C++核心编程-黑马笔记（自用）

C++核心编程

1 内存分区模型

1.1 程序运行前

在程序编译后，生成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以外地修改了它的指令。

全局区：(整个程序结束后，系统自动释放)

• 全局变量和静态变量存放于此
• 全局区还包含了常量区，字符串常量和其他常量也存放于此
• 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

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（字符串常量、const修饰的全局变量）
• 常量区中存放const修饰的全局变量和字符串常量
• 不在全局区：局部变量、const修饰的局部变量

1.2 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（栈区的数据在函数执行完成后自动释放）

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

int * func(int b){ //形参也会存放在栈区
    b=100;
    int a= 10;//局部变量 程序运行后存放在栈区，栈区的数据在函数执行完成后自动释放
    return &a;//返回局部变量的地址
}

int main(){
    //用指针接收函数func的返回值
    int * p =func(1);
    cout<<*p<

**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。

int * func(){
    //利用new关键字 可以将数据开辟到堆区
    int * p =new int(10); //在堆区开辟内存，把内存地址返回给指针。
    return p;
    
}
int main(){
    //在堆区开辟数据
    int * p = func();
    cout<<*p<

**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。

1.3 new 操作符

int * func(){
    //在堆区创建整型数据
    //new 可以帮你在堆区创建某一类型数据，并返回该数据类型的指针
    int * p = new int(10);
    return p;  
}
void test01(){
    int * p = func();
    cout<<*p<

2. 引用

2.1 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

int main（）{
    int a = 10;
    int &b = a;
    cout<

2.2 引用注意事项

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	//int &c; //错误示范，引用必须初始化
	int& c = a;//一旦初始化后就不可以更改引用
	c = b;//这是赋值操作，不是更改引用
	system("pause");
	return 0;
}

2.3 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装饰实参

**优点：**可以简化指针修改实参

//1.值传递
void mySwap01(int a,int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//2.地址传递
void mySwap02(int* a, int* b) {
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}
//3.引用传递
void mySwap03(int &a,int &b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	//值传递，形参不会修饰实参
	mySwap01(a, b);
	//地址传递，形参会修饰实参
	mySwap02(&a, &b);
	//引用传递，形参会修改实参
	mySwap03(a, b);//相当于int &a=a;int &b=b;之后二者地址进行了交换
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

2.4 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

//1.不要返回局部变量的引用
int& test01(){
    int a = 10;//局部变量存放在栈区，函数执行后会自动释放
    return a;
}
//2.函数的调用可以作为左值
int& test02(){
    static int a=10;//静态变量，存放在全局区，全局区上的数据在整个程序结束后才释放
    return a;
}
int main(){
    int &ref = test01();
    cout<

2.5 引用的本质

本质：**引用的本质在c++中内部实现是一个指针常量。**引用一旦初始化后，指向地址就不能改变。

//发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
    ref = 100;
}

int main(){
    int a =10;
    //自动转换为 int* const ref = &a;指针常量是指针指向不可变，也说明为什么引用不可更改
    int& ref = a;
    ref = 20;
    cout<

结论：C++推荐引用技术，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。

2.6 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

//打印数据函数
void showValue(const int& val) {
	//val = 1000;      //用const修饰形参之后，数据就不能修改了
	cout << val << endl;
}
int main(){
    //常量引用
	//使用场景:用来修饰形参，防止误操作
	//int a =10;
	//int& ref = 10;//必须引用一块合法的内存空间，这样是错误的
	const int& ref = 10;//加入const后，编译器会将代码修改为 int temp =10;const int & ref = temp;
	//ref = 20;         //加入const之后变为只读，不可以修改，会报错

	int a = 100;
	showValue(a);
	cout << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

3. 函数提高

3.1 函数的默认参数

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）

//如果我们自己传入数据，就用自己的数据，如果没有，就用默认值
//如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须有默认值
int function(int a,int b=20,int c=30){
    return a+b+c;
}

//如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数
//声明和实现只能有一个有默认参数
int func2(int a = 10,int b=10);//函数声明
int func2(int a ,int b){
    return a+b;
}

int main(){
    cout<

3.2 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）{}

示例：

//目前阶段的占位参数，我们还用不到，后面课程会用到
//占位参数 还可以有默认值   void func(int a,int=10)
void func(int a,int){
    cout<<"this is func"<

