GeekBand C++面向对象高级编程（下）First Week
面向对象的下篇侧重于C++的技术主线－泛型编程（Generic Programming）和面向对象编程（Object-Oriented Programming）。然后通过深入探索C++继承关系的对象模型，描述底层this指针，vptr(虚函数），vtbl（虚表），virtual mechanism（虚机制）以及 virtual function（虚函数）形成 polymorphism (多态）的成因。
Operator Overloading
Operator Overloading 在C++中是一个非常重要的特性，很多的C++中非常重要的特性都是由此产生的，比如 conversion function， functor（function-like class), smart pointer（pointer-like class)。
Operator Overloading有以下的一些类型
operator op
operator type
operator new
operator new []
operator delete
operator delete []
operator "" suffix-identifier (since C++11)
user-defined conversion function
转换函数是能够隐式或者显式的把一个class类型转成其它的类型。可以像成员函数一样声明，但是没有返回类型的（一般需要定义为const函数）。
syntax
operator conversion-type-id
explicit operator conversion-type-id (since c++11)
其中 conversion-type-id 是 除去 函数和数组的操作符 [] ()的 类型（如 bool, int 等）
class Fraction
{
public:
Fraction(int num, int den = 1) : m_numerator(num), m_denominator(den) {}
operator double() const { return (double)(m_numerator / m_denominator); }
private:
int m_numerator;
int m_denominator;
};
// test
Fraction f(3, 5)
double d = 4 + f // 编译器将调用 operator double 将f 转成 double
functor(function-like class)
functor 表示 class具有function 的特性。 class 通过重载 () 实现。
template
struct identity {
const T& operator() (const T& x) const { return x; }
};
// test
identity t();
int t2 = t(); // 编译器将调用 operator()
pointer-like class
pointer-like class 最常用的就是智能指针和迭代器。 class 通过重载 * 和 -> 实现指针的表现功能。
template
class shared_ptr
{
public:
T& operator*() const { return *px; }
T* operator->() const { return px; }
private:
T* px;
long* pn;
};
// test
shared_ptr sp(new Foo);
Foo f(*sp); // 将调用 operator*()
sp->method(); // 将调用 operator->(). -> 符号有个特性就是作用完之后还会继续存在
template
模版是C++ 中实现泛型编程的一个最重要的手段。
class template
类模版中可以指定类中函数参数或者成员变量的类型为模版类型。
template
class Complex
{
public:
complex (T r = 0, T i = 0) : re(r), im(r) { }
private:
T re, im;
};
function template
template
inline const T& min(const T& a, const T& b)
{
return b < a ? b : a;
}
member template
template sepecialization
模版的特化的就是指定模版参数的类型。
Syntax
template <> declaration
template<>
struct hash {
size_t operator() (char x) const { return x; }
}
template partial sepectialization
模版的偏特化就是固定模版参数的一些类型。
个数的偏：
template
class vector
{
...
};
template
class vector
{
...
}; // 这种写法就是上面的偏特化，固定了其中的一个模版参数类型,只有一个模版参数
范围的偏
template
class C
{
};
template
class C
{
...
}; // 这种写法就是上面的偏特化，固定了参数的模版类型（指针类型）
template template parameter
模版模版参数
c++11 的一些语言特性
c++11 增加了很多新的语言特性，这些特性更佳丰富了C++的语法，更加具有现代编程语言的特性。
__cplusplus 宏，
c++ 98/03 的 __cpulsplus 为 199711, C++ 11 的为 201103
auto
自动类型推导，C++11 中的 auto不同于 以前的 auto 变量的语义(局部变量）。C++ 11 中auto 可以让编译器自动帮助去推导出左值变量的类型。
list c;
...
auto ite = find(c.begin(), c.end(), target); // 编译器可以自动推导出 ite 的类型
variadic templates(数量不定的模版参数)
C++11 提供任意个数模版参数的语法 ...。
range-base for
一种更加简单方便的遍历容器中元素的写法。
syntax
for (range_declaration : range_expression) loop_statement
range_declaration: 命名变量的声明, 类型是 range_expression 表示的 序列中的元素类型， 或者是这种元素类型的引用。 一般可以使用auto (或 auto& )去表示。
range_expression: 一段适合的序列表达式(通常是 一个数组或者一个拥有 begin 和 end 成员函数的对象） 或者是由 花括号括起的初始值序列。
类似的还有for_each 的语法。
std::vector v = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
for(const int &i : v) // access by const reference
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
for(auto i: v) // access by value, the type of i is int
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
for(auto&& i: v) // access by reference, the type of i is int&
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
for(int n: {0, 1, 2, 3, 4, 5}) // the initializer may be a braced-init-list
std::cout << n << ' ';
std::cout << '\n';
int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
for(int n: a) // the initializer may be an array
std::cout << n << ' ';
std::cout << '\n';
for(int n: a)
std::cout << 1 << ' '; // the loop variable need not be used
std::cout << '\n';