C++面向对象高级编程（侯捷）——听课笔记

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0.写在前面

C++语言编写时需要注意的规范：

1. 数据一定放在private中；
2. 参数尽可能以reference（const）传递；
3. 返回值尽量以reference传递；
4. 在类的本体函数中，能加const的尽量加；
5. 构造函数使用re(r), im(i) { };

1.C++程序代码的基本形式

1.1 C++文件类型

• .h文件：
  • 头文件：声明；
  • 标准库.
• .cpp文件：

  • 主程序；

    • 主程序中引用头文件的声明为***#include"iosteam.h"***形式;
    • 引用标准库的声明为***#include*** .

    扩展名不一定是.h或.cpp，也会根据编译器的不同有所不同，有可能无扩展名。

    // C++代码
    #include <iosteam.h>
    using namespace std;
    int main()
    {
             
    	int i=7;
    	cout << "i="<<i<<endl;
    
    	return 0;
    }
    // C代码
    #include<stdio.h>
    
    int main()
    {
             
    	int i=7;
    	printf("i=%d \n", i);
    
    	return 0;
    }
    

1.2 头文件的正规写法

• 防卫式声明

//comlex.h
//防卫式声明
#ifndef_COMPLEX_//如果未定义过COMPLEX，不会重复include同一个函数
				//名称一般大写
#define_COMPLEX_//定义COMPLEX函数

.....

#endif//结束

• 引用程序举例

//complex-test.h
#include <iosteam.h>
#include "complex.h"
using namespace std;

int main()
{
     
	complex c1(2,1);
	complex c2;
	cout<<c1<<endl;
	cout<<c2<<endl;

	c2=c1+5;
	c2=7+c1;
	c2+=c1;
	c2+=3;
	c2=-c1;
	
	cout<<(c1==c2)<<endl;
	cout<<(c1!=c2)<<endl;
	cout<<conj(c1)<<endl;
	
	return 0;
}

• 头文件的布局

#ifndef_COMPLEX_
#define_COMPLEX_

//前置声明
#include <cmath>

class osteam;
class complex;
complex&_doapl(complex* ths, const complex& r);

//类-声明
class complex
{
     
	...
};

//类-定义
complex::function ...
#endif

• class-声明举例

class complex	//class head
{
     				//class body
public:
	comlpex(double r=0, double i=0)
		: re (r), im(i)
	{
     }
	complex& operator += (const complex&);
	double real () const{
      return re; }
	double imag () const{
      return im; }
pravite:
	double re, im;

	friend complex&_doapl(copmlex*, const complex&);
};

{
     
	complex c1(2, 1);
	complex c2;
	...
}

• 模版

template<typename T>//模版的声明
class complex
{
     
public:
	comlpex(T r=0, T i=0)
		: re (r), im(i)
	{
     }
	complex& operator += (const complex&);//此函数无大括号，在此处只是声明
	T real () const{
      return re; }//此两函数有大括号{}，即在此处定义
	T imag () const{
      return im; }
pravite:
	double re, im;

	friend complex&_doapl(copmlex*, const complex&);
};

{
     
	complex<double>c1(2.5, 1.5);
	complex<int>c1(2, 6);
}

inline函数的概念：
一个函数在函数本体内定义，是inline函数
inline函数快速性较好，但是函数过于复杂时，不能inline，是否变为inline函数由编译器决定，
上面的

	T real () const{
      return re; }//此两函数有大括号{}，即在此处定义
	T imag () const{
      return im; }

就是inline function（inline函数），但是最后是否真的变成inline function是未知的，鉴于如此简单，编译器应该可以写成inline函数，

inline double
imag(const complex& x)
{
     
return x.imag();
}

以上函数虽然写成inline function，但是最后是否能成为inline function还是编译器决定。

• 访问级别（class level）
  public与private关键字定义了class内部内容可被访问的级别。
  一般数据定义为private。
  外界要用的函数定义为public。
  public与private可交错使用，不必放在一起。

// 正确的调用
{
     
   complex c1(2, 1);
   cout << c1.real();
   cout << c1.imag();
}
// 错误的调用
{
     
   complex c1(2, 1);
   cout << c1.re;
   cout << c1.im;
}

错误是因为调用了private内的数据。

1.3 构造函数

// 正确的调用
complex (double r = 0, double i = 0) :re(r), im(i) {
      }

1. 构造函数的函数名称一定与类的名称相同；
2. 构造函数可以拥有参数；
3. 参数可以有默认值；
4. 构造函数无返回类型；
5. :re(r), im(i)是初值列（initialization list），含义是将r赋值给re，将i赋值给im；
6. 外部程序不能调用类中的构造函数，通过建立变量的语句，类会自动调用；

