本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解,探讨C++中的核心和精髓。
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.
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
| int g_a = 10; int g_b = 10;
const int c_g_a = 10; const int c_g_b = 10; int main() {
int a = 10; int b = 10; cout << "局部变量a地址为: " << (int)&a << endl; cout << "局部变量b地址为: " << (int)&b << endl;
cout << "全局变量g_a地址为: " << (int)&g_a << endl; cout << "全局变量g_b地址为: " << (int)&g_b << endl;
static int s_a = 10; static int s_b = 10;
cout << "静态变量s_a地址为: " << (int)&s_a << endl; cout << "静态变量s_b地址为: " << (int)&s_b << endl;
cout << "字符串常量地址为: " << (int)&"hello world" << endl; cout << "字符串常量地址为: " << (int)&"hello world1" << endl;
cout << "全局常量c_g_a地址为: " << (int)&c_g_a << endl; cout << "全局常量c_g_b地址为: " << (int)&c_g_b << endl;
const int c_l_a = 10; const int c_l_b = 10; cout << "局部常量c_l_a地址为: " << (int)&c_l_a << endl; cout << "局部常量c_l_b地址为: " << (int)&c_l_b << endl;
system("pause");
return 0; }
|
打印结果:

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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| int * func() { int a = 10; return &a; }
int main() {
int *p = func();
cout << *p << endl; cout << *p << endl;
system("pause");
return 0; }
|
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| int* func() { int* a = new int(10); return a; }
int main() {
int *p = func();
cout << *p << endl; cout << *p << endl; system("pause");
return 0; }
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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
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
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
示例1: 基本语法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
| int* func() { int* a = new int(10); return a; }
int main() {
int *p = func();
cout << *p << endl; cout << *p << endl;
delete p;
system("pause");
return 0; }
|
示例2:开辟数组
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
| int main() {
int* arr = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i] = i + 100; }
for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << arr[i] << endl; } delete[] arr;
system("pause");
return 0; }
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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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| int main() {
int a = 10; int &b = a;
cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl;
b = 100;
cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0; }
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引用注意事项
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
| int main() {
int a = 10; int b = 20; int &c = a; c = b;
cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; cout << "c = " << c << endl;
system("pause");
return 0; }
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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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
| void mySwap01(int a, int b) { int temp = a; a = b; b = temp; }
void mySwap02(int* a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; }
void mySwap03(int& a, int& b) { int temp = a; a = b; b = temp; }
int main() {
int a = 10; int b = 20;
mySwap01(a, b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
mySwap02(&a, &b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
mySwap03(a, b); cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
system("pause");
return 0; }
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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
注意:不要返回局部变量引用
用法:函数调用作为左值
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
| int& test01() { int a = 10; return a; }
int& test02() { static int a = 20; return a; }
int main() {
int& ref = test01(); cout << "ref = " << ref << endl; cout << "ref = " << ref << endl;
int& ref2 = test02(); cout << "ref2 = " << ref2 << endl; cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
test02() = 1000;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl; cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
system("pause");
return 0; }
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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.
