C++
1. new的操作符
#include<iostream>
using namespace std;
//1.new的基本语法
int* fun()
{
// 在堆区创建整形数据
int * p = new int(10);
return p;
}
void test01()
{
int* p = fun();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
//堆区的数据 由程序员管理开辟,程序员管理释放
//如果想释放堆区的数据,利用关键字 delete
delete p;
//cout << *p << endl; 内存已经被释放,再次访问就是非法操作,会报错
}
//2.在堆区利用new开辟数组
void test02()
{
//创建10整形数据的数组,在堆区
int * arr = new int[10]; //代表数组有10个元素
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
arr[i] = i + 100; //给10个元素赋值 100~109
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
//释放堆区数组
//释放数组的时候 要加[]才可以
delete[] arr;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
2.引用
2.1 引用的基本使用
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
//引用基本语法
//数据类型 &别名 = 原名
int a = 10;
//创建引用
int & b = a;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
b = 100;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
system("pause");
}
2.2 引用的注意事项
1、引用必须初始化 int &b; //错误的 2、一旦初始化后,就不可以更改了
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
//1、引用必须初始化
//int& b; //错误的,必须要初始化
int & b = a;
//2、一旦初始化后,就不可以更改了
int c = 20;
b = c; // 赋值操作,而不是更改引用
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b<< endl;
cout << "c= " << c << endl;
system("pause");
}
2.3 引用做函数参数
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
#include<iostream>
using namespace std;
//交换函数
//1、值传递
void mySwap01(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//2、地址传递
void mySwap02(int *a,int *b)
{
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
//3、引用传递
void mySwap03(int &a, int &b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//mySwap01(a, b); //值传递,形参不会修饰实参
//mySwap02(&a, &b); //地址传递会修饰实参的
mySwap03(a, b); //引用传递,形参会修饰实参的
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
system("pause");
}
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
2.4 引用做函数返回值
#include<iostream>
using namespace std;
//引用做函数的返回值
//1、不要反悔局部变量的引用
int & test01()
{
int a = 10; //局部变量存放在四区中的 栈区
return a;
}
//2、函数的调用可以作为左值
int& test02()
{
static int a = 10; //静态变量存放在全局区,全局区的数据在程序结束后才释放
return a;
}
int main()
{
//int& ref = test01();
//cout << "ref=" << ref << endl; //第一次结果正确,是因为编译器做了保留
//cout << "ref=" << ref << endl;.//第二次结果错误,是因为a的内存已经释放
int& ref2 = test02();
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
test02() = 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=" << ref2 << endl;
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
system("pause");
}
2.5 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。
#include<iostream>
using namespace std;
//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以更改
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);
system("pause");
return 0;
}
C++推荐引用技术,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助我们做了
2.6 常量引用
作用:常量引用主要用来修饰形参,防止误操作 在函数列表中,可以加const修饰形参,防止形参改变实参
#include<iostream>
using namespace std;
//打印数据函数,通常用来修饰形参
void showValue(const int& val)
{
//val = 1000;不可以修改
cout << "val=" << val << 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;
//加上const之后 编译器将代码修改 int temp =10;const int & ref =temp;
//const int & ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
//ref = 20; //加入const之后变为只读,不可以修改
//函数中利用常量引用防止误触操作修改实参
int a = 100;
showValue(a);
system("pause");
return 0;
}
3. 函数提高
3.1 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){}
#include<iostream>
using namespace std;
//函数默认参数
//如果自己传入,用自己的,没有就用默认值
//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)
{
return a + b + c;
}
//注意事项
//1、如果某个位置已经有了默认参数,那么从这个位置往后,从左到右都必须有默认值
//int fun2(int a, int b = 20, int c )
//{
// return a + b + c;
//}
//2、如果函数声明有默认参数,函数实现就不能有默认值
int func2(int a = 10, int b = 10);
int func2(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
cout << func2(10,30) << endl;
system("pause");
return 0;
}
3.2 函数占位参数
**C++中函数的形参列表里可以由占位参数,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){} 现阶段函数的占位参数存在意义不大,但是后面的课程会用到该技术**
#include<iostream>
using namespace std;
//占位参数
//返回值类型 函数名 (数据类型){}
void func(int a, int)
{
cout << "this is func" << endl;
}
int main()
{
func(10);
system("pause");
return 0;
}
3.3 函数重载
1.概述
#include<iostream>
using namespace std;
//函数重载
//可以让函数名相同,提高复用性
//函数重载的满足条件
//1、同一个作用域下
//2、函数名称相同
//3、函数参数类型不同,或者个数不同,或者顺序不同
void func()
{
cout << "func 的调用" << endl;
}
void func(int a)
{
cout << "func(int a) 的调用" << endl;
}
void func(double a)
{
cout << "func(double a) 的调用" << endl;
}
void func(int a, double b)
{
cout << "func(int a, double b) 的调用" << endl;
}
void func(double a, int b)
{
cout << "func(double a, int b) 的调用" << endl;
}
//注意事项
//函数的返回值不可以作为函数重载的条件
//错误
//int func(double a, int b)
//{
// cout << "func(double a, int b) 的调用" << endl;
//}
int main()
{
/*func();
func(10);
func(3.14);
func(10, 3.14);
func(3.14, 10);*/
system("pause");
return 0;
}
2.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 ```cpp #include
using namespace std;
//函数重载注意事项
//1、引用作为重载的条件 void func(int& a) //int &a =10; 不合法 { cout « “fun()调用” « endl; } void func(const int& a)//const int &a =10; { cout « “fun(const int& a)调用” « endl; } //2、函数重载碰到默认参数 void func2(int a , int b=10) //函数重载二义性 { cout « “func2(int a , int b) 的调用” « endl; } void func2(int a) { cout « “func2(int a) 的调用” « endl; }
int main() { //int a = 10; //func(a); 调用无const
//func(10);调用有const
//func2(10); //当函数重载碰到默认参数,出现二义性,报错,尽量避免这种情况