3.3 函数重载

3.3.1 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：函数的返回值类型的不同，不可以作为函数重载的条件

void func(){
    cout<<"func的调用"<

3.3.2 函数重载注意事项

void func(int &a){
    cout<<"func(int &a)的调用"<

4. 类和对象

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物皆为对象，对象上有其属性和行为

4.1 封装

4.1.1 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，变现生活中的事物
• 将属性和行为加以权限控制

封装的意义一： 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};

示例一:设计一个圆类，求圆的周长

const double PI = 3.14;
class Circle {         //跟结构体有何区别？

public:        //访问权限
	
	int r;   //类中的属性和行为统称为成员，属性又叫 成员属性或成员变量
	
	double circle_zc() { //行为又叫 成员函数或成员方法
		return 2 * PI * r;
	}

};
int main(){
    Circle c1;  //实例化对象（通过一个类创建一个对象的过程）
	c1.r = 10;   //给实例化对象的属性赋值
	cout << "周长为：" << c1.circle_zc() << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
    

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：

1. public 公共权限 成员 类内可以访问 类外可以访问

2. protected 保护权限 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子可以访问父亲中的保护内容

3. private 私有权限 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容

class Person{
public:
    //公共权限
    string m_name;
protected:
    //保护权限
    string m_car;
private:
    //私有权限
    int m_password;
public:
    void func(){          //类内都可以访问
        m_name = "张三";
        m_car = "拖拉机";
        m_password = 123456;           
    }  
};

int main(){
    //实例化对象
    Person p1;
    p1.m_name = "李四";
    //p1.m_car= "奔驰";  //报错，因为保护权限内容，在类外访问不到
    //p1.m_password = 123; //报错，私有权限内容，在类外也访问不到
    system("pause");
	return 0;
}

4.1.2 struct和class的区别

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

class C1{
    int m_A;//默认权限为私有权限
};

struct C2{
    int m_A;//默认权限为公共权限
};

int main(){
    C1 c1;//实例化对象
    //c1.m_A = 100;//报错，因为默认为私有权限，因此这是私有属性，类外不能访问
    C2 c2;//创建结构体变量，
    c2.m_A = 100; ///默认为公共属性，类外可以访问
    system("pause");
	return 0;
}

4.1.3 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。

//成员属性设置为私有
class Person {
public:         //设置一个public的接口
	//设置姓名
	void setName(string name) {
		m_name = name;
	}
	//获取姓名
	string getName() {
		return m_name;
	}
	//获取年龄 只读
	int getAge() {
		//m_age = 10;//初始化为10
		return m_age;
	}
	void setAge(int age) {           //对于写权限，我们可以检测数据的有效性。
		if (age < 0 || age>150) {
			m_age = 0;
			cout << "输入有误！" << endl;
			return;
		}
		m_age = age;
	}
	//设置情人 只写
	void setLover(string lover) {
		m_lover = lover;
	}
private:
	string m_name;
	int m_age;
	string m_lover;
};

int main(){
    Person p;
	p.setName("jack"); //设置姓名
	cout << "姓名为：" << p.getName() << endl; //获取姓名
	//获取年龄，只读
	cout << "年龄为：" << p.getAge() << endl;
	//设置情人，只写
	p.setLover("Tina");
	system("pause");
	return 0;
}

案例1：设计立方体类

//立方体设计
//1.创建立方体类
//2.设计属性
//3.设计行为，回去立方体表面积和体积
//4.分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相同
class Cube {
public:
	void set_L(int l) {
		m_l = l;
	}
	int get_L() {
		return m_l;
	}
	void set_W(int w) {
		m_w = w;
	}
	int get_W() {
		return m_w;
	}
	void set_H(int h) {
		m_h = h;
	}
	int get_H() {
		return m_h;
	}
	//获取立方体面积
	int calculateS() {
		return 2 * m_l * m_h + 2 * m_l * m_w + 2 * m_h * m_w;
	}
	//获取立方体体积
	int calculateV() {
		return m_l * m_h * m_w;

	}
	bool isSameByClass(Cube &c) {
		if (m_l == c.get_L() && m_w == c.get_W() && m_h == c.get_H()) {
			return true;
		}
		return false;
	}
private:
	int m_l;
	int m_w;
	int m_h;

};
//利用全局函数判断两个立方体是否相同
bool isSame(Cube &c1,Cube &c2) {
	if (c1.get_L() == c2.get_L() && c1.get_W() == c2.get_W() && c1.get_H()==c2.get_H()) {
		return true;
	}
	return false;
}
int main(){
    Cube c1;
	c1.set_L(10);
	c1.set_W(10);
	c1.set_H(10);
	cout << "c1的面积为：" << c1.calculateS() << endl;
	cout << "c1的体积为：" << c1.calculateV() << endl;