讲解示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| void func(int& ref){ ref = 100; } int main(){ int a = 10; int& ref = a; ref = 20; cout << "a:" << a << endl; cout << "ref:" << ref << endl; func(a); return 0; }
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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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
| void showValue(const int& v) { cout << v << endl; }
int main() {
const int& ref = 10;
cout << ref << endl;
int a = 10; showValue(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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
| int func(int a, int b = 10, int c = 10) { return a + b + c; }
int func2(int a = 10, int b = 10); int func2(int a, int b) { return a + b; }
int main() {
cout << "ret = " << func(20, 20) << endl; cout << "ret = " << func(100) << endl;
system("pause");
return 0; }
|
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
| void func(int a, int) { cout << "this is func" << endl; }
int main() {
func(10,10);
system("pause");
return 0; }
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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
注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
| 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; }
int main() {
func(); func(10); func(3.14); func(10,3.14); func(3.14 , 10); system("pause");
return 0; }
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函数重载注意事项
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
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void func(int &a) { cout << "func (int &a) 调用 " << endl; }
void func(const int &a) { cout << "func (const int &a) 调用 " << endl; }
void func2(int a, int b = 10) { cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl; }
void func2(int a) { cout << "func2(int a) 调用" << endl; }
int main() { int a = 10; func(a); func(10);
system("pause");
return 0; }
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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
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
| const double PI = 3.14;
class Circle { public:
int m_r;
double calculateZC() { return 2 * PI * m_r; } };
int main() {
Circle c1; c1.m_r = 10;
cout << "圆的周长为: " << c1.calculateZC() << endl;
system("pause");
return 0; }
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**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
示例2代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
| class Student { public: void setName(string name) { m_name = name; } void setID(int id) { m_id = id; }
void showStudent() { cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl; } public: string m_name; int m_id; };
int main() {
Student stu; stu.setName("德玛西亚"); stu.setID(250); stu.showStudent();
system("pause");
return 0; }
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封装意义二:
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:
- public 公共权限
- protected 保护权限
- private 私有权限
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
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class Person { public: string m_Name;
protected: string m_Car;
private: int m_Password;
public: void func() { m_Name = "张三"; m_Car = "拖拉机"; m_Password = 123456; } };
int main() {
Person p; p.m_Name = "李四";
system("pause");
return 0; }
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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 默认权限为公共
- class 默认权限为私有
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
| class C1 { int m_A; };
struct C2 { int m_A; };
int main() {
C1 c1; c1.m_A = 10;
C2 c2; c2.m_A = 10;
system("pause");
return 0; }
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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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59
| class Person { public:
void setName(string name) { m_Name = name; } string getName() { return m_Name; }
int getAge() { return m_Age; } void setAge(int age) { if (age < 0 || age > 150) { cout << "你个老妖精!" << endl; return; } m_Age = age; }
void setLover(string lover) { m_Lover = lover; }
private: string m_Name; int m_Age;
string m_Lover; };
int main() {
Person p; p.setName("张三"); cout << "姓名: " << p.getName() << endl;
p.setAge(50); cout << "年龄: " << p.getAge() << endl;
p.setLover("苍井");
system("pause");
return 0; }
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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++利用了构造函数和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(){}
- 构造函数,没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数,因此可以发生重载
- 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(){}
- 析构函数,没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
- 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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| class Person { public: Person() { cout << "Person的构造函数调用" << endl; } ~Person() { cout << "Person的析构函数调用" << endl; }
};
void test01() { Person p; }
int main() { test01();
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
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class Person { public: Person() { cout << "无参构造函数!" << endl; } Person(int a) { age = a; cout << "有参构造函数!" << endl; } Person(const Person& p) { age = p.age; cout << "拷贝构造函数!" << endl; } ~Person() { cout << "析构函数!" << endl; } public: int age; };
void test01() { Person p; }
void test02() {
Person p1(10);
Person p2 = Person(10); Person p3 = Person(p2);
Person p4 = 10; Person p5 = p4;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0; }
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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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
| class Person { public: Person() { cout << "无参构造函数!" << endl; mAge = 0; } Person(int age) { cout << "有参构造函数!" << endl; mAge = age; } Person(const Person& p) { cout << "拷贝构造函数!" << endl; mAge = p.mAge; } ~Person() { cout << "析构函数!" << endl; } public: int mAge; };
void test01() {
Person man(100); Person newman(man); Person newman2 = man;
}
void doWork(Person p1) {} void test02() { Person p; doWork(p); }
Person doWork2() { Person p1; cout << (int *)&p1 << endl; return p1; }
void test03() { Person p = doWork2(); cout << (int *)&p << endl; }
int main() {
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:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
| class Person { public: Person() { cout << "无参构造函数!" << endl; } Person(int a) { age = a; cout << "有参构造函数!" << endl; } Person(const Person& p) { age = p.age; cout << "拷贝构造函数!" << endl; } ~Person() { cout << "析构函数!" << endl; } public: int age; };
void test01() { Person p1(18); Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为: " << p2.age << endl; }
void test02() { Person p1; Person p2(10); Person p3(p2);
Person p4; Person p5(10); Person p6(p5); }
int main() {
test01();
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
深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56
| class Person { public: Person() { cout << "无参构造函数!" << endl; } Person(int age ,int height) { cout << "有参构造函数!" << endl;
m_age = age; m_height = new int(height); } Person(const Person& p) { cout << "拷贝构造函数!" << endl; m_age = p.m_age; m_height = new int(*p.m_height); }
~Person() { cout << "析构函数!" << endl; if (m_height != NULL) { delete m_height; } } public: int m_age; int* m_height; };
void test01() { Person p1(18, 180);
Person p2(p1);
cout << "p1的年龄: " << p1.m_age << " 身高: " << *p1.m_height << endl;
cout << "p2的年龄: " << p2.m_age << " 身高: " << *p2.m_height << endl; }
int main() {
test01();
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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| class Person { public:
Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {} void PrintPerson() { cout << "mA:" << m_A << endl; cout << "mB:" << m_B << endl; cout << "mC:" << m_C << endl; } private: int m_A; int m_B; int m_C; };
int main() {
Person p(1, 2, 3); p.PrintPerson();
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:
1 2 3 4 5
| class A {} class B { A a; }
|
B类中有对象A作为成员,A为对象成员
那么当创建B对象时,A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后?
