";
int phone=188133;
void abc()
{
cout << "我是练习时长两年半的个人练习生蔡徐坤" << endl;
}
void abc(int a)//同名重载函数
{
a = 100;
cout << "我是练习时长两年半的个人练习生坤坤" << endl;
}
};

class son:public baes
{
public:
string m_name="李四";
int phone=123456;
void abc()
{
cout << "卧槽,是鸡哥!" << endl;
}
};

void test()
{
//成员变量
son s1;
cout<<s1.baes::m_name<<endl;//如果通过子类对象访问父类中的同名成员变量需要加作用域
cout<<s1.baes::phone<<endl;
cout<<s1.m_name<<endl;
cout<<s1.phone<<endl;

//成员函数
s1.baes::abc();//如果通过子类对象访问父类中的同名成员函数需要加作用域
s1.abc();
s1.abc();
//s1.abc(100)
// 如果子类中出现和父类同名的成员函数,子类的同名成员函数会因此掉父类中所有同名函数(重载)
// 如果想要访问父类中被隐藏的同名成员函数,需要加作用域
s1.baes::abc(1);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}

总结:

  1. 子类对象可以直接访问到子类中同名成员
  2. 子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
  3. 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

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

//继承中同名的静态成员在子类对象上如何访问

//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 直接访问
// 访问父类同名 加作用域

class baes
{
public:
static string a;
static void b()
{
cout << "这是父类静态函数" << endl;
}
static void b(int a)
{
cout << "这是父类重载静态函数" << endl;
}
};
class son:public baes
{
public:
static string a;
static void b()
{
cout << "这是子类静态函数" << endl;
}

};

string baes::a = "这是父类静态变量";
string son::a = "这是子类静态变量";
void test()
{
//通过对象访问
cout << "通过对象访问" << endl;
son s1;
s1.b();
s1.baes::b();
s1.baes::b(2);
// 如果子类中出现和父类同名的成员函数,子类的同名成员函数会因此掉父类中所有同名函数(重载,静态)
//如果想要访问父类中被隐藏的同名成员函数,需要加作用域
cout << s1.a <<endl;
cout << s1.baes::a <<endl;

//通过类名访问
//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 << "通过类名访问" << endl;
son::b();
son::baes::b();
son::baes::b(20);
cout << son::a << endl;
cout << son::baes::a << endl;

}

int main()
{
test();

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

示例:

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//
//c++允许一个类继承多个类(吕布:这个我熟(狗头))
//
// 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
//
// 实际开发中不建议用多继承
//

class baes1
{
public:
int A = 100;
};

class baes2
{
public:
int A = 200;
int B = 200;
};

class son:public baes1,public baes2
{
public:
int C = 300;
int D = 300;
};

void test()
{
son s1;
cout << s1.B << endl;
//cout<<s1.A<<endl; 出现两个父类中有同名的情况,会导致对象不明确(二义性),需要加作用域
cout << s1.baes1::A << endl;

}
int main()
{
test();

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:

  1. 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。
  2. 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。

示例:

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

//菱形继承(砖石继承)
//爷爷:我有2个儿子
//孙子:我有2个爸爸

//问题:1.二义性 2.孙子继承了爷爷的两份数据,但是我们只要一份就可以了
//
//利用虚继承 可以解决菱形继承问题
// 在继承之前加上关键字 virtual 变成虚继承 父类称为 虚基类
//


//动物类
class animal
{
public:
int age;
};

//羊类
class sheep :virtual public animal
{

};

//驼类
class tuo :virtual public animal
{

};

//羊驼类
class sheeptuo :public sheep, public tuo
{

};
void test()
{
sheeptuo st;//(二义性)
st.sheep::age = 18;
st.tuo::age = 28;
//当菱形继承,两个父类拥有相同的数据,需要加以作用域区分

//这份数据我们知道 只要有一份就可以了,菱形继承导致数据有两份,资源浪费

//虚继承之后,数据只有一份
cout << st.age << endl;
}

int main()
{
test();

system("pause");
return 0;
}

总结:

  • 菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据,导致资源浪费以及毫无意义
  • 利用虚继承可以解决菱形继承问题
  • 子类再继承的时候也是传的虚基类指针,无论多少成员都是通过指针找到的都是一开始继承的对象的唯一值

