C++面向对象高级开发(上)
一、C++编程简介
(1)基于对象:只有一个class的编程 object based
面向对象:几个class的编程 object oriented
(2)class的经典分类:
(A)class without pointer members ——>e.g: complex 复数
(B)class with pointer members ——>e.g: string 字符串
(3)class之间的关系:继承inheritance、复合composition、委托delegation
(4)学习C++,分为学习C++语言 ,和C++标准库
(5)C++书籍:语言的书籍《C++Primer》第五版,《C++programming Language》第四版
提高书籍:《Effective C++ THird Edition》及中文版 《The C++ Standard Library》《STL源码剖析》(STL是标准库的前身)
二、头文件与类的声明
(1)标准库以头文件的形式 存在,只需要include进去就好#include <*.h>
(2)C语言 #include<stdio.h> 或者 #include<cstdio>,而 C++: #include<iostream>或者 #include<iostream.h>
(3)头文件的布局:
#ifndef __complex__
#define __complex__
*******
##endif
(4)class的布局:
class header
class body
三、构造函数
(1)inline函数:只要成员函数在class body里面定义,不需要显示声明,就是inline函数,而如果在body之外定义,要想成为inline函数,必须显示声明。是否成为inline函数,由编译器来决定,即使声明为inline function,也不一定编译器有能力使之成为inline function。
(2)access level 访问级别:public ,private ,protected
private:数据的部分用尽量用private
public:函数的部分,大部分用public
(3)构造函数 :创建一个对象的时候,构造函数自动被调用,构造函数可设置默然参数,并用冒号设置参数初始化列表:
pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b) {}
参数initializition list和在body里对参数赋值的区别:一个是参数初始化;一个是赋值,是一个执行的过程,多了计算量;
创建一个对象,可以有参数,也可以无参数,也可动态创建:complex *p = new complex(4);
class定义了多个构造函数,就是重载overloading
(4)友元函数:
四、参数传递和返回值
1、数据放在private里
2、参数用reference,是否用const
3、返回值用reference传
4、在类的body里的函数是否加const
5、构造函数 的 initial list
五、操作符重载与临时对象
1,、所有的成员的函数带有一个隐藏的参数“this”,谁调用这个函数谁就是 this
临时对象 complex() ——》typename();
2、在类外
Complex Complex::operator+=(complex &c2)
这个是成员函数 operator+= 的实现,所以需要 Complex:: ,具有this指针。例如:
inline complex&
complex::operator += (const complex& r)
{
return __doapl (this, r);
}
而下面属于运算符重载,不是成员函数的时候,就没有Complex:: 。
inline complex
operator - (const complex& x, double y)
{
return complex (real (x) - y, imag (x));
}
六、复习Complex类的实现过程
七、三大函数:拷贝构造,拷贝复制,析构
构造函数
拷贝构造函数
拷贝赋值函数
析构函数
——》只要类带有指针,就一定需要 拷贝构造函数 和 拷贝赋值函数
浅拷贝——》拷贝构造函数 ,浅拷贝的影响:1、造成内存泄漏;2、造成有两个指针 指向同一块内存
深拷贝——》拷贝赋值函数 步骤:delete ;new; strcpy;
class里面有默认的拷贝构造和拷贝赋值函数。如果自己不定义一个拷贝构造函数,在调用拷贝构造函数的时候,就会调用默认的浅拷贝构造函数,就会造成问题,所以一定要自己定义拷贝构造函数——深拷贝。
八、堆,栈与内存管理
1、static local objects的生命周期
static的生命周期 :object的对象在scope结束以后仍然存在,直到整个程序结束;
非static 的生命周期:object的对象在在scope结束以后就结束了。
global objects的生命周期:
对象 objects 生命结束,就是什么时候析构函数被调用:
2、new——》operator new。new动态创建对象,分三步:第一步,先转化为operator new 函数,申请分配内存。第二步,做类型转化。第三步,调用构造函数
delete ——》operator delete。删除对象,分两步:第一步,先调用析构函数,第二步,再调用operator delete函数。
3、带中括号[ ]的new[ ]叫做array new,带中括号[ ]的delete[ ] 叫做array delete。
动态分配所得到的数组array:complex *p = new complex[3];
new [] ——》delete[] ——》表示调用几次析构函数
new 字符串 ——》delete 指针
delete[n] :array new一定要调用array delete,delete[n]会调用n次析构函数,而delete仅调用一次。
九、复习String类的实现过程
十、扩展补充:类模板,函数模板,及其他
(1)static :静态数据 不属于某一个对象,而非静态的是属于一个对象的,这种情况需要设置为静态数据。
静态函数 没有this pointer,而非静态函数有 this pointer,可以用this去取数据,静态函数要处理数据只能处理静态数据。
静态数据一定要在class外面 定义。
给变量赋值,使获得内存的过程叫定义。
(2)template:类模板 函数模板
(3)namespace:
十 一、组合与继承
(1)复合composition关系下的构造和析构:构造是由内而外,析构是由外而内 has-a,即先调用component的构造函数,再调用container的构造函数。
计算内存的大小:复合类component的内存大小+container的内存大小
(2)委托delegation,即composition by reference:在body中声明一个 带指针的 另一个类 composition by reference
生命时间: classA 用一个指针指向classB,需要的时候才调用classB,而不是一直拥有classB。
(3)继承Inheritance:(三种继承方式:public protected private)is-a,继承主要搭配虚函数来使用
函数的继承:指的是继承函数的调用权,子类可以调用父类的函数。
计算内存的大小:先调用父类的构造函数,再调用子类的构造函数。先调用子类的析构,再调用父类的析构函数。
十二、虚函数与多态
(1)虚函数:virtual
纯虚函数:一定要重新定义。
(2)
(A)Inheritance + composition下的构造和析构
(B)delegation + Inheritance ——》 功能最强大的一种
十三、委托相关设计