示例:
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| class Phone { public: Phone(string name) { m_PhoneName = name; cout << "Phone构造" << endl; }
~Phone() { cout << "Phone析构" << endl; }
string m_PhoneName;
};
class Person { public:
Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName) { cout << "Person构造" << endl; }
~Person() { cout << "Person析构" << endl; }
void playGame() { cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl; }
string m_Name; Phone m_Phone;
}; void test01() { Person p("张三" , "苹果X"); p.playGame();
}
int main() {
test01();
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
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| class Person { public:
static int m_A;
private: static int m_B; }; int Person::m_A = 10; int Person::m_B = 10;
void test01() {
Person p1; p1.m_A = 100; cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;
Person p2; p2.m_A = 200; cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;
cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0; }
|
**示例2:**静态成员函数
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| class Person {
public:
static void func() { cout << "func调用" << endl; m_A = 100; }
static int m_A; int m_B; private:
static void func2() { cout << "func2调用" << endl; } }; int Person::m_A = 10;
void test01() {
Person p1; p1.func();
Person::func();
}
int main() {
test01();
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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| class Person { public: Person() { mA = 0; } int mA; static int mB; void func() { cout << "mA:" << this->mA << endl; } static void sfunc() { } };
int main() {
cout << sizeof(Person) << endl;
system("pause");
return 0; }
|
this指针概念
通过4.3.1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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| class Person { public:
Person(int age) { this->age = age; }
Person& PersonAddPerson(Person p) { this->age += p.age; return *this; }
int age; };
void test01() { Person p1(10); cout << "p1.age = " << p1.age << endl;
Person p2(10); p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1); cout << "p2.age = " << p2.age << endl; }
int main() {
test01();
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
示例:
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| class Person { public:
void ShowClassName() { cout << "我是Person类!" << endl; }
void ShowPerson() { if (this == NULL) { return; } cout << mAge << endl; }
public: int mAge; };
void test01() { Person * p = NULL; p->ShowClassName(); p->ShowPerson(); }
int main() {
test01();
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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| class Person { public: Person() { m_A = 0; m_B = 0; }
void ShowPerson() const {
this->m_B = 100; }
void MyFunc() const { }
public: int m_A; mutable int m_B; };
void test01() {
const Person person; cout << person.m_A << endl; person.m_B = 100;
person.MyFunc();
}
int main() {
test01();
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
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| class Building { friend void goodGay(Building * building);
public:
Building() { this->m_SittingRoom = "客厅"; this->m_BedRoom = "卧室"; }
public: string m_SittingRoom;
private: string m_BedRoom; };
void goodGay(Building * building) { cout << "好基友正在访问: " << building->m_SittingRoom << endl; cout << "好基友正在访问: " << building->m_BedRoom << endl; }
void test01() { Building b; goodGay(&b); }
int main(){
test01();
system("pause"); return 0; }
|
类做友元
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| class Building; class goodGay { public:
goodGay(); void visit();
private: Building *building; };
class Building { friend class goodGay;
public: Building();
public: string m_SittingRoom; private: string m_BedRoom; };
Building::Building() { this->m_SittingRoom = "客厅"; this->m_BedRoom = "卧室"; }
goodGay::goodGay() { building = new Building; }
void goodGay::visit() { cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl; cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl; }
void test01() { goodGay gg; gg.visit();
}
int main(){
test01();
system("pause"); return 0; }
|
成员函数做友元
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| class Building; class goodGay { public:
goodGay(); void visit(); void visit2();
private: Building *building; };
class Building { friend void goodGay::visit();
public: Building();
public: string m_SittingRoom; private: string m_BedRoom; };
Building::Building() { this->m_SittingRoom = "客厅"; this->m_BedRoom = "卧室"; }
goodGay::goodGay() { building = new Building; }
void goodGay::visit() { cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl; cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl; }