system("pause");
return 0; } ```
4. 类和对象
4.1 封装
4.1.1封装的意义 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
- 封装意义一: 在设计类的时候,属性和行为在一起,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,求周长
#include<iostream>
using namespace std;
const double PI = 3.14;
//设计一个圆类,求圆的周长
//圆求周长的公式:2 * PI * 半径
class Circle
{
//访问权限
//公共权限
public:
//属性
int m_r;
//行为
//获取圆的周长
double calculateZC()
{
return 2 * PI * m_r;
}
};
Circle::Circle()
{
}
Circle::~Circle()
{
}
int main()
{
//通过圆类 创建一个具体的圆(对象)
Circle c1;
//给圆对象 的属性进行赋值
c1.m_r = 10;
cout << "圆的周长为: " << c1.calculateZC() << endl;
system("pause");
return 0;
}
示例2:设计一个学生类,属性有姓名和学号,可以给姓名和学号赋值,可以显示学生的姓名和学号
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//学生类
class Student
{
public: //公共权限
//类中的属性和行为 我们统称为 成员
//属性 成员属性 成员变量
//行为 成员函数 成员方法
//属性
string m_Name; //姓名
int m_Id;//学号
//行为
//显示姓名和学号
void showStudent()
{
cout << "姓名:" << m_Name <<" "<< "学号:" << m_Id << endl;
}
//给姓名赋值
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
//给学号赋值
void setId(int id)
{
m_Id = id;
}
};
int main()
{
//创建一个具体的学生 实例化对象
Student s1;
//给s1对象 进行属性赋值操作
/*s1.m_Name = "张三";*/
s1.setName("张三");
//s1.m_Id = 1;
s1.setId(1);
//显示学生信息
s1.showStudent();
Student s2;
//给s1对象 进行属性赋值操作
s2.m_Name = "李四";
s2.m_Id = 2;
//显示学生信息
s2.showStudent();
system("pause");
return 0;
}
封装的意义二: 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
- 2.protected 保护权限
- 3.private 私有权限
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//访问权限
//三种
//公共权限 public 成员 类内可以访问 类外也可以访问
//保护权限 protected 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子可以访问父亲中的保护内容
//私有权限 private 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容
class Person
{
public:
//公共权限
string m_Name; //姓名
protected:
//保护权限
string m_Car; //汽车
private:
//私有权限
int m_Password; //银行卡密码
public:
void func()
{
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456 ;
}
};
int main()
{
//实例化具体对象
Person p1;
p1.m_Name = "李四";
//p1.m_Car = "奔驰"; //保护权限内容,在类外访问不到
//p1.m_Password = 123; //私有权限内容,类外访问不到
p1.func();
system("pause");
return 0;
}
4.1.2 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 默认权限为共有
- class默认权限为私有
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class C1
{
int m_A; //默认权限 是私有
};
struct C2
{
int m_A; //默认权限 是公有
};
int main()
{
//struct 和 class 区别
//struct 默认权限是 公共 public
//class 默认权限是 私有 private
C1 c1;
/*c1.m_A = 100; */ //在class默认的权限为私有,因此类外不可以访问
C2 c2;
c2.m_A = 100; //在struct默认的权限为公有,因此可以访问
system("pause");
return 0;
}
4.1.3 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//成员属性设置为私有
//1: 可以自己控制读写权限
//2:对于写可以检测数据的有效性
//设计人类
class Person
{
public:
//设置姓名
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
//获取姓名
string getName()
{
return m_Name;
}
// 获取年龄 只读
int getAge()
{
//m_Age = 0; //初始化为0岁
return m_Age;
}
void setAge(int age)
{
if (age < 0 || age>150)
{
m_Age = 0;
cout << "你这个老妖精!" << endl;
return;
}
m_Age = age;
}
//设置情人 只写
void setLover(string lover)
{
m_Lover = lover;
}
private:
//姓名 可读可写
string m_Name;
//年龄 只读
int m_Age;
//情人 只写
string m_Lover;
};
int main()
{
Person p;
p.setName("张三");
cout << "姓名为:" << p.getName() << endl;
/*p.m_Age = 18;
p.setAge();*/
p.setAge (18);
cout << "年龄为:" << p.getAge() << endl;
//设置情人为仓井女士
p.setLover("苍井");
//cout << "情人为:" << p.m_Lover << endl;
system("pause");
return 0;
}
练习案列1:设计立方体类 设计立方体类(Cube) 求出立方体的面积和体积 分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
#include<iostream>
using namespace std;
class Cube {
public:
//设置长
void setL(int l) {
m_L = l;
}
//获取长
int getL(){
return m_L;
}
//设置宽
void setW(int m) {
m_W = m;
}
//获取宽
int getW() {
return m_W;
}
//设置高
void setH(int h) {
m_H = h;
}
//获取高
int getH() {
return m_H;
}
//获取立方体面积
int calculateS()
{
return 2 * m_L * m_W+2*m_W * m_H+2*m_L*m_H;
}
//获取立方体体积
int calculateV()
{
return m_L * m_H * m_W;
}
// 利用成员函数判断是否相等
bool isSameByClass(Cube &c) {
if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()) {
return true;
}
return false;
}
private:
int m_L;// 长
int m_W;//宽
int m_H;//高
};
//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1, Cube &c2)
{
if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH()) {
return true;
}
return false;
}
int main() {
//创立立方体对象
Cube c1;
c1.setL(10);
c1.setW(10);
c1.setH(10);
//创建第二个立方体
Cube c2;
c2.setL(10);
c2.setW(10);
c2.setH(11);
cout << "c1的面积为:" << c1.calculateS() << endl;
cout << "c1的体积为:" << c1.calculateV() << endl;
//利用全局函数判断
bool ret = isSame(c1, c2);
if (ret)
{
cout << "c1 和 c2 是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "c1和c2是不相等的" << endl;
}
//利用成员函数判断
ret = c1.isSameByClass(c2);
if (ret)
{
cout << "成员函数判断:c1 和 c2 是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "成员函数判断:c1和c2是不相等的" << endl;
}
system("pause");
}
4.2 对象的初始化和清理
4.2.1 构造函数和析构函数
//默认构造函数
Person();
//有参数构造函数
Person(int age)
{
m_Age = age;
}
//拷贝构造函数
Person(const Person& p)
{
m_Age = p.m_Age;
}
~Person();
4.2.2 对象的分类及调用
//1.1括号法(常用)
Person p1(10);
//注意调用无参数构造函数不能加括号,如果加了编译器会认为这是一个函数声明
//Person p2();
//1.2显示法
Person p2 = Person(10);
Person p3 = Person(p2);
//Person(10)单独写就是匿名对象,当前行结束,马上析构
//1.3隐式转换法
Person p4 = 10;//Person p4 = Person(10);
Person p5 = p4;//Person p5 = Person(p4);
//注意2:不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名函数对象 编译器认为是对象声明
//Person p5(p4);
4.2.3 拷贝构造函数调用时机 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