	Cube c2;
	c2.set_L(10);
	c2.set_W(10);
	c2.set_H(20);
	//利用全局函数判断两立方体是否相同
	bool ret = isSame(c1, c2);
	if (ret) {
		cout << "c1和c2相等" << endl;
	}
	else {
		cout << "c1和c2不相等" << endl;
	}
	//利用成员函数判断两立方体是否相同
	bool ret1 = c1.isSameByClass(c2);
	if (ret1) {
		cout << "c1和c2相等" << endl;
	}
	else {
		cout << "c1和c2不相等" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

案例2：点和圆的关系

//点和圆的关系        //想用这两个类，包含头文件即可
//点类
class Point {
public:	
	//设置x
	void setX(int x) {
		m_x = x;
	}
	int getX() {
		return m_x;
	}
	//设置y
	void setY(int y) {
		m_y = y;
	}
	int getY() {
		return m_y;
	}
private:                   //在企业开发中建议都把属性设为私有
	int m_x;
	int m_y;
};
//圆类
class Circle {
public:
	//设置半径
	void setR(int r) {
		m_r = r;
	}
	//获取半径
	int getR() {
		return m_r;
	}
	//设置圆心
	void setCenter(Point center) {
		m_center = center;
	}
	//获取圆心
	Point getCenter() {   
		return m_center;
	}
private:
	int m_r;//半径
	
	//本案例重点知识，在类中可以让另一个类，作为本类中的成员
	Point m_center;//实例化对象，圆心
};

//判断点和圆之间的关系
void isInCircle(Circle &c,Point &p) {
	//计算两点之间的距离平方
	int distance = (c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) +
		(c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());
	//计算半径的平方
	int rDistance = c.getR() * c.getR();
	//判断关系
	if (distance == rDistance) {
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > rDistance) {
		cout << "点在圆外" << endl;
	}
	else {
		cout << "点在圆内" << endl;
	}
}

int main(){
    //创建圆
	Circle c;
	c.setR(10);
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setCenter(center);//设置圆心
	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);
	//判断关系
	isInCircle(c, p);
	system("pause");
	return 0;
}

封装：

• 类名.h头文件中放入函数的声明，头文件留住函数声明和变量声明即可
• 类名.cpp源文件中放入函数的实现，源文件写函数的实现
• 加上类作用域,告诉编码器这是个类的成员函数。例如 void Point::setX(int x){}
• 想用这些类，包含类的头文件即可

4.2 对象的初始化和清理

4.2.1 构造函数和析构函数

C++利用了构造函数和析构函数进行对象的初始化和清理，这两个函数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。但编译器提供的构造和析构函数是空的。

• 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。
• 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理任务。

构造函数语法： 类名(){}

1.构造函数没有返回值，也不写void

2.函数名与类名相同

3.构造函数可以有参数，因此可以发生重载

4.程序在实例化对象时自动调用构造函数，无需手动调用，而且只会调用一次。

析构函数语法： ~类名(){}

1.构造函数没有返回值，也不写void

2.函数名与类名相同,需在名称前加上符号~

3.构造函数可以没有参数，因此不可以发生重载

4.程序在对象销毁前会自动调用析构函数，无需手动调用，而且只会调用一次。

class Person
{
public:
    //构造函数
    Person(){
        cout<<"构造函数调用"<

4.2.2 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

class Person{
public:
    //普通构造函数
    Person(){
        cout<<"无参构造函数调用"<

4.2.3 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

  class Person {
  public:
  	Person() {
  		cout << "默认构造函数调用" << endl;
  	}
  	Person(int age) {
  		m_age = age;
  	}
  	Person(const Person& p) {
  		m_age = p.m_age;
  		cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
  	}
  
  	~Person() {
  		cout << "析构函数调用" << endl;
  	}
  	int m_age;
  };
  void test01() {
  	Person p1(20);
  	Person p2(p1);//把p1拷贝给p2
  	cout << "p2年龄为" << p2.m_age << endl;
  }
  //2.值传递的方式给函数参数传值
  void dowork(Person p) {//值传递相当于Person p = p;拷贝构造函数的隐式调用
  
  }
  void test02() {
  	Person p;
  	dowork(p);//将实参传给形参会调用拷贝构造函数
  }
  //3.值方式返回局部对象
  Person dowork2() {//用值方式返回，不会返回p1对象本体，而是把p1拷贝一份，返回它的副本
  	Person p1;
  	return p1;
  }
  void test03() {
  	Person p = dowork2();
  }
  
  int main(){
      test01();
      test02();
      test03();
      system("pause");
  	return 0;
  }
  