void goodGay::visit2() { cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl; }
void test01() { goodGay gg; gg.visit();
}
int main(){ test01();
system("pause"); return 0; }
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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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| class Person { public: Person() {}; Person(int a, int b) { this->m_A = a; this->m_B = b; } Person operator+(const Person& p) { Person temp; temp.m_A = this->m_A + p.m_A; temp.m_B = this->m_B + p.m_B; return temp; }
public: int m_A; int m_B; };
Person operator+(const Person& p2, int val) { Person temp; temp.m_A = p2.m_A + val; temp.m_B = p2.m_B + val; return temp; }
void test() {
Person p1(10, 10); Person p2(20, 20);
Person p3 = p2 + p1; cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;
Person p4 = p3 + 10; cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;
}
int main() {
test();
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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| class Person { friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);
public:
Person(int a, int b) { this->m_A = a; this->m_B = b; }
private: int m_A; int m_B; };
ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) { out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B; return out; }
void test() {
Person p1(10, 20);
cout << p1 << "hello world" << endl; }
int main() {
test();
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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| class MyInteger {
friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);
public: MyInteger() { m_Num = 0; } MyInteger& operator++() { m_Num++; return *this; }
MyInteger operator++(int) { MyInteger temp = *this; m_Num++; return temp; }
private: int m_Num; };
ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) { out << myint.m_Num; return out; }
void test01() { MyInteger myInt; cout << ++myInt << endl; cout << myInt << endl; }
void test02() {
MyInteger myInt; cout << myInt++ << endl; cout << myInt << endl; }
int main() {
test01();
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
- 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,做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题
示例:
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| class Person { public:
Person(int age) { m_Age = new int(age); }
Person& operator=(Person &p) { if (m_Age != NULL) { delete m_Age; m_Age = NULL; }
m_Age = new int(*p.m_Age);
return *this; }
~Person() { if (m_Age != NULL) { delete m_Age; m_Age = NULL; } }
int *m_Age;
};
void test01() { Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(30);
p3 = p2 = p1;
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");
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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| class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; };
bool operator==(Person & p) { if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) { return true; } else { return false; } }
bool operator!=(Person & p) { if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) { return false; } else { return true; } }
string m_Name; int m_Age; };
void test01() {
Person a("孙悟空", 18); Person b("孙悟空", 18);
if (a == b) { cout << "a和b相等" << endl; } else { cout << "a和b不相等" << endl; }
if (a != b) { cout << "a和b不相等" << endl; } else { cout << "a和b相等" << endl; } }
int main() {
test01();
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
| class MyPrint { public: void operator()(string text) { cout << text << endl; }
}; void test01() { MyPrint myFunc; myFunc("hello world"); }
class MyAdd { public: int operator()(int v1, int v2) { return v1 + v2; } };
void test02() { MyAdd add; int ret = add(10, 10); cout << "ret = " << ret << endl;
cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl; }
int main() {
test01(); test02();
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
普通实现:
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| class Java { 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; } void content() { cout << "JAVA学科视频" << endl; } };
class Python { 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; } void content() { cout << "Python学科视频" << endl; } };
class CPP { 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; } void content() { cout << "C++学科视频" << endl; } };
void test01() { cout << "Java下载视频页面如下: " << endl; Java ja; ja.header(); ja.footer(); ja.left(); ja.content(); cout << "--------------------" << endl;
cout << "Python下载视频页面如下: " << endl; Python py; py.header(); py.footer(); py.left(); py.content(); cout << "--------------------" << endl;
