C++面向对象

1 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

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。

1.1 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

C++面向对象_第1张图片

 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T和字符串常量

#include
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
int c_g_a = 10;//const修饰的全局变量,全局常量
int c_g_b = 10;
int main()
{	//全局区——全局变量、静态变量、常量
	//创建普通局部变量
	int a = 10;
	int b = 10;
	cout << "局部变量的地址:" << (int)&a << endl;
	cout << "局部变量的地址:" << (int)&b << endl;
	//打印全局变量地址
	cout << "全局变量的地址:" << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量的地址:" << (int)&g_b << endl;
	//静态变量 在普通变量前面加static,属于静态变量
	static int s_a = 10;
	static int s_b = 10;
	cout << "静态变量s_a的地址:" << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b的地址:" << (int)&s_b << endl;
	//常量
	//字符串常量
	cout << "字符串常量的地址:" << (int)&"hello world" << endl;
	//const修饰的变量
	//const修饰的全局变量,const修饰的局部变量
	cout << "全局常量c_g_a的地址:" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "全局常量c_g_b的地址:" << (int)&c_g_b << endl;
	//
	const int c_l_a = 10;//c- const   g- global  l- local
	const int c_l_b = 10;
	cout << "局部常量c_l_a的地址:" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "局部常量c_l_b的地址:" << (int)&c_l_b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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

        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

#include
using namespace std;
//栈区数据注意事项 —— 不要返回局部变量的地址
//栈区的数据由编译器管理开辟和释放
//int* func(int b)//形参数据也会放在栈区
int*func()
{
	int a = 10;//局部变量,存放在栈区,栈区的数据在函数执行完后自动释放
	return &a;//返回局部变量的地址
}
int main()
{//接受func函数的返回值
	int* p = func();
	cout << *p << endl;//第一次可以打印正确的数字,是因为编译器做了保留
	cout << *p << endl;//第二次这个数据就不再保留了
	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

#include
using namespace std;
int* func()
{	//利用new关键字,可以将数据开辟到堆区
	//指针 本质也是局部变量,放在栈上,指针保存的数据放在堆区
	int* p = new int(10);
	return p;
}

int main()
{//在堆区开辟数据
	int* p = func();
	cout << *p << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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

        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

        例如:Int *p = new int(10);

        利用new创建的数据,会返回该数据对应的类型的指针

#include
using namespace std;
//1、new的基本语法
int* func()
{//在堆区创建整数型数据
	//new返回的是 该数据类型的指针
	int*p = new int(10);
	return p;//返回指针的地址
}
void test01()
{
	int* p = func();
	cout << *p << endl;
	//堆区的数据 由程序员管理开辟和释放
	//如果想释放堆区的数据,使用delete
	delete p;//内存已经被释放,再次访问就是非法操作,会报错。
}
//2、在堆区利用new开辟数组
void test02()
{//创建10整型数据的数组,在堆区
	int *arr = new int[10];//10代表数组有10个元素
	for(int i=0;i<10;i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//给10个元素赋值 100~109
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	//释放堆区数组
	//释放数组的时候 要加[]才行
	delete[] arr;
}
int main()
{
	test01();//调用函数
	test02();//调用
	system("pause");
	return 0;
}

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

        例如:int &b = a;

#include
using namespace std;

int main()
{//引用的基本语法
	//数据类型 &别名=原名
	int a = 10;
	int &b = a;//创建别名
	cout << "a=" <

2.2引用的注意事项

        (1)引用必须初始化

        (2)引用一旦初始化后就不能更改

#include
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//int &c; //错误,引用必须初始化
	int& c = a; //一旦初始化后,就不可以更改
	c = b; //这是赋值操作,不是更改引用
	cout << "a =" << a << endl;
	cout << "b= " << b << endl;
	cout << "c= " << c << endl;
	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修饰实参

        优点:可以简化指针修饰实参

#include
using namespace std;
//交换函数
//1、值传递
void myswap01(int a,int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	cout << "swap01 a =" << a << endl;
	cout << "swap01 b= " << b << endl;
}
//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)//&取值符号,别名
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//myswap01(a, b);  //值传递,形参不会修饰实参
	//myswap02(&a,&b);  //地址传递,形参会修饰实参的
	myswap03(a, b);   //引用传递,形参也会修饰实参
	cout << "a= " << a << endl;
	cout << "b= " << b << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}

        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。

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

#include
using namespace std;
//引用做函数的返回值
	//1、不要返回局部变量的引用
int& test01()
{
	int a = 10;//局部变量存放在四区中的 栈区
	return a;
}
//2、函数调用可以作为左值
int& test02()
{
	static int a = 10;//静态变量,存放在全局区,全局区上的数据在程序结束后系统释放
	return a;
}

int main()
{
	int &ref = test01();
	cout << "ref=" << ref << endl;//错误,因为a的内存已经释放
	cout << "ref=" << ref << endl;

	int&ref2 = test02();
	cout << "ref2=" << ref2 << endl;
	cout << "ref2=" << ref2 << endl;

	test02() = 1000;//如果函数的返回值是引用,这个函数调用可以作为左值
	cout << "ref2=" << ref2 << endl;
	cout << "ref2=" << ref2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