#include<iostream>
using namespace std;
//拷贝构造函数的 调用时机
class Person
{
public:
Person() {
cout << "默认构造函数" << endl;
}
Person(int age) {
cout << "有参构造函数" << endl;
m_Age = age;
}
Person(const Person& p) {
cout << "拷贝构造函数" << endl;
m_Age = p.m_Age;
}
~Person() {
cout << "默认析构函数" << endl;
}
int m_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() {
Person p1(20);
Person p2(p1);
}
//2.值传递的方式个函数参数传值
void doWork(Person p) {
}
void test02() {
Person p;
doWork(p);
}
//3.值方式返回局部对象
Person doWork2() {
Person p1;
cout << (int*)&p1 << endl;
return p1;
}
void test03() {
Person p = doWork2();
cout << (int*)&p << endl;
}
int main() {
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
}
4.2.4 构造函数调用规则 c++编译器默认给一个类至少添加3个函数
- 默认构造函数(无参,函数体为空)
- 默认析构函数(无参,函数体为空)
- 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(默认无参构造函数)
4.2.5 深拷贝与浅拷贝 浅拷贝:简单的赋值拷贝操作 (带来问题堆区的内存重复释放) ->浅拷贝的问题要用深拷贝进行解决 深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person() {
cout << "默认构造函数" << endl;
}
Person(int age, int height) {
cout << "有参构造函数" << endl;
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
}
//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
Person(const Person& p) {
cout << "拷贝构造函数的调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
//m_Height = p.m_Height;编译器默认实现就是这行代码
//深拷贝的操作
m_Height = new int(*p.m_Height);
}
~Person() {
//析构代码,将堆区开辟数据做释放操作
if (m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL;
}
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;
int* m_Height;
};
void test01() {
Person p1(18, 160);
cout << "p1的年龄为:" << p1.m_Age << "身高为:" << *p1.m_Height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << "身高为:" << *p2.m_Height << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
总结:如果属性有堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题 4.2.6 初始化列表 作用:用来初始化属性 语法:构造函数():属性1(值1),属性2(值2) … ()
#include<iostream>
using namespace std;
//初始化列表
class Person
{
public:
////传统初始化操作
//Person(int a, int b, int c) {
// m_A = a;
// m_B = b;
// m_C = c;
//}
//初始化列表初始化属性
Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {
}
int m_A;
int m_B;
int m_C;
};
void test01() {
Person p(10, 20,30);
//Person p;
cout << "m_A="<< p.m_A << endl;
cout << "m_B=" << p.m_B << endl;
cout << "m_C=" << p.m_C << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.2.7 类对象作为类成员
c++类中的成员可以是另外一个类的对象,我们称该对象为对象成员
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone
{
public:
Phone(string pName)
{
m_PName = pName;
}
//手机品牌的名称
string m_PName;
};
class Person
{
public:
//Phone m_Phone = pName;
Person(string name, string pName): m_Name(name),m_Phone(pName){}
//姓名
string m_Name;
//手机
Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员,构造时候先构造类对象,析构的顺序与构造相反
void test01()
{
Person p("张三","IPhone MAX");
cout << p.m_Name << "拿着:" << p.m_Phone.m_PName << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.2.8 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
#include<iostream> using namespace std; //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 class Person { public: static void func() { m_A = 100; //静态成员函数可以访问 静态成员变量 //m_B = 200; //静态恒原函数, 不可以访问 非静态成员变量 无法区分到底是哪一个对象的变量 cout << "static 的调用" << endl; } static int m_A;//静态成员变量 int m_B;//非静态成员变量 //静态成员函数也是有访问权限的 private: static void func2() { cout << "static void func2的调用" << endl; } }; int Person::m_A = 0; //有两种访问方式 void test01() { //1.通过对象访问 Person p; p.func(); //2.通过类名访问 Person::func(); //Person::func2(); //类外访问不到私有静态成员 } int main() { test01(); system("pause"); }
4.3 C++对象模型和this指针
4.3.1 成员变量和成员函数分开存储 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
#include<iostream>
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 是分开存储的
class Person
{
public:
int m_A; //非静态成员变量 属于类对象上
static int m_B; //静态成员变量 不属于类对象上
void func() {} //非静态成员函数 不属于类对象上
static void func2(){} //静态成员函数 不属于类对象上
};
int Person::m_B=0;
void test01()
{
Person p;
//空对象占用内存空间为: 1
//C++编译器会给每一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 << "size of p =" << sizeof(p) << endl;
}
void test02()
{
Person p;
cout << "size of p =" << sizeof(p) << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
}
4.3.2 this 指针概念 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
- 当类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(int age)
{
//this指针指向被调用的成员函数所属的对象 当前this->p1
this->age = age;
}
//如果返回值Person PersonAddAge(Person &p) 每次都是新的对象
//如果返回值Person & PersonAddAge(Person &p) 每次都是同一个对象
Person & PersonAddAge(Person &p)//返回本体必须用引用的方式
{
this->age += p.age;
return *this;
}
//int age;
int age;
};
//1.解决名称冲突
void test01()
{
Person p1(18);
cout << "p1的年龄为:" << p1.age << endl;
}
//2.返回对象本身用*this
void test02()
{
Person p1(10);
Person p2(10);
//链式编程思想
p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
cout << "p2的年龄是:" << p2.age << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
}
4.3.3 空指针访问成员函数 C++中空指针也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
#include<iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person
{
public:
void showClassName()
{
cout << "this is Person class" << endl;
}
void showPersonAge()
{
//报错原因是因为传入的指针是NULL
if (this == NULL)
return;
cout << "age=" << this->m_Age << endl;
}
int m_Age;
};
void test01()
{
Person* p = NULL;
p->showClassName();
p->showPersonAge();