4.2.4 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：

• 如果用户定义有参构造函数，C++不再提供无参构造函数，但是会提供默认拷贝构造
• 如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数

class Person {
public:
	Person() {
		cout << "默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age) {
        cout<<"有参构造函数调用"<

4.2.5 深拷贝和浅拷贝（面试常问）

• 浅拷贝：简单地赋值拷贝操作，会带来的问题是：堆区内存重复释放报错。解决办法：深拷贝
• 深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

class Person{
 public:
    Person(){
        cout<<"Person的默认构造函数调用"<

总结：如果属性在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，以此防止浅拷贝带来的重复释放问题。

4.2.6 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)...{}

class Person{
public:
	//传统初始化操作
	/*Person(int a, int b, int c) {
		m_a = a;
		m_b = b;
		m_c = c;
	}*/
	//初始化列表属性
	Person(int a,int b,int c) :m_a(a), m_b(b), m_c(c) {
//函数体内可以为空
	}
	int m_a;
	int m_b;
	int m_c;
};
void test01() {
	//Person p(10, 20, 30);
	Person p(10,20,30);
	cout << "m_a="<

4.2.7 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

当其他类对象作为本类成员时，构造时候先构造类对象，再构造自己,析构的执行顺序与构造相反。

class Phone{   
public:
    Phone(string pName){
        m_PName=pName;
    }
    string m_PName;
};
class Person{
  public:
    //这里m_phone(pName)相当于Phone m_phone = pName 隐式转换法
    Person(string name,string pName):m_name(name),m_phone(pName){
        
    }
    ~Person(){
         cout<<"Person的析构函数调用"<

4.2.8 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：1.所有对象共享同一份数据 2.在编译阶段分配内存 3.类内声明，类外初始化
• 静态成员函数：1.所有对象共享同一个函数 2.静态成员函数只能访问静态成员变量

示例1：

class Person
{
public:
    static int m_A;//类内声明
    //静态成员变量在私有权限下在外部也是不能访问的
private:
    static int m_B;

};

int Person::m_A = 100;//类外初始化
int Person::m_B = 200;
void test01(){
    Person p;
    cout<

示例2：静态成员函数：1.所有对象共享同一个函数 2.静态成员函数只能访问静态成员变量

class Person{
public:
    static void fuc(){
        cout<<"func调用"<

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类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

class Person {
	int m_a;//非静态成员变量 属于类的对象

	static int m_b;//静态成员变量 不属于类对象

	void func(){}//非静态成员函数 不属于类对象

	static void func(){}//静态成员函数 不属于类对象
};
int Person::m_b = 0;
void test(){
    Person p;//空对象占用内存空间为1个字节，每个空对象都有独一无二的内存地址
    cout<

4.3.2 this 指针概念

C++提供特殊的对象指针，this指针，将成员变量和成员函数分开存储。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，可用return * this;

class Person {
public:
	Person(int age) {
		this->age = age;//this指针指向被调用的成员函数所属的对象
	}
	//Person PersonAddAge(Person& p) {  //假如用值方式返回，会拷贝一个新的对象副本出来，即会返回一个对象的副本
	Person& PersonAddAge(Person& p) {//用引用方式返回，不会创建新的对象，会一直返回对象本体
		this->age += p.age;
		return *this;//this是指向p2的指针，*this（解引用）表示p2这个对象本体。
	}

	int age;
};
//1.解决名称冲突
void test01() {
	Person p1(18);
	cout << "p1的年龄：" << p1.age << endl;
}

//2.返回对象本身用 *this
void test02() {
	Person p1(10);
	Person p2(10);
	p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);//链式编程思想
	cout << "p2年龄：" << p2.age << endl;
}
int main(){
    test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

4.3.3 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

class Person{
public:
    void showClassName(){
        cout<<"this is Person class"<class Person{
public:
    //this指针的本质 是指针常量 指针的指向不可以改
    //const Person * const this
    //在成员函数后面加const,修饰的是this指针，让指针指向的值也不可以修改
    void showPerson() const{
        this->m_b = 100;
        //this->m_a = 100;//加const后为常函数内，不可修改成员属性
        //this = NULL;//不可以修改this指针的指向
    }
    void func(){
        