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
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#include<iostream>
using namespace std;
//多态是面向对象的三大特性之一
//
// 1.静态多态 函数重载和运算符重载 ,复用函数名 函数地址早绑定-编译阶段确定函数地址
// 2.动态多态 派生类和虚函数实现运行时多态 函数地址晚绑定-运行阶段确定函数地址
//
//动态多态的满足条件
//1.有继承关系
//2.子类要重写父类的虚函数 返回返回值类型 函数名 参数列表 完全相同
//
//使用
// 父类的引用或者指针 指向 子类对象
//
class animal
{
public:
//虚函数
virtual void speak()//如果不加virtual,就是重复函数名,函数的地址在编译的时候就已经绑定,在运行的时候调用这个函数就会执行这个地址下的实现
{
cout << "动物在说话" << endl;
}
};

class cat:public animal
{
public:
void speak()
{
cout << "小猫在说话" << endl;
}
};

class dog :public animal
{
public:
void speak()
{
cout << "小狗在说话" << endl;
}
};

void dospeak(animal Animal)// animal& Animal = dog 父类引用指向子类对象
{
Animal.speak();//通过虚函数继承之后,speak的函数地址就不确定了,需要在运行的时候绑定
}
void test()
{
dog d1;
cat c1;
dospeak(d1);
dospeak(c1);

}
int main()
{
test();

system("pause");
return 0;
}
  • 底层原理:

在父类定义了一个虚函数的时候,会生成一个虚函数(表)指针和虚函数表

指针在类内,内存为4,表不在类内,需要指针指向

虚函数表在记录了指向该类中所有虚函数的指针

继承的时候,子类也会继承虚函数表和虚函数(表)指针

但是在子类中重写虚函数的时候,子类中虚函数表中原本父类的虚函数的指针就会被覆盖

但是父类中的虚函数表不变

当父类的指针或者引用指向子类对象的时候,会通过虚函数(表)指针来确定被传入类中的虚函数表

如果被传入类中的虚函数表没有重写,就会通过里面原本记录的父类的虚函数的指针找到虚函数并且执行

如果被传入类中的虚函数表已经重写,就会通过里面子类的虚函数的指针找到虚函数并且执行

以父类的指针或者引用进行传入以本人的理解就是

1.以父类的虚函数作为公共接口,即使子类中虚函数是私有的也可以通过父类的虚函数进行访问执行(已检验可实现)

2.如果以值传递的方式,那么只是传递了一个副本,编译器会认为是父类的对象,不会进行多态,直接执行父类的函数

3.子类继承父类,子类中必然有虚函数,调用虚函数需要通过虚函数表指针,父子类的虚函数表指针指向的虚函数表不同,但指针名相同?当传入的是子类的时候,会以子类的虚函数表指针为准,找到执行子类虚函数(指针名是否相同还没有在网上找到答案,但是我通过开发人员命令提示符中是相同的)

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

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#include<iostream>
using namespace std;


//在多态中,通常父类中虚函数是毫无意义的,主要作用是调用子类重写的内容
//因此可以将虚函数该为纯虚函数

//语法: virtual 返回值类型 函数名 (形参列表)=0;

//当类中有了纯虚函数,这个类也叫抽象类

//特点:
//无法实例化对象
//子类必须重写抽象类中的纯虚函数,否则也叫抽象类

class animal //当类中有了纯虚函数,这个类也叫抽象类

{
public:
virtual void speak() = 0;
};

class sheep:public animal
{
virtual void speak()
{

cout << "12456" << endl;
};
};

void test()
{
//animal a;//无法实例化对象
//new animal;//无法实例化对象

sheep a1;//子类必须重写纯虚函数,否则是抽象类,无法实例化对象
}

void test2(animal& a)
{
a.speak();
}

int main()
{
sheep s1;
test2(s1);

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(类内声明,类外实现)

虚析构语法:

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virtual ~类名(){}

纯虚析构语法:

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virtual ~类名() = 0;
类名::~类名(){}

示例:

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

//多态在使用的时候,如果有子类中有属性开辟到堆区,那么父类指针在释放的时无法调用到子类的析构代码
//通过将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构可以解决

//虚析构和纯虚析构的共性
//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

//区别
//如果是纯虚析构,该类属于抽象类,无法实例化对象

//语法
// 纯虚析构(类内声明,类外实现)
// virtual ~类名()=0;
//
// 虚析构
//virtual ~类名(){};

class animal
{
public:
animal()
{
cout<< "父类的构造函数调用" << endl;
}
virtual void speak() = 0;

//虚析构
/*virtual~animal()
{
cout << "父类的析构函数调用" << endl;
};*/

// 纯虚析构(类内声明,类外实现) (有了
virtual~animal() = 0;
};
animal::~animal() { cout << "父类的析构函数调用" << endl; };

class dog :public animal
{
public:

dog(string name)
{
cout << "子类的构造函数调用" << endl;

m_name = new string(name);
}
void speak() { cout <<*m_name<< "小狗在说话" << endl; }
string* m_name;