重载（overloading）——构造函数可以有很多个

class complex
{
     
	public:
		complex (double r = 0, double i = 0) :re(r), im(i) {
      }
		complex () : re(0), im(0) {
      }
		//以上两行不能同时存在，编译器会产生混乱
		complex& operator += (const complex&);
		double real () const{
     return re;}//取得实部
		double imag () const{
     return im;}
	private:
		double re, im;
		friend comlex&_doapl (complex*, const complex&);
};
void real(double r) ~~const~~  {
     re=r;}//给实部赋值

8. 重载：同一个函数名称对应多个函数；
9. 两个相同函数名称的函数，在编译器编译后的函数是不同的；
10. 有默认值的构造函数不能重载；
11. 可以将构造函数放入private区域内，此时，外部程序不可以调用构造函数，即变量不可以被创建；

//单例（Singleton）
class A
{
     
public:
	static A& getInstance();
		setup() {
     ...}
private:
		A();
		A(const A& rhs);
		...
}

A& A::getInstance()
{
     
	static A a;
	return a;
}

构造函数在private区时，说明class中只有一份，外界想要调用时需要如下写法：

A::getInstance().setup();

1.4参数传递与返回值

class complex
{
     
public:
   complex( double r=0	,double i=0): re(r), im(i) {
      }
   complex& operator += ( 	const complex&);
   double real () const {
     return re;}
   double imag () const {
     return im;}
private:
   double re, im;
   
   friend complex&_doapl(complex*, const complex&);
}

注意double real () const {return re;}中的const，这里是将实部和虚部提取出来，并不做改变，所以用const。
class中，不改变数据的函数就加上const，

如果不加const，下面的第一个调用不存在歧义，但是第二个调用会产生歧义。

   complex c1(2, 1);
   cout << c1.real();
   cout <<c1.imag();

错误的外部调用

   const complex c1(2, 1);
   cout << c1.real();
   cout <<c1.imag();

pass by value、pass by reference和pass by reference to const

1. pass by value：传递数值，整个数值，所有内容都传递出去，字节数相同，不建议使用。

complex( double r=0	,double i=0): re(r), im(i) {
      }

3. pass by reference：传递引用，引用的底部就相当于一个指针，传递速度很快。

ostream&
operator<<(ostream& os, const complex& x)
{
     
	return os<<'('<<real(x)<<','<<imag(x)<<')'
}

3. pass by reference to const：传递的指针不可以被修改

complex& operator += ( 	const complex&);

所以，变量传递尽量传递引用，如果不希望值被修改，可以传递常量引用。

返回值得传递也要尽量return by reference。

1.5友元（friend）

friend complex&_doapl (complex*, const complex);

inline complex&
_doapl(complex* ths, const com;iex& r)
{
     
   ths->re += r.re;
   ths->im += r.im;
   return *ths;
}

定义为友元的函数可以调用class中的private成员。
友元函数可以直接调用private中的数据，而非friend只能通过函数来调用变量。

同一个class中的各个object互为friend。

class complex
{
     
public:
   complex( double r=0	,double i=0): re(r), im(i) {
      }
   int func(const complex& param)
   {
      return param.re + param.im; }
private:
   double re, im;
}

{
     
   complex c1(2, 1);
   complex c2;

   c2.func(c1);
}

不能return by reference的情况

inline complex&
_doapl(complex* ths, const complex& r)
{
     
   ths->re += r.re;
   ths->im += r.im;
   return *ths;
}

inline complex&
complex::operator += (const  comlpex& r)
{
     
   return_dopal(this, r);
}

当一个变量是类的内部变量时，函数调用结束，值对应的空间就释放掉了，这时，不能向外界传递该值得引用，该引用也是一个坏值。

1.6操作符重载

inline complex&
_doapl(complex* ths, const complex& r)
{
     
   ths->re += r.re;
   ths->im += r.im;
   return *ths;
}

inline complex&
complex::operator += (const complex& r)
{
     
   return_doapl(this, r);
}

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第一列文本居中	第二列文本居右	第三列文本居左

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$$\Gamma (z)={\int }_0^{\infty }{t}^{z-1}{e}^{-t}dt.$$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

Mon 06 Mon 13 Mon 20 已完成 进行中 计划一 计划二 现有任务 Adding GANTT diagram functionality to mermaid

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：:

张三 李四 王五 你好！李四, 最近怎么样? 你最近怎么样，王五？ 我很好，谢谢! 我很好，谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接

长方形

圆

圆角长方形

菱形

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认？ 结束 yes no

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

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1. mermaid语法说明 ↩︎

2. 注脚的解释 ↩︎