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.3.4 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
#include<iostream>
using namespace std;
//常函数
class Person
{
public:
//this指针的本质 是指针常量 指针的指向是不可以修改的
//const Person * const this;
//在成员函数后加const,修饰的是this指向,让指针指向的值也不可以修改
void showPerson() const
{
this->m_B = 100;
//this->m_A = 100;
//this = NULL;//this指针不可以修改指针的指向的
}
void func()
{
m_A = 100;
}
int m_A;
mutable int m_B;//特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值,加关键字mutable
};
void test01()
{
Person p;
p.showPerson();
}
//常对象
void test02()
{
const Person p; //在对象前加const,变为常对象
//p.m_A = 100;//不可修改
p.m_B = 100;//m_B是特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值,加关键字mutable
//常对象只能调用常函数
p.showPerson();
//p.func();//常对象不可以调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.4 友元
客厅(Public)与卧室(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,但是你也允许好朋友进去
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
4.4.1 全局函数做友元
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//建筑物
class Building
{
//goodGay全局函数是 Building好朋友,可以访问Building中私有成员
friend void goodGay(Building* building);
public:
Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building* building)
{
cout << "好基友的全局函数 正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友的全局函数 正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
Building building;
goodGay(&building);
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.4.2 类做友元
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类做友元
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit(); //参观函数 访问Building中的属性
Building* building;
};
class Building
{
//GoodGay是本类的好朋友可以访问本类中私有成员
friend class GoodGay;
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
//创建一个建筑物的对象
building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
cout << "好基友类正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友类正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
GoodGay gg;
gg.visit();
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.4.3 成员函数做友元
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit(); //让visit函数可以访问Building中私有成员
void visit2(); //让visit2函数不可以访问Building中私有成员
Building* building;
};
class Building
{
//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友,可以访问私有成员
friend void GoodGay::visit();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
//创建一个建筑物的对象
building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
cout << "好基友类正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友类正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2()
{
cout << "好基友类正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
//cout << "好基友类正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;不能访问
}
void test01()
{
GoodGay gg;
gg.visit();
gg.visit2();
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.5 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 4.5.1 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//加号运算符重载
class Person
{
public:
//1.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;
}*/
int m_A;
int m_B;
};
//2.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 num)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + num;
temp.m_B = p1.m_B + num;
return temp;
}
void test01()
{
Person p1;
p1.m_A = 10;
p1.m_B = 10;
Person p2;
p2.m_A = 10;
p2.m_B = 10;
//成员函数本质调用
//Person p3 = p1.operator+(p2);
//全局函数的本质调用
//Person p3 = operator+(p1, p2);
Person p3 = p1 + p2;
//运算符重载也可以发生函数重载
Person p4 = p1 + 100;//Person + int
cout << "p3.m_A=" << p3.m_A << endl;
cout << "p3.m_B=" << p3.m_B << endl;
cout << "p4.m_A=" << p4.m_A << endl;
cout << "p4.m_B=" << p4.m_B << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.5.2 左移运算符重载
作用:可以输出自定义数据类型
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//左移运算符重载
class Person
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person& p);
public:
Person(int a, int b)
{
m_A = a;
m_B = b;
}
private:
//利用成员函数重载 左移运算符 p.operator<<(cout) 简化版本 p<<cout
//通常不会利用成员函数重载<<运算符,因为无法实现cout在左侧
/*void operator<<(cout)
{
}*/
int m_A;
int m_B;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符
ostream &operator<<(ostream &cout,Person &p) //本质 operator<<(cout, p ) 简化 cout << p
{
cout << "m_A = " << p.m_A << "m_B= " << p.m_B << endl;
return cout;
}
void test01()
{
Person p(10, 10);
cout << p << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.5.3 递增运算符重载
++号 作用:通过重载递增运算符,实现自己的整形数据
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//递增运算符重载
class MyInteger
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
MyInteger()
{
m_Num = 0;
}
//重置前置运算符 返回引用为了一直对一个数据进行递增操作
MyInteger& operator++()
{
//先进行++运算
m_Num++;
//再将自身返回
return *this;
}
//重置后置运算符
//void operator++(int) int代表占位参数,可以用于区分前置和后置递增
MyInteger operator++(int)//后置递增一定返回值 前置递增一定返回引用
{
//先 记录当时结果
MyInteger temp = *this;
//后 递增
m_Num++;
//最后将记录结果做返回
return temp;
}
private:
int m_Num;
};
//重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint) //本质 operator<<(cout, p ) 简化 cout << p
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
void test01()
{
MyInteger myint;
cout << ++(++myint)<< endl;//0
cout << myint << endl;
}
void test02()
{
MyInteger myint;
cout << myint++ << endl;
cout << myint << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
}
4.5.4 递减运算符重载
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//递增运算符重载
class MyInteger