2.5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

#include
using namespace std;
//发现是引用,转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref)
{
	ref = 100; //ref是引用,转换为*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改,也说明为什么引用不可更改
	int& ref = a;
	ref = 20; //内部发现ref是引用,自动帮我们转换为: *ref = 20;

	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;

	//system("pause");
	return 0;
}

        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

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

#include
using namespace std;
//打印数据函数
void showValue(const int& val)//防止误操作
{
	cout << "val=" << 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;
	//加上const之后,编译器将代码修改,int temp =10;const int & ref+temp;
	//const int& ref = 10;//引用必须引一块合法的内存空间
	//ref=20;//加入const之后变为只读,不可以修改。
	int a = 100;
	showValue(a);

	system("pause");
	return 0;
}

3函数提高

3.1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){}

#include
using namespace std;
//
//函数默认参数
//如果我们自己传入数据,就用自己的数据,如果没有,那么用默认值
//语法:返回值类型 函数名(形参 = 默认值){}
int func(int a, int b = 20, int c = 30)
{
	return a + b + c;
}
//注意事项
//如果某个位置已经有了默认参数,那么从这个位置往后,从左往右都必须有默认值。
//int func(int a=10, int b, int c,int d)
//	return a + b + c;
//}

//2、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 << func(10, 30) << endl;
	cout << func2() << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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){}

        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

#include
using namespace std;
//占位参数
//返回值类型 函数名(数据类型){}
//目前阶段的占位参数,我们还用不到,后面课程中会用到
//占位参数 还可以有默认参数void func(int a, int = 10;)
void func(int a, int)
{
	cout << "this is func" << endl;
}
int main()
{
	func(10,20);

	system("pause");
	return 0;
}

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:

        (1)同一作用域下

        (2)函数名称相同

        (3)函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

#include
using namespace std;
//函数重载
//可以让函数名相同,提高复用性
//函数重载满足条件:
//(1)同一作用域下
//(2)函数名称相同
//(3)函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

void func()
{
	cout << "func的调用" << endl;
}
//类型不同
void func(double a)
{
	cout << "func(double a)的调用" << endl;
}
//个数不同
void func(int a)
{
	cout << "func(int a)的调用" << endl;
}
//顺序不同
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;
}
//注意事项
//函数的返回值不可以作为函数重载的条件
//int func(double a, int b)
//{
//	cout << "func(double a,int b)的调用" << endl;
//}
int main()
{
	func();//调用第一个
	func(10);
	func(3.14);
	func(10,3.14);
	func(3.14,10);

	system("pause");
	return 0;
}

3.3.2函数重载注意事项

        (1)引用作为重载条件

        (2)函数重载碰到函数默认参数

#include
using namespace std;
//函数重载的注意事项
//1、引用作为重载的条件——类型不同
void func(int& a)//可读可写, int &a = 10;不合法。
{
	cout << "func(int &a)调用" << endl;
}
void func(const int& a)//只读,const int &a=10;合法,创建临时变量。
{
	cout << "func(const int &a)调用" << endl;
}
//2、函数重载碰到默认参数
void func2(int a,int b=10)
{
	cout << "func2(int a,int b)调用" << endl;
}
void func2(int a)
{
	cout << "func2(int a)调用" << endl;
}

int main()
{
	int a = 10;
	func(a);//调用无const
	func(10);//调用有const

	//func2(10);//当函数重载碰到默认参数,出现二义性,报错,尽量避免。
	system("pause");
	return 0;
}

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...

        具有相同性质对象,我们可以抽象称为,人属于人类,车属于车类

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:

        (1)将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物。

        (2)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

#include
using namespace std;
//设计一个圆类,求圆的周长
//园求周长的公式:2*PI*半径
//1、圆周率
const double PI = 3.14;
//2、class 代表设计一个类,类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{
	//访问权限
	//公共权限
public:
	//属性——通常使用变量
    //半径
	int m_r;

	//行为——通常采用函数
	//获取圆的周长
	double calculateZC()
	{
		return 2 * PI * m_r;
	}
};

int main()
{
	//通过圆类,创建具体的圆(对象)
	//实例化 (通过一个类,创建一个对象的过程)
	Circle c1;
	//给圆对象 的属性进行赋值
	c1.m_r = 10;
	//2*PI*10=62.8
	cout << "圆的周长为:" << c1.calculateZC() << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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。