    }
    int m_a;
    mutable int m_b;//加上关键字mutable，称为特殊变量，即使在常函数中也可以修改这个值
};
void test01(){
    Person p;
    p.showPerson();
}
void test(){
    const Person p;//常对象
   // p.m_a = 100;//常对象属性不允许修改
    p.m_b = 100;//m_b是特殊值，在常对象下也可修改
    p.showPerson;//常对象只能调用常函数
    //p.func();//报错，常对象只能调用常函数，不能调用普通成员函数
}

4.4 友元

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。

友元关键字为：friend

友元的三种实现：

• 全局函数做友元
• 类做友元
• 成员函数做友元

4.4.1 全局函数做友元

//建筑物类
class Building {
	friend void goodGay(Building& building);//用friend关键字告诉 goodGay全局函数 是Building的好朋友，可以访问Building中的私有成员
public:
	Building() {
		m_sittingRoom = "客厅";
		m_bedRoom = "卧室";
	}
public:
	string m_sittingRoom;
private:
	string m_bedRoom;
};
//全局函数
//void goodGay(Building * building)//也可以用地址传递，区别：building->m_sittingRoom
void goodGay(Building & building) {//引用作函数参数，引用传递
	cout << "好基友全局函数 正在访问" << building.m_sittingRoom << endl;
	cout << "好基友全局函数 正在访问" << building.m_bedRoom << endl;
}
void test01() {
	Building building;
	goodGay(building);

}

4.4.2 类做友元

//基友类
class Building;
class GoodGay {
public:
	GoodGay();//可以在类外书写这个的构造函数

	void visit();
	Building* building;//创建一个指针（类似结构体指针）

};

//建筑物类
class Building {
	
	friend class GoodGay;//声明GoodGay类是Building类的好朋友，可以访问Building类中私有成员
    
public:
	Building() {
		m_sittingRoom = "客厅";
		m_bedRoom = "卧室";
	}
public:
	string m_sittingRoom;
private:
	string m_bedRoom;
};
GoodGay::GoodGay() {
	//在堆区创建一个建筑物对象
	building = new Building();//用new在堆区创建一个Building数据类型，返回Building数据类型的指针
}

void GoodGay::visit() {
	cout << "好基友全局函数 正在访问" << building->m_sittingRoom << endl;
	cout << "好基友全局函数 正在访问" << building->m_bedRoom << endl;
}

void test01() {
	GoodGay gg;
	gg.visit();
}

4.4.3 成员函数做友元

//基友类
class Building;
class GoodGay {
public:
	GoodGay();//可以在类外书写这个的构造函数

	void visit();
	void visit2();
	Building* building;//创建一个指针（类似结构体指针）

};

//建筑物类
class Building {
	friend void GoodGay::visit();//告诉编译器，GoodGay类下的visit成员函数可以访问Building的私有成员
public:
	Building() {
		m_sittingRoom = "客厅";
		m_bedRoom = "卧室";
	}
public:
	string m_sittingRoom;
private:
	string m_bedRoom;
};

GoodGay::GoodGay() {
	//在堆区创建一个建筑物对象
	building = new Building();//用new在堆区创建一个Building数据类型，返回Building数据类型的指针
}
void GoodGay::visit() {
    cout << "好基友全局函数 正在访问" << building->m_sittingRoom << endl;
    cout << "好基友全局函数 正在访问" << building->m_bedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2() {
	cout << "好基友全局函数 正在访问" << building->m_sittingRoom << endl;
	//cout << "好基友全局函数 正在访问" << building->m_bedRoom << endl;//报错
}

void test01() {
	GoodGay gg;
    gg.visit();
	gg.visit2();
}

4.5 运算符重载

4.5.1 加法运算符重载

//加号运算重载符
class Person {
public:
	//成员函数重载+号
	/*Person operator+(Person &p) {//本质上这样调用：Person p3 = p1.operator+(p2);
		Person temp;
		temp.m_a = this->m_a + p.m_a;
		temp.m_b = this->m_b + p.m_b;
		return temp;*/
	
	int m_a;
	int m_b;
};
//通过全局函数重载+号
Person operator+(Person &p1,Person &p2) {本质上这样调用:Person p3 = operator+(p1,p2);
	Person temp;
	temp.m_a = p1.m_a + p2.m_a;
	temp.m_b = p1.m_b + p2.m_b;
	return temp;
}
//函数重载的版本,同一作用域，同一函数名，参数不同，是之谓重载
Person operator+(Person& p1, int num) {
	Person temp;
	temp.m_a = p1.m_a + num;
	temp.m_b = p1.m_b + num;
	return temp;
}

void test01() {
	Person p1;
	p1.m_a = 10;
	p1.m_b = 10;
	Person p2;
	p2.m_a = 10;
	p2.m_b = 10;
	Person p3;
	p3 = p1 + p2;
	//运算符重载，通过函数重载来实现
	Person p4 = p1 + 10;
	cout << "p3.m_a=" << p3.m_a << endl;
	cout << "p3.m_b=" << p3.m_b << endl;
}