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
MyInteger()
{
m_Num = 0;
}
//重置前置运算符 返回引用为了一直对一个数据进行递增操作
MyInteger& operator--()
{
//先进行--运算
m_Num--;
//再将自身返回
return *this;
}
//重置后置运算符
//void operator--(int) int代表占位参数,可以用于区分前置和后置递减
MyInteger operator--(int)//后置递减一定返回值 前置递减一定返回引用
{
//先 记录当时结果
MyInteger temp = *this;
//后 递减
m_Num--;
//最后将记录结果做返回
return temp;
}
private:
int m_Num;
};
//重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint) //本质 operator<<(cout, p ) 简化 cout << p
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
void test01()
{
MyInteger myint;
cout << --(--myint)<< endl;//0
cout << myint << endl;
}
void test02()
{
MyInteger myint;
cout << myint-- << endl;
cout << myint << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
}
4.5.5 赋值运算符重载 c++编译器至少给一个类添加4个函数
- 默认构造函数(无参,函数体为空)
- 默认析构函数(无参,函数体为空)
- 默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝
- 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,做赋值操作是也会出现深浅拷贝问题
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//递增运算符重载
class Person
{
public:
Person(int age)
{
m_Age = new int(age);
}
~Person()
{
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
}
//重载 赋值运算符
Person& operator=(Person &p)
{
//编译器提供的浅拷贝
//m_Age = p.m_Age;
//应该先判断是否有属性在堆区,如果有先释放干净,然后深拷贝
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
m_Age = new int(*p.m_Age);
//返回对象本身
return *this;
}
int* m_Age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(30);
p3 = p2 = p1;//赋值操作
cout << "p1的年龄为:" << *p1.m_Age << endl;
cout << "p2的年龄为:" << *p2.m_Age << endl;
cout << "p3的年龄为:" << *p3.m_Age << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.5.6 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//关系运算符重载
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
m_Name = name;
m_Age = age;
}
//重载 == 号
bool operator==(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
//重载 != 号
bool operator!=(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return false;
}
return true;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01()
{
Person p1("Tom", 18);
Person p2("Tom", 18);
if (p1 == p2)
{
cout << "p1和p2是相等的!" << endl;
}
else
{
cout << "p1和p2是不相等的!" << endl;
}
if (p1 != p2)
{
cout << "p1和p2是不相等的!" << endl;
}
else
{
cout << "p1和p2是相等的!" << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.5.7 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
- 仿函数没有固定的写法,非常灵活
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//函数调用运算符重载
//打印输出类
class MyPrint
{
public:
//重载函数调用运算符
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
}
};
void MyPrint02(string test)
{
cout << test << endl;
}
void test01()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("Hellp World!");//由于使用起来非常类似于函数调用,因此称之为仿函数
MyPrint02("Hellp World!");
}
//仿函数非常灵活,没有固定的写法
//加法类
class MyAdd
{
public:
int operator()(int num1, int num2)
{
return num1 + num2;
}
};
void test02()
{
MyAdd myadd;
int ret = myadd(100, 100);
cout << "ret=" << ret << endl;
//匿名函数对象 MyAdd() 没有名字
cout << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
}
4.6 继承
继承是面向对象三大特性之一 有些类与类之间存在特殊的关系,例图如下: 利用继承,减少重复代码
4.6.1 继承的基本方式
普通实现
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//普通实现页面
//Java页面
class Java
{
public:
//重载函数调用运算符
void header()
{
cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)"<<endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)"<<endl;
}
void content()
{
cout << "Java学科视频" << endl;
}
};
//Python页面
class Python
{
public:
//重载函数调用运算符
void header()
{
cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "Python学科视频" << endl;
}
};
//C++页面
class CPP
{
public:
//重载函数调用运算符
void header()
{
cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "C++学科视频" << endl;
}
};
void test01()
{
cout << "Java下载视频页面: " << endl;
Java ja;
ja.header();
ja.footer();
ja.left();
ja.content();
cout << "-----------------------------------" << endl;
cout << "Python下载视频页面: " << endl;
Python py;
py.header();
py.footer();
py.left();
py.content();
cout << "-----------------------------------" << endl;
cout << "C++下载视频页面: " << endl;
CPP cpp;
cpp.header();
cpp.footer();
cpp.left();
cpp.content();
cout << "-----------------------------------" << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
继承实现
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//继承实现页面
//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 footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
};
//继承的好处:减少重复的代码
//语法: class 子类: 继承方式 父类
//子类 也称为 派生类
//父类 也成为 基类
//Java页面
class Java : public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "Java学科视频" << endl;
}
};
//Python页面
class Python : public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "Python学科视频" << endl;
}
};
//CPP页面
class CPP : public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "CPP学科视频" << endl;
}
};
void test01()
{
cout << "Java下载视频页面: " << endl;
Java ja;
ja.header();
ja.footer();
ja.left();
ja.content();
cout << "-----------------------------------" << endl;
cout << "Python下载视频页面: " << endl;
Python py;
py.header();
py.footer();
py.left();
py.content();
cout << "-----------------------------------" << endl;
cout << "C++下载视频页面: " << endl;
CPP cpp;
cpp.header();
cpp.footer();
cpp.left();
cpp.content();
cout << "-----------------------------------" << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
