C++语言基础知识点梳理

在前一篇博文中，把C语言知识作了一个梳理，现在把C++的内容也做一个小小的整理，供参考。从下次开始，进入cocos2dx内容。

一 C语言部分（见前一篇）

二 C++数据类型
C++在C语言的基础上，增加了bool型和 wchar_t型，以及引用类型，引用类型在后面单独讲。
附表：C++数据类型（原文连接： http://blog.csdn.net/phunxm/article/details/5071772 ）

Type	Size	数值范围
无值型void	0 byte	无值域
布尔型bool	1 byte	true,false
有符号短整型short [int] /signed short [int]	2 byte	-32768~32767
无符号短整型unsigned short [int]	2 byte	0~65535
有符号整型int /signed [int]	4 byte	-2147483648~2147483647
无符号整型unsigned [int]	4 byte	0~4294967295
有符号长整型long [int]/signed long [int]	4 byte	-2147483648~2147483647
无符号长整型unsigned long [int]	4 byte	0~4294967295
long long	8 byte	0~18446744073709552000
有符号字符型char/signed char	1 byte	-128~127
无符号字符型unsigned char	1 byte	0~255
宽字符型wchar_t (unsigned short.)	2 byte	0~65535
单精度浮点型float	4 byte	-3.4E-38~3.4E+38
双精度浮点型double	8 byte	1.7E-308~1.7E+308
long double	8 byte

说明：
（1）类型修饰符signed和unsigned用于修饰字符型和整形。
（2）类型修饰符short和long用于修饰字符型和整形。
（3）当用signed和unsigned、short和long修饰int整形时，int可省略。
（4）其中bool和wchar_t是C++特有的。对于条件判断，零为假，非零为真，对bool变量可赋非0非1的其他真值。
（5）float的精度（6位有效数字）通常是不够的，double类型可以保证10位有效数字，能够满足大多数计算的需要。使用double类型基本不会出错，在float类型中存在隐式的精度损失。默认的浮点字面值常量为double类型，在数值后面加上F或f表示单精度，例如3.14159F。浮点数float、double的存储设计，从本质上来说是设计了一个数值映射，充分利用了二进制存储的特点。参考IEEE754浮点数表示标准。
（6）除上表以外，C/C++都可以自定义枚举enum、联合union和struct结构体类型。
（7）以上sizeof通过Windows XP 32位平台测试，其中某些类型数据的字节数和数值范围由操作系统和编译平台决定。比如16位机上，sizeof(int) = 2，而32位机上sizeof(int) = 4；32位机上sizeof(long) = 4，而64位机上sizeof(long) = 8。除此之外，注意64位机上的pointer占8byte。
（8）void的字面意思是“无类型”，不能用来定义变量。void真正发挥的作用在于：<1> 对函数返回和函数参数的限定，例如自定义既不带参数也无返回值的函数void MyFunc(void);<2>定义无类型通用指针void *，指向任何类型的数据。
（9）标准C++库及STL还提供了通用数据结构：字符串类string；向量类模板vector；双端队列类模板deque；链表类模板list；容器适配器堆栈类stack（实现先进后出的操作）；容器适配器队列类queue（实现先进先出的操作）；集合类set；多重集合类multiset；映射类map；多重映射类multimap；位集合bitset；迭代器iterator (类似指针的功能,对容器的内容进行访问)。
（10）在标准c++中，int的定义长度要依靠你的机器的字长，也就是说，如果你的机器是32位的，int的长度为32位，如果你的机器是64位的，那么int的标准长度就是64位，而vc中__int64是为在32机位机器长实现64位长度的整形数。
（11）关于32位平台下的int和long
long从字面上看，应该是64位才更合理，把long当成32位实在是一个历史的包袱。像C#那样新起炉灶的程序语言，由于没有需要支持老代码的问题，就把long当作64位来处理了。
在32位平台下，long是相对short而言，long（short）类型是long（short） int类型的简称，sizeof(long) = sizeof(int) = 4。int和long的范围虽然一样,但输入输出格式不同,printf int的格式为%d，而printf long的格式为%ld。
考虑到程序的可移植性，还是要将他们区分开来。但当要求的数值范围为4byte时，建议使用int类型，因为第一版的C语言只有一种内置类型，那就是int。
long类型的位数总是和机器的指针位数相等。
字面值整数常量的类型默认为int或long，其精度类型取决于精度值，其值适合int型就是int型，比int型（ INT_MAX ）大的就是long类型。通过增加后缀可强制将字面值整数常量转换成long、unsigned或unsigned long类型。通过在数值后面添加L或l（推荐使用L，防l与1混淆）指定常量为long类型。例如128u，1L，1024UL，8Lu。没有short类型的字面值常量。
（12）在Win32 API及MFC中为了使类型名称在语意上更明了，对以上基本类型进行了大量的typedef。例如WINDEF.H中的BYTE,WORD,DWORD。
（13）计算机内部内存的基本单位是1byte(8个位)