cout << "C++下载视频页面如下: " << endl; CPP cp; cp.header(); cp.footer(); cp.left(); cp.content();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0; }
|
继承实现:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
| 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; }
};
class Java : public BasePage { public: void content() { cout << "JAVA学科视频" << endl; } };
class Python : public BasePage { public: void content() { cout << "Python学科视频" << endl; } };
class CPP : public BasePage { public: void content() { cout << "C++学科视频" << endl; } };
void test01() { cout << "Java下载视频页面如下: " << endl; Java ja; ja.header(); ja.footer(); ja.left(); ja.content(); cout << "--------------------" << endl;
cout << "Python下载视频页面如下: " << endl; Python py; py.header(); py.footer(); py.left(); py.content(); cout << "--------------------" << endl;
cout << "C++下载视频页面如下: " << endl; CPP cp; cp.header(); cp.footer(); cp.left(); cp.content();
}
int main() {
test01();
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:

示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85
| class Base1 { public: int m_A; protected: int m_B; private: int m_C; };
class Son1 :public Base1 { public: void func() { m_A; m_B; } };
void myClass() { Son1 s1; s1.m_A; }
class Base2 { public: int m_A; protected: int m_B; private: int m_C; }; class Son2:protected Base2 { public: void func() { m_A; m_B; } }; void myClass2() { Son2 s; }
class Base3 { public: int m_A; protected: int m_B; private: int m_C; }; class Son3:private Base3 { public: void func() { m_A; m_B; } }; class GrandSon3 :public Son3 { public: void func() { } };
|
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
| class Base { public: int m_A; protected: int m_B; private: int m_C; };
class Son :public Base { public: int m_D; };
void test01() { cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl; }
int main() {
test01();
system("pause");
return 0; }
|
利用工具查看:

打开工具窗口后,定位到当前CPP文件的盘符
然后输入: cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名 所属文件名
效果如下图:

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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
| 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() { Son s; }
int main() {
test01();
system("pause");
return 0; }
|
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
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58
| class Base { public: Base() { m_A = 100; }
void func() { cout << "Base - func()调用" << endl; }
void func(int a) { cout << "Base - func(int a)调用" << endl; }
public: int m_A; };
class Son : public Base { public: Son() { m_A = 200; }
void func() { cout << "Son - func()调用" << endl; } public: int m_A; };
void test01() { Son s;
cout << "Son下的m_A = " << s.m_A << endl; cout << "Base下的m_A = " << s.Base::m_A << endl;
s.func(); s.Base::func(); s.Base::func(10);
} int main() {
test01();
system("pause"); return EXIT_SUCCESS; }
|
总结:
- 子类对象可以直接访问到子类中同名成员
- 子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
- 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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
| class Base { public: static void func() { cout << "Base - static void func()" << endl; } static void func(int a) { cout << "Base - static void func(int a)" << endl; }
static int m_A; };
int Base::m_A = 100;
class Son : public Base { public: static void func() { cout << "Son - static void func()" << endl; } static int m_A; };
int Son::m_A = 200;
void test01() { cout << "通过对象访问: " << endl; Son s; cout << "Son 下 m_A = " << s.m_A << endl; cout << "Base 下 m_A = " << s.Base::m_A << endl;
cout << "通过类名访问: " << endl; cout << "Son 下 m_A = " << Son::m_A << endl; cout << "Base 下 m_A = " << Son::Base::m_A << endl; }
void test02() { cout << "通过对象访问: " << endl; Son s; s.func(); s.Base::func();
cout << "通过类名访问: " << endl; Son::func(); Son::Base::func(); Son::Base::func(100); } int main() {
test02();
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53
| class Base1 { public: Base1() { m_A = 100; } public: int m_A; };
class Base2 { public: Base2() { m_A = 200; } public: int m_A; };
class Son : public Base2, public Base1 { public: Son() { m_C = 300; m_D = 400; } public: int m_C; int m_D; };
void test01() { Son s; cout << "sizeof Son = " << sizeof(s) << endl; cout << s.Base1::m_A << endl; cout << s.Base2::m_A << endl; }
int main() {
test01();
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:
-
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。
-
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
| class Animal { public: int m_Age; };
class Sheep : virtual public Animal {}; class Tuo : virtual public Animal {}; class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {};