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。 从基类继承过来的表现其共性,而新增的成员体现了其个性
4.6.2 继承方式 继承方式一共有三种:
- 公共继承
- 保护继承
- 私有继承
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Base1
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
//公共继承
class Son :public Base1
{
public:
void func()
{
m_A = 10;//父类中的公共权限 到子类中依然是公共权限
m_B = 10;//父类中的保护权限 到子类中依然是保护权限
//m_C = 10;//父类中的私有权限 到子类中访问不到
}
};
void test01()
{
Son s1;
s1.m_A = 100;
//s1.m_B = 100; //到Son1中 m_B是保护权限 类外访问不到
}
//保护继承
class Son2 :protected Base1
{
public:
void func()
{
m_A = 100;//父类中的公共成员 到子类中变为保护成员
m_B = 100;//父类中的保护权限 到子类中变为保护成员
//m_C = 10;//父类中的私有权限 到子类中访问不到
}
};
void test02()
{
Son2 s1;
//s1.m_A = 1000;//在Son2中 m_A变为保护权限,因此类外访问不到
//s1.m_B = 1000;//在Son2中 m_B为保护权限,不可以访问
}
//私有继承
class Son3 :private Base1
{
public:
void func()
{
m_A = 100;//父类中的公共成员 到子类中变为 私有成员
m_B = 100;//父类中的保护权限 到子类中变为 私有成员
//m_C = 10;//父类中的私有权限 到子类中访问不到
}
};
void test03()
{
Son3 s1;
//s1.m_A = 1000;//在Son2中 m_A变为私有成员,因此类外访问不到
//s1.m_B = 1000;//在Son2中 m_B为私有成员,不可以访问
}
class GrandSon3 :public Son3
{
public:
void func()
{
//m_A = 1000;//到了Son3中 m_A变为私有,即使是儿子也访问不到
//m_B = 1000;//到了Son3中 m_A变为私有,即使是儿子也访问不到
}
};
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.6.3 继承中的对象模型
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Base
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class Son :public Base
{
public:
int m_D;
};
//利用开发人员命令提示工具查看对象模型
//跳转盘符 F:
//跳转文件路径 cd 具体路径下
//查看命名
//c1 /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名
void test01()
{
// 16
//父类中所有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 是被编译器给隐藏了,因此是访问不到,但是确实被继承下去了
cout << "size of Son" << sizeof(Son) << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
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
4.6.4 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//继承中的构造和析构函数顺序
class Base
{
public:
Base()
{
cout << "Base构造函数!" << endl;
}
~Base()
{
cout << "Base析构函数!" << endl;
}
};
class Son :public Base
{
public:
Son()
{
cout << "Son构造函数!" << endl;
}
~Son()
{
cout << "Son析构函数!" << endl;
}
};
void test01()
{
//Base b;
//继承中的构造与析构顺序如下:
//先构造父类,再构造子类,析构的顺序与构造的顺序相反
Son s;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
总结: 继承中 先调用父类构造函数,再调用子类构造函数,析构顺序与构造相反
4.6.5 继承同名成员处理方式
- 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 ```cpp #include
using namespace std; #include
//继承中的构造和析构函数顺序 class Base { public: Base() { m_A = 100; } void func() { cout « “Base - func()调用” « endl; } void func(int a) { cout « “Son - func(int a)调用” « endl; } int m_A; }; class Son :public Base { public: Son() { m_A = 200; } void func() { cout « “Son - func()调用” « endl; } int m_A; }; void test01() { Son s; cout « “Son 下 m_A= “ « s.m_A « endl; //如果通过子类对象 访问到父类中同名成员,需要加作用域 cout « “Base 下 m_A= “ « s.Base::m_A « endl; } void test02() { Son s; s.func();//直接调用 调用是子类中的同名成员
//如何调用到父类中的同名成员?
s.Base::func();
//如果子类中出现和父类同名的成员函数,子类的同名成员会隐藏掉父类中所有同名成员函数
//如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数,需要加作用域
//s.func(100);错误
s.Base::func(100); } int main() {
//test01();
test02();
system("pause"); } ``` **4.6.6 继承同名静态成员处理方式**
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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//继承中的构造和析构函数顺序
class Base
{
public:
static int m_A;
static void func()
{
cout << "Base - static void func()" << endl;
}
static void func(int a)
{
cout << "Son - static void func()" << endl;
}
};
int Base::m_A = 100;
class Son :public Base
{
public:
static int m_A;
static void func()
{
cout << "Son - static void func()" << endl;
}
};
int Son::m_A = 200;
//同名静态成员属性
void test01()
{
Son s;
//1.通过对象访问
cout << "通过对象访问:" << endl;
cout << "Son 下m_A=" << s.m_A << endl;
cout << "Base 下m_A=" << s.Base::m_A << endl;
//2.通过类名访问
cout << "通过类名访问:" << endl;
cout << "Son 下m_A=" << Son::m_A << endl;
//第一个::代表通过访问类名方式访问 第二个::代表访问父类作用域下
cout << "Base 下m_A=" << Son::Base::m_A << endl;
}
void test02()
{
//1.通过对象访问
cout << "通过对象访问:" << endl;
Son s;
s.func();
s.Base::func();
//2.通过类名访问
cout << "通过类名访问:" << endl;
Son::func();
Son::Base::func();
Son::Base::func(100);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
}
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)
4.6.7 多继承语法
C++允许一个类继承多个类 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++实际开发不建议用多继承
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//多继承语法
class Base1
{
public:
Base1()
{
m_A = 100;
}
int m_A;
};
class Base2
{
public:
Base2()
{
m_A = 200;
}
int m_A;
};
//子类 需要继承Base1和Base2
//语法:class 子类:继承方式 父类1,继承方式 父类2
class Son :public Base1, public Base2
{
public:
Son()
{
m_C = 300;
m_D = 400;
}
int m_C;
int m_D;
};
void test01()
{
Son s;
cout << "size of Son =" << sizeof(s) << endl;
//当父类中出现同名成员,需要加作用域区分
cout << "Base1 下m_A=" << s.Base1::m_A << endl;
cout << "Base2 下m_A=" << s.Base2::m_A << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.6.8 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着两个派生类
- 这种继承被称为菱形继承,或者钻石继承
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//动物类
class Animal
{
public:
int m_Age;
};
//利用虚继承 解决菱形继承的问题
//在继承前 加关键字virtual 变成虚继承
//Animal类称为 虚基类
//羊类
class Sheep :virtual public Animal{};
//驼类
class Tuo :virtual public Animal{};
//羊驼类
class SheepTuo :public Sheep, public Tuo{};
void test01()
{
SheepTuo st;
st.Sheep::m_Age = 18;
st.Tuo::m_Age = 28;
//当出现菱形继承,有两个父类拥有相同的数据需要加作用域区分