#include
using namespace std;
#include
//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
class Student //设置学生类
{
public://公共权限
	//类中的属性和行为 我们统一称为 成员
	//属性 成员属性 成员变量
	//行为 成员函数 成员方法
	
	//属性
	string m_Name;//姓名
	int m_Id;//学号

	//行为
	//显示姓名和学好的函数
	void showStudent()
	{
		cout << "姓名:" << m_Name << " 学号:" << m_Id << endl;
	}
	//给姓名赋值
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}
	//给学号赋值
	void setId(int id)
	{
		m_Id = id;
	}
};

int main()
{
	//创建一个具体的学生 实例化对象
	Student s1;
	//给s1对象 进行属性赋值操作
	//s1.m_Name = "张三";
	//s1.m_Id = 123456;
	s1.setName("张三");
	s1.setId(123);

	//显示学生信息
	s1.showStudent();

	system("pause");
	return 0;
}

封装意义二:

类在设计时,可以把属性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

2. protected  保护权限

3. private    私有权限

#include
using namespace std;
#include
//访问权限——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保护的内容,如:汽车
//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,如:银行卡
class Person
{
public://公共权限
	string m_Name;//姓名
protected://保护权限
	string m_Car;//汽车
private://私有权限
	int m_Password;//银行卡密码
public:
	void func()
	{
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 12345;
	}
};

int main()
{
	//实例化具体对象
	Person p1;

	p1.m_Name = "李四";
	//p1.m_Car="奔驰";//保护权限内容,在类外访问不到
	//p1.m_password=123;//私有权限内容,在类外访问不到
	p1.func();

	system("pause");
	return 0;
}

4.1.2 struct和cbss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:

  1. struct 默认权限为公共
  2. class 默认权限为私有
#include
using namespace std;

class C1
{
	int m_A;//默认权限 是私有
};
	
struct C2
{
	int m_A;//默认权限 是公共
};

int main()
{
	//struct 和 class 区别
	//struct 默认权限是 公共 public
	//class  默认权限是 私有 private
	C1 c1;
	//c1.m_A = 100;//不可访问
	C2 c2;
	c2.m_A = 100;//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

#include
using namespace std;
#include
//成员属性设置为私有
//1、可以自己控制读写权限
//2、对于写可以检测数据的有效性

//设计人类
class Person
{
public:
	//设置姓名
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}
	//获取姓名
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}
	//获取年龄 可写可读 如果想修改(年龄的范围必须是0~150之间)
	int getAge()
	{
		//m_Age = 0;//初始化
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age)
	{
		if (age < 0 || age>150)
		{
			cout << "你输出的年龄有误" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}
	//设置情人 只写
	void setLover(string lover)
	{
		m_Lover = lover;
	}
private:
	//姓名 可读可写
	string m_Name;
	//年龄 只读 
	int m_Age;
	//情人 只读
	string m_Lover;
};

int main()
{
	Person p;
	p.setName("张三");
	p.setLover("小红");
	p.setAge(20);

	cout << "姓名:" << p.getName() << endl;
	cout << "年龄:" << p.getAge() << endl;
	//cout << "年龄:" << p.getlover() << endl;//错误,只写 不能读
	system("pause");
	return 0;
}

练习案例1:设计立方体类

       设计立方体类(Cube)

       求出立方体的面积和体积

       分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等

 分析:

Class Cube

{

public:

//行为

//设置获取它的长宽高

获取立方体的面积

获取立方体的体积

private:

//属性

m_L

m_W

m_H

}

程序:

#include
using namespace std;
//设计立方体的类
//1、创建立方体类
//2、设计属性
//3、设计行为 获取立方体面积和体积
//4、分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等
class Cube
{
public:
	//设置长
	void setL(int l)
	{
		m_L = l;
	}
	//获取长
	int getL()
	{
		return m_L;
	}
	//设置宽
	void setW(int w)
	{
		m_W = w;
	}
	//获取宽
	int getW()
	{
		return m_W;
	}
	//设置高
	void setH(int h)
	{
		m_H = h;
	}
	//获取高
	int getH()
	{
		return m_H;
	}
	//获取立方体面积
	int calculateS()
	{
		return 2 * (m_L * m_W + m_L* m_H + m_W * m_H);
	}
	//获取立方体体积
	int calculateV()
	{
		return m_L * m_W * m_H;
	}
	//利用成员函数判断两个立方体是否相等
	bool isSameByClass(Cube &c)
	{
		if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH())
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
private:
	int m_L;//长
	int m_W;//宽
	int m_H;//高
};
//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube& c1, Cube& c2)
{
	if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH())
	{
		return true;
	}
	return false;
}

int main()
{
	//创建立方体对象
	Cube c1;
	c1.setL(10);
	c1.setW(10);
	c1.setH(10);
	cout << "c1的面积:" << c1.calculateS() << endl;
	cout << "c1的体积:" << c1.calculateV() << endl;
	//创建第二个立方体
	Cube c2;
	c2.setL(10);
	c2.setW(10);
	c2.setH(10);
	//利用全局函数判断
	bool ret = isSame(c1, c2);
	if (ret)
	{
		cout << "全局函数:c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "全局函数:c1和c2是不相等的" << endl;
	}
	//成员函数判断
	ret = isSame(c1, c2);//不需要使用bool
	if (ret)
	{
		cout << "成员函数判断:c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "成员函数判断:c1和c2是不相等的" << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