4.5.2 左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型

//左移运算符重载
class Person {
	friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person& p);
public:
	Person(int a,int b) {
		m_a = a;
		m_b = b;
	}

	//不会利用成员函数来重载左移运算符，因为无法实现cout在左侧
private:
	int m_a;
	int m_b;
};
//只能利用全局函数重载左移用算符
ostream & operator<<(ostream &cout,Person &p) {
	cout << "m_a=" << p.m_a << "  m_b=" << p.m_b;
	return cout;
}
void test01() {
	Person p(10,10);
	/*p.m_a = 10;
     p.m_b = 10;*/
	cout << p << endl;
}

4.5.3 递增运算符重载

//自定义整型
class MyInteger {
	friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
	MyInteger() {
		m_num = 0;
	}
	//重载前置++运算符
	MyInteger& operator++() {//如果用值方式返回，每次返回的是一个新的对象，引用方式返回是为了每次都对同一个本体进行操作
		m_num++;
		return *this;
	}
	//重载后置++运算符
	MyInteger operator++(int) {//这里用值返回而不是用引用返回，因为如果返回局部对象的引用会报错，局部对象引用在当前函数执行完后便被释放
		//先 记录当时结果
		MyInteger temp = *this;//创建局部对象记录当前值
		//后 递增
		m_num++;
		//最后将记录结果返回
		return temp;
	}
private:
	int m_num;
};
ostream& operator<<(ostream & cout,MyInteger myint) {
	cout << myint.m_num;
	return cout;
}

void test01() {
	MyInteger myint;
	cout << ++(++myint) << endl;
	cout << myint << endl;
}

void test02() {
	MyInteger myint;
	cout << myint++ << endl;
	cout << myint << endl;
}

4.5.4 赋值运算符重载

class Person {
public:
	Person(int age) {
		m_age = new int(age);
	}
	~Person(){
		if (m_age != NULL) {
			delete m_age;
			m_age = NULL;
		}
	}
	//重载赋值运算符
	Person& operator=(Person &p) {
		//编译器默认提供的是浅拷贝
		//m_age = p.m_age;
		//应该先判断是否属性在堆区，如果有先释放干净，再深拷贝
		if (m_age != NULL) {
			delete m_age;
			m_age = NULL;
		}
		//进行深拷贝
		m_age = new int(*p.m_age);
		//返回对象本体
		return *this;
	}
	int* m_age;
};

void test01() {
	Person p1(18);
	Person p2(20);
	Person p3(30);

	p3= p2 = p1;
	cout << "p1的年龄" << *p1.m_age << endl;
	cout << "p2的年龄" << *p2.m_age << endl;
}

4.5.5 关系运算符重载

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

//重载关系运算符
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;
		}
		return false;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01() {
	Person p1("Tom", 18);
	Person p2("Tom", 17);
	if (p1 == p2) {
		cout << "p1和p2是相等的！" << endl;
	}
	else {
		cout << "p1和p2是不相等的！" << endl;
	}
}

4.5.6 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法非常像函数的调用，因此叫仿函数
• 仿函数没有固定写法，非常灵活

//重载函数调用运算符()
class MyPrint {
public:
	//重载函数调用运算符
	void operator()(string text) {
		cout << text << endl;
	}

};
void MyPrint02(string text) {
	cout << text << endl;
}
void test01() {
	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");//由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数
	//区别开，这是一个简单的函数调用
	MyPrint02("hello world");
}

//仿函数没有固定写法，非常灵活
class MyAdd { //实现一个加法类
public:
	int operator()(int num1,int num2) {
		return num1 + num2;
	}
};
void test02() {
	MyAdd myadd;
	int ret = myadd(100, 100);
	cout << "result=" << ret << endl;
	//匿名函数对象  类名+()，特点是当前行执行完了立即释放
	cout << MyAdd() (100, 100) << endl;//MyAdd()表示生成的一个匿名对象
}