void test01() { SheepTuo st; st.Sheep::m_Age = 100; st.Tuo::m_Age = 200;
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; }
int main() {
test01();
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
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
下面通过案例进行讲解多态
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
| class Animal { public: virtual void speak() { 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.speak(); }
void test01() { Cat cat; DoSpeak(cat);
Dog dog; DoSpeak(dog); }
int main() {
test01();
system("pause");
return 0; }
|
总结:
多态满足条件
多态使用条件
重写:函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写
多态案例一-计算器类
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器类
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117
| 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; } } public: int m_Num1; int m_Num2; };
void test01() { 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; }
class AbstractCalculator { public :
virtual int getResult() { return 0; }
int m_Num1; int m_Num2; };
class AddCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 + m_Num2; } };
class SubCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 - m_Num2; } };
class MulCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 * m_Num2; } };
void test02() { AbstractCalculator *abc = new AddCalculator; abc->m_Num1 = 10; abc->m_Num2 = 10; cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; delete abc;
abc = new SubCalculator; abc->m_Num1 = 10; abc->m_Num2 = 10; cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; delete abc;
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() {
test02();
system("pause");
return 0; }
|
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
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
| class Base { public: virtual void func() = 0; };
class Son :public Base { public: virtual void func() { cout << "func调用" << endl; }; };
void test01() { Base * base = NULL; base = new Son; base->func(); delete base; }
int main() {
test01();
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:
虚析构语法:
virtual ~类名(){}
纯虚析构语法:
virtual ~类名() = 0;
类名::~类名(){}
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
| class Animal { public:
Animal() { cout << "Animal 构造函数调用!" << endl; } virtual void Speak() = 0;
virtual ~Animal() = 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); } virtual void Speak() { cout << *m_Name << "小猫在说话!" << endl; } ~Cat() { cout << "Cat析构函数调用!" << endl; if (this->m_Name != NULL) { delete m_Name; m_Name = NULL; } }
public: string *m_Name; };
void test01() { Animal *animal = new Cat("Tom"); animal->Speak();
delete animal; }
int main() {
test01();
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
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:
- 文本文件 - 文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中
- 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:
- ofstream:写操作
- ifstream: 读操作
- fstream : 读写操作
文本文件
写文件
写文件步骤如下:
-
包含头文件
#include <fstream>
-
创建流对象
ofstream ofs;
-
打开文件
ofs.open(“文件路径”,打开方式);
-
写数据
ofs << “写入的数据”;
-
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
| #include <fstream>
void test01() { ofstream ofs; ofs.open("test.txt", ios::out);
ofs << "姓名:张三" << endl; ofs << "性别:男" << endl; ofs << "年龄:18" << endl;
ofs.close(); }
int main() {
test01();
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:
-
包含头文件
#include <fstream>
-
创建流对象
ifstream ifs;
-
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);
-
读数据
四种方式读取
-
关闭文件
ifs.close();
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53
| #include <fstream> #include <string> void test01() { ifstream ifs; ifs.open("test.txt", ios::in);
if (!ifs.is_open()) { cout << "文件打开失败" << endl; return; }
char c; while ((c = ifs.get()) != EOF) { cout << c; }
ifs.close();
}
int main() {
test01();
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
| #include <fstream> #include <string>
class Person { public: char m_Name[64]; int m_Age; };
void test01() {
ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
Person p = {"张三" , 18};
ofs.write((const char *)&p, sizeof(p));
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
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
| #include <fstream> #include <string>
class Person { public: char m_Name[64]; int m_Age; };
void test01() { ifstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary); if (!ifs.is_open()) { cout << "文件打开失败" << endl; }
Person p; ifs.read((char *)&p, sizeof(p));
cout << "姓名: " << p.m_Name << " 年龄: " << p.m_Age << endl; }
int main() {
test01();
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