练习案例2:点和圆关系

       设计一个圆形类(Circle),和一个点类(Point),计算点和圆的关系。

分析:点和圆关系的判断:

  1. 点到圆心的距离 == 半径  点在圆上
  2. 点到圆心的距离 <  半径  点在园内
  3. 点到圆心的距离 > 半径  点在园内

点到圆心的距离?

圆心(x1,y1),点(x2,y2)。

(x1-x2)^2 + (y1-y2)^2     和 m_R^2 对比

方法一:一个文件内。

#include
using namespace std;
//点和圆的关系案例
//点类
class Point
{
public:
	//设置X
	void setX(int x)
	{
		m_X = x;
	}
	//获取X
	int getX()
	{
		return m_X;
	}
	//设置Y
	void setY(int y)
	{
		m_Y = y;
	}
	//获取Y
	int getY()
	{
		return m_Y;
	}
private:
	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:
	Point m_Center;//在类中可以让另一个类 作为本来中的成员 
	int m_R;
};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle &c, Point &p)
{
	//计算两点之间距离的 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);
	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);
	//判断关系
	isInCircle(c, p);

	system("pause");
	return 0;
}

方法二:拆分为多个文件。

1、头文件:

(1)point.h

#pragma once
#include
using namespace std;
//点类——保留函数声明与变量声明。
class Point
{
public:
	//设置X
	void setX(int x);
	//获取X
	int getX();
	//设置Y
	void setY(int y);
	//获取Y
	int getY();	
private:
	int m_X;
	int m_Y;
};

(2)circle.h

#pragma once
#include
using namespace std;
#include"point.h"
//保留函数声明。
//圆类
class Circle
{
public:
	//设置半径
	void setR(int r);
	//获取半径
	int getR();
	//设置圆心
	void setCenter(Point center);
	//获取圆心
	Point getCenter();
private:
	Point m_Center;//在类中可以让另一个类 作为本来中的成员 
	int m_R;
};

2、Cpp文件

(1)point.cpp

#include"point.h"
//保留函数的实现
//点类
//设置X
void Point::setX(int x)//Point::设置作用域。
{
	m_X = x;
}
//获取X
int Point::getX()
{
	return m_X;
}
//设置Y
void Point::setY(int y)
{
	m_Y = y;
}
//获取Y
int Point::getY()
{
	return m_Y;
}

(2)circle.cpp

#include"circle.h"
//圆类——保留程序实现。

//设置半径
void Circle::setR(int r)
{
	m_R = r;
}
//获取半径
int Circle::getR()
{
	return m_R;
}
//设置圆心
void Circle::setCenter(Point center)
{
	m_Center = center;
}
//获取圆心
Point Circle::getCenter()
{
	return m_Center;
}

(3)main主函数

#include
using namespace std;
#include"point.h"
#include"circle.h"
//点和圆的关系案例
//判断点和圆的关系——全局变量。
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
	//计算两点之间距离的 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);
	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);
	//判断关系  
	isInCircle(c, p);

	system("pause");
	return 0;
}

4.2对象的初始化和清理

  1. 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。
  2. 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。

4.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化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。

  1. 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。
  2. 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( ) { }

       1.构造函数,没有返回值也不写void

       2.函数名称与类名相同

       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( ) { }

       1.析构函数,没有返回值也不写void

       2.函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~

       3.析构函数不可以有参数,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,无须手动调用,而且只会调用一次

#include
using namespace std;
//对象的初始化和清理
//1、构造函数 进行初始化的操作
class Person
{
public:
	//1、构造函数
	//没有返回值 不用写void
	//构造函数可以有参数,可以发生重载
	//创建对象的时候,构造函数会自动调用,而且只调用一次
	Person()
	{
		cout << "Person构造函数的调用" << endl;
	}
	//2、析构函数 进行清理的操作
//没有返回值 不用写void
//函数名和类名相同 在名称前加 ~
//析构函数不可以有参数的,不可以发生重载
//对象在销毁前 会自动的调用析构函数,而且只会调用一次
	~Person()
	{
		cout << "Person析构函数的调用" << endl;
	}
};

//构造和析构函数都是必须有的实现,如果我们自己不提供,编译器提供一个空间的构造和析构。
void test01()
{
	Person p;//在栈上的数据,tset01执行完毕后,释放这个对象
}
int mian()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