4.6 继承

4.6.1 继承的基本语法

继承好处：减少重复代码
语法： class 子类 ： 继承方式 父类

子类也叫派生类，父类也叫基类

class BasePage {
public:
	void header() {
		cout << "首页、公开课、登录、注册...." << endl;
	}
	void footer() {
		cout << "帮助中心、交流合作...." << endl;
	}
	void left() {
		cout << "java、Python....." << endl;
	}

};
//Java页面
class Java :public BasePage {
public:
	void content() {
		cout << "Java学科视频" << endl;
	}
};
void test01() {
	cout << "Java视频页面如下：" << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
}

4.6.2 继承方式

继承的方式一共三种：

• 公共继承
• 保护继承
• 私有继承

4.6.3 继承中的对象模型

问题：从父类继承过来的成员，那些属于子类对象中？（都属于子类）

class Base {
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

//公共继承
class Son :public Base {//父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去，父类中私有成员属性是被编译器隐藏了，因此只是访问不到，但是确实是被继承下去了
public:
	int m_D;

};
void test01() {
	cout << "sizeof Son=" << sizeof(Son) << endl;//16
}

4.6.4 继承中的构造和析构顺序

问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？

继承中先调用父类中的构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与其相反。

4.6.5 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？

• 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

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;
	}
	int m_A;
};

class Son :public Base {
public:
	Son() {
		m_A = 200;
	}
	void func() {
		cout << "Son-func()调用" << endl;
	}
	int m_A;
};
//处理同名成员属性
void test01() {
	Son s;
	cout << "Son下m_A" <

4.6.6 继承同名静态成员方式

问题：继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问？(与非静态成员区别：静态成员有两种访问方式，通过对象和通过类名)

• 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

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;    //静态成员变量，类内声明，类外初始化
class Son :public Base {
public:
	
	static void func() {
		cout << "Base-static void func" << endl;
	}
	static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;//类外初始化记得加所属类的作用域
//同名静态成员属性
void test01() {
	//1.通过对象访问
	Son s;
	cout << "Son下的m_A"<

4.6.7 多继承语法

语法： class 子类：继承方式 父类1，继承方式 父类2...

多继承中如果父类出现了同名情况，子类使用时需加作用域区分

开发中不建议用，了解即可。

4.6.8 菱形继承

class Animal {
public:
	int m_Age;
};
//利用虚继承 解决菱形继承的问题
//继承之前 加上关键字 virtual 变为虚继承
//Animal 类称为虚基类
class sheep:virtual public Animal{};
class Tuo:virtual public Animal{};
class sheepTuo:public sheep,public Tuo{};
void test01() {
	sheepTuo st;
	st.sheep::m_Age = 28;
	cout << "st.m_Age=" << st.m_Age << endl;//发生虚继承之后 数据只有一个，解决了二义性问题
}

4.7 多态

4.7.1 多态的基本概念

**多态好处：**1.组织结构清晰 2. 可读性强 3. 利用前期和后期的扩展和维护

多态是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

class Animal {
public:
	virtual void speak() {//使用虚函数，可以让地址晚绑定
		cout << "动物在说话" << endl;
	}
};
class Cat :public Animal {
public:
	void speak() {
		cout << "猫猫在说话" << endl;
	}
};
//执行说话的函数
// Animal& animal=cat，当父类指针或引用指向子类对象时，发生多态
//此时地址早绑定，在编译阶段确定函数地址，使用虚函数，可以让地址晚绑定
void doSpeak(Animal& animal) {//
	animal.speak();
}

//多态满足条件：
//1.有继承关系 2.子类重写父类的虚函数
//重写：函数返回值类型、函数名、参数列表完全相同

//怎样去使用动态多态：父类指针或引用，指向子类对象

void test1() {
	Cat cat;
	doSpeak(cat);//猫猫在说话
}

总结：

多态满足条件：

• 有继承关系

• 子类重写父类的虚函数

多态使用条件：

• 父类指针或引用指向子类对象

4.7.2 多态案例

//多态
//实现计算器抽象类
class AbustractCalculator {
public:
	virtual int getResult() {
		return 0;
	}
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};
class AddCaculator :public AbustractCalculator {
public:
	int getResult() {
		return m_Num1 + m_Num2;
	}
};
class SubCaculator :public AbustractCalculator {
public:
	int getResult() {
		return m_Num1 - m_Num2;
	}
};
void test02() {
	//父类指针指向子类对象
	//加法运算
	AbustractCalculator* abc = new AddCaculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << "+" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
    //堆区数据，用完记得销毁,即释放堆区内存
	delete abc;
}