cout << "st.Sheep::m_Age =" << st.Sheep::m_Age << endl;
cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl;
cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl;
//这份数据我们知道 只有一份就可以,菱形继承导致数据有两份,资源浪费
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.7 多态
4.7.1 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,符合函数名
- 动态多台: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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//多态
//动物类
class Animal
{
public:
//虚函数
virtual void speak()
{
cout << "动物在说话" << endl;
}
};
//猫类
class Cat :public Animal
{
public:
//重写 函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同
void speak()
{
cout << "小猫在说话" << endl;
}
};
class Dog :public Animal
{
public:
void speak()
{
cout << "小狗在说话" << endl;
}
};
//执行说话的函数
//地址早绑定 在编译阶段确定函数地址
//如果想要执行让猫说话,那么这个函数地址就不能提前绑定,需要在运行阶段进行绑定,地址晚绑定
//动态多态满足条件
//1、有继承关系
//2、子类重写父类的虚函数
//动态多态使用
//父类的指针或者引用 执行子类对象
void doSpeak(Animal &animal) //Animal & animal =cat;
{
animal.speak();
}
void test01()
{
Cat cat;
doSpeak(cat);
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
总结: 多态满足条件
- 有继承关系
- 子类重写父类中的虚函数
多态使用条件
- 父类指针或引用指向子类对象
重写:函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写 重写前: 重写后:
4.7.2 多态案例一-计算机类
案例描述: 分别利用普通写法和多态技术,设计实现两个操作数进行运算的计算机类
多态的优点:
- 代码组织结构清晰
- 可读性强
- 利于前期和后期的扩展以及维护
普通实现:
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//普通写法
class Calculator
{
public:
int getResult(string oper)
{
if (oper == "+")
{
return m_Num1 + m_Num2;
}
else if (oper == "-")
{
return m_Num1 - m_Num2;
}
else if (oper == "*")
{
return m_Num1 * m_Num2;
}
else if (oper == "/")
{
return m_Num1 / m_Num2;
}
//如果想要扩展新的功能,需要修改源码
//在真的开发中 提倡 开闭原则
//开闭原则:对扩展进行开放,对修改进行关闭
}
int m_Num1;
int m_Num2;
};
void test01()
{
//创建一个计算器的对象
Calculator c;
c.m_Num1 = 10;
c.m_Num2 = 10;
cout << c.m_Num1 << "+" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("+") << endl;
cout << c.m_Num1 << "-" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("-") << endl;
cout << c.m_Num1 << "*" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("*") << endl;
cout << c.m_Num1 << "/" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("/") << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
多态性实现
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//利用多态实现计算机
//多态好处
//1.组织结构清晰
//2.可读性强
//3.对于前期和后期的扩展以及维护性高
//实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{
public:
virtual int getResult()
{
return 0;
}
int m_Num1;
int m_Num2;
};
//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult()
{
return m_Num1 + m_Num2;
}
};
//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult()
{
return m_Num1 - m_Num2;
}
};
//乘法计算器类
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult()
{
return m_Num1 * m_Num2;
}
};
void test01()
{
//多态的使用条件
//父类指针或者引用指向子类对象
//加法运算
AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 10;
cout << abc->m_Num1 << "+" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
//用完后记得销毁
delete abc;
//减法运算
abc = new SubCalculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 10;
cout << abc->m_Num1 << "-" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
delete abc;
//乘法运算
abc = new MulCalculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 10;
cout << abc->m_Num1 << "*" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
delete abc;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
总结: c++开发提倡利用多态设计程序架构,因为多态优点很多
4.7.3 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 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Base
{
public:
//纯虚函数
//只要有一个纯虚函数,这个类称为抽象类
//抽象类特点:
//1.无法实例化对象
//2.抽象类的 子类必须重写父类中的纯虚函数,否则也属于抽象类
virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base
{
public:
virtual void func()
{
cout << "func函数调用" << endl;
};
};
void test01()
{
//Base b; //抽象类是无法实例化对象
//new Base;//抽象类是无法实例化对象
Son s;//抽象类的 子类必须重写父类中的纯虚函数,否则也属于抽象类,无法实例化对象
Base* base = new Son;
base->func();
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.7.4 多态案例二-制作饮品
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void Boil() = 0;
//冲泡
virtual void Brew() = 0;
//倒入杯中
virtual void PourInCup() = 0;
//加入辅料
virtual void PutSomething() = 0;
//制作饮品
void makeDrink()
{
Boil();
Brew();
PourInCup();
PutSomething();
}
};
//制作coffee
class Coffee : public AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void Boil()
{
cout << "煮农夫山泉" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew()
{
cout << "冲泡咖啡" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourInCup()
{
cout << "倒入杯中" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething()
{
cout << "加入糖和牛奶" << endl;
}
};
//制作茶叶
class Tea : public AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void Boil()
{
cout << "煮矿泉水" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew()
{
cout << "冲泡茶叶" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourInCup()
{
cout << "倒入杯中" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething()
{
cout << "加入枸杞" << endl;
}
};
void doWork(AbstractDrinking * abs) // AbstractDrinking * abs = new Coffee
{
abs->makeDrink();
delete abs; //释放
}
void test01()
{
//制作咖啡
doWork(new Coffee);
cout << "--------------------" << endl;
//制作茶叶
doWork(new Tea);
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.7.5 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Animal
{
public:
Animal()
{
cout << "Animal 构造函数调用" << endl;
}
//利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象时不干净的问题
/*virtual ~Animal()
{
cout << "Animal 析构函数调用" << endl;
}*/
//纯虚析构 需要声明 也需要 具体实现
//有了纯虚析构后,这个类也属于抽象类,无法实例化对象
virtual ~Animal() = 0;
//纯虚函数
virtual void speak() = 0;
};
Animal:: ~Animal()
{
cout << "Animal 纯虚析构函数调用" << endl;
}
class Cat :public Animal
{
public:
Cat(string name)
{
cout << "Cat构造函数调用" << endl;
m_Name = new string(name);
}
~Cat()
{
if (m_Name != NULL)
{
cout << "Cat析构函数调用" << endl;
delete m_Name;
m_Name = NULL;
}
}
virtual void speak()
{
cout << *m_Name << "小猫在说话" << endl;
}
string* m_Name;
};
void test01()
{
Animal* animal = new Cat("Tom");
animal->speak();
//父类的指针在析构的时候,不会调用子类中析构函数,导致子类如果有堆区属性,出现内存泄漏
delete animal;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
4.7.6 多态案例三-电脑组装
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//抽象CPU类
class CPU
{
public:
//抽象计算函数
virtual void calculate() = 0;
};
//抽象显卡类
class VideoCard
{
public:
//抽象显示函数
virtual void display() = 0;
};
//抽象内存条类
class Memory
{
public:
//抽象存储函数
virtual void storage() = 0;
};
//电脑类
class Computer
{
public:
Computer(CPU* cpu, VideoCard* vc, Memory* mem)
{
m_cpu = cpu;
m_vc = vc;
m_mem = mem;
}
//提供工作的函数
void work()
{
//让零件调用 接口
m_cpu->calculate();
m_vc->display();
m_mem->storage();
}
//提供析构函数 释放3个电脑零件
~Computer()
{
if (m_cpu != NULL)
{
delete m_cpu;
m_cpu = NULL;
}
if (m_vc != NULL)
{
delete m_vc;
m_vc = NULL;
}
if (m_mem != NULL)
{
delete m_mem;
m_mem = NULL;
}
}
private:
CPU*m_cpu; //CPU的零件指针
VideoCard* m_vc; //显卡的零件指针
Memory* m_mem; //内存条的零件指针
};
//具体厂商
//Inter厂商
class InterCPU :public CPU
{
public:
virtual void calculate()
{
cout << "Inter的CPU开始计算了!"<<endl;
}
};
class InterVideoCard :public VideoCard
{
public:
virtual void display()
{
cout << "Inter的显卡开始显示了!" << endl;
}
};
class InterMemory :public Memory
{
public:
virtual void storage()
{
cout << "Inter的内存条开始存储了!" << endl;
}
};
//Lenovo厂商
class LenovoCPU :public CPU
{
public:
virtual void calculate()
{
cout << "Lenovo的CPU开始计算了!" << endl;
}
};
class LenovoVideoCard :public VideoCard
{
public:
virtual void display()
{
cout << "Lenovo的显卡开始显示了!" << endl;
}
};
class LenovoMemory :public Memory
{
public:
virtual void storage()
{
cout << "Lenovo的内存条开始存储了!" << endl;
}
};
void test01()
{
//第一台电脑零件
CPU* interCpu = new InterCPU;
VideoCard* interCard = new InterVideoCard;
Memory* intelMem = new InterMemory;
//创建第一台电脑
cout << "第一台电脑开始工作" << endl;
Computer* computer1 = new Computer(interCpu, interCard, intelMem);
computer1->work();
delete computer1;
//创建第二台电脑
cout << "---------------------------------------------" << endl;
cout << "第二台电脑开始工作" << endl;
Computer* computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);
computer2->work();
delete computer2;
//创建第三台电脑
cout << "---------------------------------------------" << endl;
cout << "第三台电脑开始工作" << endl;
Computer* computer3= new Computer(new LenovoCPU, new InterVideoCard, new LenovoMemory);
computer3->work();
delete computer3;
}
int main() {
test01();
system("pause");
}
5.文件操作
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存储在计算机中,用户一般不能直接读懂他们
操作文件的三大类:
- ofstream: 写操作
- ifstream: 读操作
- fstream: 读写操作
5.1文本文件
5.1.1写文件 写文件步骤如下:
1. 包含头文件
#include<fstream>
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";
4. 关闭文件
ofs.close();
文件打开方式: 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream>
void test1()
{
//1.包含头文件 fstream
//2.穿件流对象
ofstream ofs;
//3.指定打开方式
ofs.open("test.txt", ios::out);
//4.写内容
ofs << "姓名:张三" << endl;
//5.关闭文件
ofs.close();
}
int main() {
test1();
system("pause");
}
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 ,需要关闭文件
- 5.1.2 读文件
读文件步骤如下:
1. 包含头文件
#include<fstream>
2. 创建流对象
ofstream 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
4. 关闭文件
ifs.close();
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream>
#include<string>
//文本文件 读文件
void test01()
{
//1、 包含头文件
//2、创建流对象
ifstream ifs;
//3、打开文件 并且判断是否打开成功
ifs.open("test.txt", ios::in);
if (! ifs.is_open())
{
cout << "文件打开失败" << endl;
return;
}
//4.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)))
{
cout << buf << endl;
}*/
//第三种
/*string buf;
while (getline(ifs, buf))
{
cout << buf << endl;
}*/
//第四种
char c;
while ( (c = ifs.get()) != EOF ) // EOF end of file
{
cout << c;
}
//5.关闭文件
ifs.close();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
}
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
5.2 二进制文件
以二进制方式对文件进行读写操作 打开方式要指定为 ios::binary
5.2.1 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 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<fstream>
#include<string>
//二进制文件 写文件
class Person
{
public:
char m_Name[64];//姓名
int m_Age;//年龄
};
void test01()
{
//1. 包含头文件
//2. 创建流对象
ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
//3. 打开文件
/*ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);*/
//4.写文件
Person p = { "张三", 18 };
ofs.write((const char*)&p, sizeof(Person));
//5. 关闭文件
ofs.close();
}
int main()
{
test01();
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
5.2.2 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 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
文档信息
- 本文作者:slience_me
- 本文链接:https://slienceme.xyz/2020/11/30/C++%E5%9F%BA%E7%A1%80%E5%AD%A6%E4%B9%A0/
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