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

#include
using namespace std;
//构造函数的分类与调用
//分类
//按照参数分类 无参构造(默认构造) 和 有参构造
//按照类型分类 普通构造  拷贝构造
class Person
{
public:
	//构造函数
	Person()//构造函数——初始化
	{
		cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int a)
	{
		age = a;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	//拷贝构造函数
	Person(const Person &p)//引用
	{
		//将传入的人身上的所有属性,拷贝到我身上。
		age = p.age;
	}

	~Person()//析构函数——清除
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
//private:
	int age;
};
//调用
void test01()
{
	//1、括号法
	//Person p1;//默认构造函数调用
	//Person p2(10);//有参构造函数
	//Person p3(p2);//拷贝构造函数
	//cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;
	//cout << "p3的年龄:" << p3.age << endl;
	//注意事项1
	//调用默认构造函数时候,不要加()
	//因为下面这行代码,编译器会认为是一个函数声明,不会认为在创建对象。
	//Person p1();
	//void func();
	
	//2、显示法
	//Person p1;//默认构造函数调用
	//Person p2 = Person(10);//有参构造
	//Person p3 = Person(p2);//拷贝构造

	//Person(10);//匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象。
	//cout << "aaaa" << endl;

	//注意事项2
	//不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器会认为 Person(p3)==Person p3;对象声明。
	//如:Person(p3);

	//3、隐式转换法
	Person p4 = (10);//相当于 写了 Person p4 = Person(10); 有参构造调用
	Person p5= p4;//拷贝构造
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

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

  1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象。
  2. 值传递的方式给函数参数传值
  3. 以值方式返回局部对象
#include
using namespace std;
//拷贝构造函数的调用时机
class Person
{
public:
	Person();
	Person(int age);
	Person(const Person& p);
	~Person();
//private:
	int m_Age;
};

Person::Person()
{
	cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(int age)
{
	cout << "Person有参构造函数调用" << endl;
	m_Age = age;
}
Person::Person(const Person &p)
{
	cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
	m_Age = p.m_Age;
}
Person::~Person()
{
	cout << "Person析构函数调用" << endl;
}
//1、使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新的对象
void test01()
{
	Person p1(20);
	Person p2(p1);
	cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
}
//2、值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p)
{

}
void test02()
{
	Person p;
	doWork(p);
}

//3、值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
	Person p1;
	cout << (int*)&p1 << endl;
	return p1;
}
void test03()
{
	Person p = doWork2();
	cout << (int*)&p << endl;
}

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

  1. 如果用户定义有参构造函数,c++不在提供默认无参构造,但是
  2. 如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数
#include
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1、创建一个类,C++编译器会给每个类添加至少3个函数。
//默认构造(空实现)
//构造函数(空实现)
//拷贝构造(值拷贝)

//2、如果我们写了有参构造函数,编译器就不再提供默认构造,依然提供拷贝构造。
//如果我们写了拷贝构造函数,编译器就不再提供其他的普通构造函数了。
class Person
{
public:
	Person();
	Person(int age);
	Person(const Person& p);
	~Person();
	int m_Age;
private:

};

Person::Person()
{
	cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(int age)
{
	m_Age = age;
	cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(const Person &p)
{
	m_Age = p.m_Age;
	cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
}

Person::~Person()
{
	cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}

void test01()
{
	Person p;
	p.m_Age = 18;

	Person p2(p);
	cout << "p2的年龄:"<

4.2.5 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: 堆区重新申请空间,进行拷贝操作

#include
using namespace std;
//深拷贝和浅拷贝
//浅拷贝带来的问题就是堆区的内存重复释放。
//浅拷贝的问题 要利用深拷贝进行解决。
class Person
{
public:
	Person();
	Person(int age,int height);
	Person(const Person &p);
	~Person();

	int m_Age;//年龄
	int *m_Height;//身高
private:

};

Person::Person()
{
	cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(int age,int height)
{
	m_Age = age;
	m_Height = new int(height);
	cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题。
Person::Person(const Person &p)
{
	cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	m_Age = p.m_Age;
	//m_Height = p.m_Height;//编译器默认实现就是这行代码。
	//深拷贝操作
	m_Height = new int(*p.m_Height);//深拷贝,重新在堆区创建一块内存。
}

Person::~Person()
{//析构代码,将堆区开辟的数据做释放操作。
	if (m_Height != NULL)//空
	{
		delete m_Height;
		m_Height = NULL;
	}
	cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}

void test01()
{
	Person p1(18,160);
	cout << "p1的年龄:" << p1.m_Age << "身高为:" << *p1.m_Height<< endl;

	Person p2(p1);
	cout << "p2的年龄:" << p2.m_Age << "身高为:" << *p2.m_Height << endl;
} 