4.7.3 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。

class Base {
public:
	//只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
	//子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类。
	virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base {
public:
	virtual void func() {
		cout << "func函数调用" << endl;
	}
};

void test01() {
	//Base b;//报错，因为抽象类无法实例化对象
	Base* base = new Son;//使用多态，即父类指针指向子类对象
	//多态的目的就是让函数接口多样化，通过一个父类指针，由于创建的子类对象不同，可以调用不同的函数
	base->func();//调用子类的func函数
    delete base;

}

4.7.4 多态案例-制作饮品

4.7.5 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
• 都需要具体的函数实现

虚析构和纯虚析构区别：

• 如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象

虚析构语法： virtual ~类名() { }

纯虚析构语法：virtual ~类名() =0；

class Animal {
public:
	virtual void speak() = 0;
	//1.利用虚析构可以解决，父类指针释放子类对象时不干净的问题
	virtual ~Animal() {
		cout << "Animal析构函数调用" << endl;
	}
	//2.利用纯虚析构也可以解决，但此时纯虚析构需要具体实现
	//如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象
	virtual ~Animal() = 0;//纯虚析构声明
};

Animal::~Animal() {//纯虚析构实现
	cout << "Aniaml纯虚析构调用" << endl;
}

class Cat :public Animal {
public:
	Cat(string name) {
		m_Name = new string(name);//将传进来的name创建在堆区
	}
	virtual void speak() {
		cout << *m_Name<<"猫在说话" << endl;
	}
	~Cat() {
		if (m_Name != NULL) {
			cout << "Cat析构函数调用" << endl;
		}
		delete m_Name;
		m_Name = NULL;
	}
	string* m_Name;
};

void test01() {
	Animal* animal = new Cat("Tom");
	animal->speak();
	//父类指针在析构时候，不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现内存泄漏
	//解决办法是：将父类析构函数变为虚析构。
	delete animal;

}

总结：

1. 虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针无法释放子类对象问题的
2. 如果子类中没有堆区数据，可以不写虚析构或纯虚析构
3. 拥有纯虚析构函数的类也是属于抽象类。

4.7.6 电脑组装案例

5. 文件操作

程序运行时产生的数据都属于临时数据，程序一旦结束就会被释放。

因此需要文件操作来将数据持久化。

C++中对文件操作需要包含头文件

文件类型分为两种：

1. 文本文件 - 文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中
2. 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

操作文件的三大类：

1. ofstream: 写操作
2. ifstream: 读操作
3. fstream: 读写操作

5.1 文本文件

5.1.1 写文件

写文件步骤如下：

1. 包含头文件 #include
2. 创建流对象 ofstream ofs;
3. 打开文件 ofs.open(“文件路径”，打开方式);
4. 写数据 ofs<<“写入的数据”;
5. 关闭文件 ofs.close();

文件打开方式:

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

#include
void test01() {
	//创建流对象
	ofstream ofs;
	//指定打开方式
	ofs.open("test.txt", ios::out);//存储在当前目录下
	//写数据
	ofs << "姓名：张三" << endl;
	ofs << "性别：男" << endl;
	ofs << "年龄：18" << endl;
	//关闭文件
	ofs.close();

}

5.1.2 读文件

读文件步骤如下：

1. 包含头文件 #include

2. 创建流对象 ifstream ifs;

3. 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);

4. 读数据 四种读取方式

5. 关闭文件 ifs.close();

#include
void test01() {
	ifstream ifs;

	//打开文件,并判断是否打开成功
	ifs.open("test.txt", ios::in);
	if (!ifs.is_open()) {
		cout << "文件打开失败" << endl;
		return;
	}
	//读数据
	//第一种方式
	char buf[1024] = { 0 };//字符数组初始化全为0，然后把文件数据放入字符数组
	while (ifs >> buf) {//将文件数据通过右移运算符一行一行放入buf数组中，全部读取后退出循环
		cout << buf << endl;
	}
	//第二种
	char buf[1024] = { 0 };
	while (ifs.getline(buf,sizeof(buf))) {//一行一行读取，参数buf是指数据存放地址，sizeof(buf)表示存储空间最大值
		cout << buf << endl;
	}
	//第三种
	string buf;
	while ( getline(ifs,buf)) {
		cout << buf << endl;
	}

	//关闭文件
	ifs.close();
}

5.2 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

5.2.1 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。

#include
class Person {
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};
void test01() {
	ofstream ofs;
	ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);
	//写文件
	Person p = { "张三",18 };
	ofs.write((const char*)&p, sizeof(Person));
	ofs.close();
}

5.2.2 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是读写字节数

#include
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<<"打开失败"<