三 内存空间
堆 (heap)： 由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由 OS 回收。
栈 (stack)： 局部变量、函数参数，由编译器分配和示范。
全局 / 静态存储区：全局变量和静态变量被分配到同一块内存中， C 语言中，全局变量又分为初始化的 (DATA 段 ) 和未初始化的 (BSS 段 ) ， C++中 没有区分，它们共同占用同一块内存区。
常量存储区：常量字符串，不允许修改 ( 通过非正当手段也可以修改，而且方法很多 ) ，程序结束后由系统释放。

四 面向对象特性
1 抽象
    1.1 类
     a 头文件
          class <类名>{
              [静态成员];
　　　　 public:
　　　　<成员函数或数据成员声明>
　　　　 private:
　　　　<数据成员或成员函数声明>
　　};
　　b 源文件:函数实现，静态成员变量初始化
    1.2 模板
           a 类模板
           b 函数模版
2 封装
    2.1 公有public
    2.2 保护protected
    2.3 私有private
    2.4 友员friend
----------------------------------------------------

｜访控限定符    | 访控属性    |  自己  | 子类|类外｜友员|

----------------------------------------------------

｜public      |     公有    |   Ok  |  Ok | Ok ｜Ok  |

｜protected   |     保护    |   Ok  |  Ok | No ｜Ok  |

｜private     |      私有     |   Ok  |  No | No ｜Ok  |
----------------------------------------------------
3 继承
    3.1 单继承
    3.2 多继承
    3.3 继承方式 

-----------------------------------------

基类中    | 公共子类中 | 保护子类 | 私有子类|

-----------------------------------------

public    |     公有  |   保护  |  私有   | 

protected |     保护  |   保护  |  私有   |  

private   |     私有  |   私有  |  私有   | 

----------------------------------------- 
    3.4 虚继承
           解决菱形继承(又叫钻石继承)问题中，最终子类中多份数据拷贝或数据不一致问题
4 多态
    4.1 静态多态性－重载
           a.函数重载
           b.运算符重载
    4.2 动态多态性－虚函数覆盖
           基类指针指向子类对象，调用子类成员函数
          ＊纯虚函数
          ＊虚析构函数

五 标准摸板库(STL)
在C++标准中，STL被组织为下面的13个头文件 ： 、、、、、、
、、、、和。

1 算法(algorithm)
  主要由头文件，和组成
  1.1 是所有STL头文件中最大的一个（尽管它很好理解），它是由一大堆模版函数组成的，可以认为每个函数在很大程度上都是独立的。
       其中常用到的功能范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改、移除、反转、排序、合并等等。