~dog()
{
if (m_name != NULL)
{
cout << "子类的析构函数调用" << endl;
delete m_name;
m_name = NULL;
}

}
};

void dospeak()
{
animal* animal1 = new dog("卧槽");
animal1->speak();
delete animal1;//因为dog开辟在堆区,如果不销毁,dog的析构函数就一直不会执行,因为dog一直存在,那么父类也会存在
}

int main()
{
dospeak();

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
  4. 如果子类在堆区中不销毁,那么因为子类而出现的父类也不会销毁

案例

多态有3个案例-在案例练习区

计算器

制作饮品

组装电脑

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:

  1. 文本文件 - 文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中
  2. 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:

  1. ofstream:写操作
  2. ifstream: 读操作
  3. fstream : 读写操作

文本文件

写文件

写文件步骤如下:

  1. 包含头文件

    #include

  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

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream>

//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>

//文件类型包含两种
// 1.文本文件 文件以文本的ASCII码形式储存在计算机中
// 2.二进制文件 文件以文本的二进制形式储存在计算机中,用户一般看不懂
//
// 操作
//
// 1.写操作 ofstream:
// 2.读操作 ifstream:
// 3.读写操作 fstream:
void test()
{
//写文件
// 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);//如果不指定路径,文件就会保存在源文件路径下

// 4.写内容
ofs << "姓名;张三" << endl;
ofs << "性别:男" << endl;
ofs << "电话:123456789" << endl;

// 5.关闭文件
ofs.close();
}



int main()
{
test();

system("pause");
return 0;
}#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream>

//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>

//文件类型包含两种
// 1.文本文件 文件以文本的ASCII码形式储存在计算机中
// 2.二进制文件 文件以文本的二进制形式储存在计算机中,用户一般看不懂
//
// 操作
//
// 1.写操作 ofstream:
// 2.读操作 ifstream:
// 3.读写操作 fstream:
void test()
{
//写文件
// 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);//如果不指定路径,文件就会保存在源文件路径下

// 4.写内容
ofs << "姓名;张三" << endl;
ofs << "性别:男" << endl;
ofs << "电话:123456789" << endl;

// 5.关闭文件
ofs.close();
}

int main()
{
test();

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

  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();

示例:

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#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
#include<string>

void test()
{
//包含头文件

//创建流对象
ifstream ifs;

//打开文件并判断文件是否打开成功
ifs.open("test.txt", ios::in);

if (!ifs.is_open())//ifs.is_open 是一个布尔函数,打开成功就会返回真
{
cout << "文件打开失败" << endl;
return;
}

//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)))//getline是整行读取(数组地址,数组内存)
//{
// cout << buf << endl;
//}

//第三种
//string buf;
//while (getline(ifs, buf))//全局的getline函数(基础的输入流对象,字符串)
//{
// cout << buf << endl;
//}

//第四种 效率低
char c;
while ((c = ifs.get()) != EOF)//一个一个读,只要没有读到尾,就一直读 EOF = end of file
{
cout << c;
}


//关闭文件

ifs.close();

}

int main()
{
test();


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

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

示例:

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#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
#include<string>

class person
{
public:

char m_name[64];
int m_age;

};

void test()
{
//包含头文件

//创造流对象
ofstream osf("person.txt", ios::out | ios::binary);//也可以写在这里,因为有构造函数直接打开文件

//打开文件
//osf.open("person.txt",ios::out | ios::binary)

//写文件
person p1 = { "张三",18 };
osf.write((const char*)&p1, sizeof(person));//(传入char类型的地址,类的内存)

//关闭文件
osf.close();


}
int main()
{
test();


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

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#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
#include<string>


class person
{
public:

char m_name[64];
int m_age;

};

void test()
{
//包含头文件
//创造流对象
ifstream isf;
//打开文件并判断是否打开
isf.open("person.txt", ios::in | ios::binary);
if (!isf.is_open())
{
cout << "文件打开失败" << endl;
return;
}


//读对象
person p1;//用来接收
isf.read((char*)&p1, sizeof(p1));//指针接收因为方便字节替换,每次指针+1就是向后移动一个类型的字节

cout << p1.m_name << endl;
cout << p1.m_age << endl;
//关闭文件
isf.close();
}

int main()
{
test();


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

————————————————————————————————

核心篇完结撒花