  1.2 体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的一些操作。

  1.3 中则定义了一些模板类，用以声明函数对象。 
2 容器(container)
   主要由头文件,,,,
   2.1 向量(vector) 连续存储的元素
   2.2 列表(list)       由节点组成的双向链表，每个结点包含着一个元素
   2.3 双队列(deque) 连续存储的指向不同元素的指针所组成的数组
   2.4 集合(set) 由节点组成的红黑树，每个节点都包含着一个元素，节点之间以某种作用于元素对的谓词排列，没有两个不同的元素能够拥有相同的次序
   2.5 多重集合(multiset) 允许存在两个次序相等的元素的集合
   2.6 栈(stack) 后进先出的值的排列
   2.7 队列(queue) 先进先出的执的排列
   2.8 优先队列(priority_queue) 元素的次序是由作用于所存储的值对上的某种谓词决定的的一种队列
   2.9 映射(map) 由{键，值}对组成的集合，以某种作用于键对上的谓词排列
   2.10 多重映射(multimap) 允许键对有相等的次序的映射
3 迭代器(iterator)
    迭代器部分主要由头文件,和组成。
   3.1 是一个很小的头文件，它包括了贯穿使用在STL中的几个模板的声明

  3.2 中提供了迭代器使用的许多方法

  3.3 的描述则十分的困难，它以不同寻常的方式为容器中的元素分配存储空间，同时也为某些算法执行期间产生的临时对象提供机制,
       中的主要部分是模板类allocator，它负责产生所有容器中的默认分配器。

六 文件操作
1 文件
2 二进制

七 C++特性
1 命名空间
    1.1 定义
           namespace [命名空间名]{[变量]；[函数]；[子命名空间](只能定义不能声明);}
    1.2 使用
           a  using namespace 命名空间名[::命名空间名……];
        b 命名空间名::子命名空间名::……
   1.3 命名空间别名
         namespace 别名 = 命名空间名;
2 引用
    2.1 访问对象和对象的引用访问的是同一片内存区域
    2.2 引用必须初始化
    2.3 引用初始化之后，不能再绑定再别的对象上
    2.4 函数参数传递引用是一种地质传递 
3 类型转换( 去const属性用const_cast，静态类型转换,基本类型转换用static_cast,多态类之间的类型转换用daynamic_cast,不同类型的指针类型转换用reinterpret_cast )
    3.1 const_cast 去掉类型的const或volatile属性
    3.2 static_cast( 类似于C风格的强制转换。无条件转换 ) 
           a  基类和子类之间转换：其中子类指针转换成父类指针是安全的；但父类指针转换成子类指针是不安全的。(基类和子类之间的动态类型转换建议用dynamic_cast)
        b 基本数据类型转换。enum, struct, int, char, float等。static_cast不能进行无关类型（如非基类和子类）指针之间的转换。
        c 把空指针转换成目标类型的空指针。
        d 把任何类型的表达式转换成void类型。
        e static_cast不能去掉类型的const、volitale属性(用const_cast)。  
    3.3 dynamic_cast ( 有条件转换，动态类型转换，运行时类型安全检查(转换失败返回NULL) )
           a  安全的基类和子类之间转换。
        b 必须要有虚函数。
        c 相同基类不同子类之间的交叉转换。但结果是NULL。
   3.4 reinterpret_cast(仅仅重新解释类型，但没有进行二进制的转换)
         a 转换的类型必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
         b 在比特位级别上进行转换。它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数，在把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值)。
            但不能将非32bit的实例转成指针。
         c 最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。
         d 很难保证移植性。
4 new和delete
    4.1 new 动态创建对象和数组
    4.2 delete/delete[]
    4.3 与malloc和free区别
5 static成员(类所有，而不是对象所有)
    5.1 static成员变量
    5.2 static成员函数(只能访问类的static成员变量，没有this指针)

7 异常处理try-throw-catch(没有用到过，很多公司也不允许使用）

以上内容并并非很详细，只是一个大体的框架。

传递正能量：人生如同故事，重要的并不在于多长，而在于多好。