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

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,防止浅拷贝带来的问题。

4.2.6初始化列表

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)………{}

#include
using namespace std;
//初始化列表
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;
	}*/
	//语法:构造函数():属性1(值1),属性2(值2)………{}
	//初始化列表 初始化属性
	Person(int a,int b,int c):m_A(a), m_B(b), m_C(c)
	{
	}
	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
private:

};

void test01()
{
	//Person p(10,20,30);
	Person p(30,20,10);
	cout << "m_A =" << p.m_A << endl;
	cout << "m_B =" << p.m_B << endl;
	cout << "m_C =" << p.m_C << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.7类对象作为成员

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:

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:

#include
using namespace std;
#include
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone
{
public:
	Phone(string pname)
	{
		cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
		m_PName = pname;
	}
	~Phone()
	{
		cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
	}
	//手机品牌的名称
	string m_PName;
};
//人类
class Person
{
public:
	//Phone m_Phone = pname;//隐士转换法。
	Person(string name,string pname):m_Name(name),m_Phone(pname)//初始化列表 初始化属性
	{
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
//姓名
	string m_Name;
//手机
	Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员,构造时候先构造类对象,再构造自身,析构的顺序呢?
//析构的顺序与构造相反。
void test01()
{
	Person p("张三","苹果MAX");
	cout << p.m_Name << "拿着:"<

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
#include
using namespace std;
//静态成员变量
class Person
{
public:
	//1、所有对象都共享同一份数据
	//2、编译阶段就分配内存
	//3、类内声明,类外初始化操作
	static int m_A;

	//静态成员变量也是有访问权限的
private:
	static int m_B;
};

int Person::m_A = 100;//类外初始化操作
int Person::m_B = 200; 

void test01()
{
	Person p;
	cout << p.m_A << endl;//100

	Person p2;
	p2.m_A = 200;
	cout << p.m_A << endl;//200
}
void test02()
{
	//静态成员变量 不属于某个对象上,所有对象都共享同一份
	//因此静态成员变量有两种访问方式

	//1、通过对象进行访问
	Person p;
	cout << p.m_A << endl;

	//2、通过类名进行访问
	cout << Person::m_A << endl;
	//cout << Person::m_B << endl;//类外访问不能私有静态成员变量。
}
	
int main()
{
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

#include
using namespace std;
//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变量成员变量
class Person
{
public:
	//静态成员函数
	static void func()
	{
		m_A = 100;//静态成员函数可以访问 静态成员变量。
		//m_B=200;//静态成员函数 不可访问 非静态成员变量,无法区分到底是哪个对象的m_B属性。
		cout << "static void func调用" << endl;
	}
	static int m_A;//静态成员变量//类内声明。
	int m_B;//非静态成员变量
private:
	//静态成员函数也是有访问权限的。
	static void func2()
	{
		cout << "static void func2调用" << endl;
	}
};
int Person::m_A;//类外初始化

void test01()
{
	//1、通过对象访问
	Person p;
	p.func();
	//2、通过类名访问
	Person::func();
	//Person::func2();//类外访问不到私有静态成员函数。
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

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

#include
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 分开存储
class Person
{
public:
	int m_A;//非静态成员变量。4 字节。属于类的对象上。
	static int m_B;//静态成员变量,类内声明。不属于类的对象上。
	void func() {}//非静态成员函数 不属于类的对象。
	static void func2() {}//静态成员函数 不属于类的对象上。
private:

};
int Person::m_B = 0;//类外初始化
void test01()
{
	Person p;
	//空对象占用的空间内存为:1 字节。
	//C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间,是为了区分空对象占用内存的位置。
	//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址。
	cout<<"size of p = " <

4.3.2 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

  1. 当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分

     2. 在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this

#include
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{//this指针指向被调用的成员函数所属对象。
		this->age = age;//this 指向 p1
	}
	//链式编程思想。
	Person& PersonAddAge(Person &p)//使用Person的引用。
	{
		this->age += p.age;
		return *this;//this 指向p2的指针,而*this指向的就是p2这个对象本体。
	}
	int age;
private:

}; 
//1、解决名称冲突
void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "Person p1的年龄"<

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

#include
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person
{
public:
	void showClassName()
	{
		cout << "this is Person class" << endl;
	}
	void showPersonAge()
	{//报错原因是因为传入的指针是为NULL。
		if (this == NULL)
		{
			return;
		}
		cout << "age = "<m_Age << endl;
	}
	int m_Age;
private:

};

void test01()
{
	Person * p = NULL;//空指针。
	p -> showClassName();
	p -> showPersonAge();
	//cout << "xxxxx" << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.3.4 const修饰成员函数

常函数:

  1. 成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
  2. 常函数内不可以修改成员属性
  3. 成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依

常对象:

  1. 声明对象前加const称该对象为常对象
  2. 常对象只能调用常函数
#include
using namespace std;
//常函数
class Person
{
public:
	//this 指针的本质 是指针常量  指针的指向是不可修改的
	//const Person * const this;
	//在成员函数后面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;
		//this = NULL;//this指针不可以修改指针的指向的
	}
	void func()
	{
		//m_A = 100;//可以修改属性。
	}
	int m_A;
	mutable int m_B;//特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值。
private:

};
//1、常函数
void test01()
{
	Person p;//创建对象
	p.showPerson();//调用

	cout << "xxxxx" << endl;
}
//2、常对象
void test02()
{
	const Person p;//在对象前加const,变为常对象
	//p.m_A = 100;//不可修改
	p.m_B = 100;//m_B是特殊值,在常对象下也可以修改
	
	//常对象只能调用常函数
	p.showPerson();
	//p.func();//常对象 不可以调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性

	cout << "xxxxx" << endl;
}


int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4友元

生活中你的家有客厅(Public),有你的卧室(Privaie)

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 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

  1. 全局函数做友元
  2. 做友元
  3. 成员函数做友元

(1)全局函数做友元

#include
using namespace std;
#include
//全局函数做友元
//建筑物的类
class Building
{   
	//goodGay全局函数是Building好朋友,可以访问Building中私有的成员。
	friend void goodGay(Building* building);//友元 函数声明。
public:
	Building()
	{
		m_SittingRoom = "客厅";
		m_BedRoom = "卧室";
	}

public:
	string m_SittingRoom;//客厅

private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building)//使用指针或者引用传值,均可。
{
	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;//创建对象。
	goodGay(&building);//传值。
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

(2)类做友元friend class GoodGay;

#include
using namespace std;
#include
//类做友元
class Building;
class GoodGay
{
public:
	GoodGay();
	void visit();//参观函数 访问Building中的属性
	Building * building;

private:

};
class Building
{
	//GoodGay类是本来的好朋友,可以访问本类中私有成员。
	friend class GoodGay;
public:
	Building();
public:
	string m_SittingRoom;//客厅

private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
//类外
Building::Building()
{
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
	//创建建筑物的对象
	building = new Building;//在堆区创建一个对象
}
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;//创建对象
	gg.visit();

}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

(3)成员函数做友元friend void GoodGay::visit();

注释://告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友,可以访问私有成员。

#include
using namespace std;
#include
//成员函数做友元
class Building;//类——声明。
class GoodGay
{
public:
	GoodGay();
	void visit();//让visit函数 可以访问 Building 中私有成员
	void visit2();//让visit函数 不可以访问 Building 中私有成员
	Building * building;
	~GoodGay();
private:
};
//Building 类
class Building
{
	//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友,可以访问私有成员。
	friend void GoodGay::visit();
public:
	string m_SittingRoom;//客厅
	Building();
	~Building();
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
//类外
GoodGay::GoodGay()
{
	building = new Building;
}
GoodGay::~GoodGay()
{
}
//类外实现成员函数
Building::Building()
{
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}
Building::~Building()
{
}
void GoodGay::visit()
{
	cout << "visit 函数正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;

	cout << "visit 函数正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2()
{
	cout << "visit2 函数正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;

	//cout << "visit2 函数正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}

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

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5 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

4.5.1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

C++面向对象_第2张图片

#include
using namespace std;
//加号运算符重载
class Person
{
public:
	//1、成员函数重载 +号
	Person operator+(Person &p)
	{
		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;
private:

};
// 2、全局函数重载加号
//Person operator+(Person &p1, Person &p2)
//{
//	Person temp;
//	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
//	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
//	return temp;
//}

//3、函数重载的版本
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 = p1.operator+(p2);//成员函数重载本质的调用
	//Person p3 = p1.operator+(p1,p2);//全局函数重载本质的调用
	Person p3 = p1 + p2;
	//运算符重载  也可以发生函数重载 
	Person p4 = p1 + 100;//Person + int
	cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << endl;
	cout << "p3.m_B = " << p3.m_B << endl;

	cout << "p4.m_A = " << p4.m_A << endl;
	cout << "p4.m_B = " << p4.m_B << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结1:对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的

总结2:不要滥用运算符重载

4.5.2 左移运算符重载

作用:可以输出自定义数据类型

#include
using namespace std;
//左移运算符重载
class Person
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);//友元
public:
	//利用成员函数重载  左移运算符  p.operator(cout)  简化版本 p<

4.5.3 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

补充:

Int a=10;

Cout<< ++a <

Cout<<  a  <

Int a=10;

Cout<< b++ <

Cout<<  b  <

程序:

#include
using namespace std;
//重载递增运算符
//自定义整型
class MyInteger
{
	friend ostream &operator<<(ostream &out, MyInteger &myint);//友元——访问私有变量。
public:
	MyInteger();
	~MyInteger();
	//重载 前置++ 运算符
	MyInteger & operator++()//返回引用是为了一直对一个数据进行操作。
	{
		m_Num++;//先进行++运算
		return *this;//再返回它的自身
	}
	//重载 后置++ 运算符
	//void operator++(int) // int代表占位参数,可以用于区分前置和后置递增。
	MyInteger operator++(int)//返回值——函数含有局部参数。
	{
		//先 记录当时结果
		MyInteger temp = *this;//自身
		//后 递增
		m_Num++;
		//最后将记录结果做返回
		return temp;
	}
private:
	int m_Num;//私有变量
};

MyInteger::MyInteger()
{
	m_Num = 0;
}

MyInteger::~MyInteger()
{
}
//重载左移运算符
ostream & operator<<(ostream &out, MyInteger &myint) //本质 operator<<(cout, p) 简化 cout << p
{
	out << myint.m_Num;
	return out;
}

void test01()
{
	MyInteger myint;//创建对象。
	cout <<++(++myint)<< endl;
	cout << myint << endl;
}
void test02()
{
	MyInteger myint;//创建对象。
	//cout << (myint)++<< endl;
	cout << myint << endl;
}

int main()
{
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5.4 赋值运算符重载

c++编译器至少给一个类添加4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

       4. 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

#include
using namespace std;
//赋值运算符重载
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		m_Age = new int(age);//堆区
	}
	int *m_Age;//指针,添加到堆区。
	~Person()
	{
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
	}
	//重载 赋值运算符
	Person& operator=(Person& p)
	{
		//编译器提供浅拷贝
		//m_Age = p.m_Age;

		//应该先判断是否有属性在堆区,如果有 先释放干净,然后再深拷贝。
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
		//深拷贝
		m_Age = new int(*p.m_Age);
		//返回对象本身
		return *this;//指向自身,并返回自身的值。
	}
private:

};

void test01()
{
	Person p1(18);//创建对象。
	Person p2(20);
	Person p3(30);
	p3 = p2 = p1;//赋值操作。
	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;
}

4.5.5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。

#include
using namespace std;
#include
//关系运算符重载
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		m_Name = name;
		m_Age = age;
	}
	//重载 == 号
	bool operator==(Person &p)//真假采用bool进行判断。
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
	//重载 != 号
	bool operator!=(Person &p)//真假采用bool进行判断。
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return false;
		}
		return true;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
private:

};

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

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5.6函数调用运算符重载

  1. 函数调用运算符()也可以重载
  2. 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
  3. 仿函数没有固定写法,非常灵活
#include
using namespace std;
#include
//函数调用运算符重载
//打印输出类
class MyPrint
{
public:
	//重载函数调用运算符
	void operator()(string test)//函数名:operator()
	{
		cout<< test << endl;
	}
private:

};

void MyPrint02(string test)
{
	cout << test << 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。
	MyPrint02("hello world");
}
//仿函数非常灵活,没有固定的写法
class MyAdd
{
public:
	int operator()(int num1, int num2)
	{
		return num1 + num2;
	}
private:

};

void test02()
{
	MyAdd myadd;
	int ret = myadd(100, 100);
	cout << "ret = " << ret << endl;
	//匿名函数对象
	cout << MyAdd()(100,200) << endl;//匿名对象:MyAdd(),第二个括号为重载。
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.6继承

继承是面向对象三大特性之一

有些类与类之间存在特殊的关系,例如下图中:

我们发现,定义这些类时,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。

4.6.1继承的基本语法

//继承的好处:减少重复的代码。

//语法:class 子类 : 继承方式(public) 父类

//子类  也称为  派生类

//父类  也称为  基类 

#include
using namespace std;
//普通实现界面

Jave页面
//class Jave
//{
//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 << "Jave、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
//	}
//	void centent()
//	{
//		cout << "Jave学科视频" << endl;
//	}
//private:
//
//};
Python页面
//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 << "Jave、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
//	}
//	void centent()
//	{
//		cout << "Python学科视频" << endl;
//	}
//private:
//
//};
C++页面
//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 << "Jave、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
//	}
//	void centent()
//	{
//		cout << "C++学科视频" << endl;
//	}
//private:
//
//};

//继承实现页面
//公共页面类
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 << "Jave、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
	}
private:
	
};
//继承的好处:减少重复的代码。
//语法:class 子类 : 继承方式(public) 父类
//子类  也称为  派生类
//父类  也称为  基类  
//Jave页面
class Jave : public BasePage//继承。
{
public:
	void centent()
	{
		cout << "Jave学科视频" << endl;
	}
};
//Python页面
class Python : public BasePage
{
public:
	void centent()
	{
		cout << "Python学科视频" << endl;
	}
};
//C++页面
class CPP : public BasePage
{
public:
	void centent()
	{
		cout << "C++学科视频" << endl;
	}
};

void test01()
{
	cout << "Jave下载视频页面如下:" << endl;
	Jave ja;//创建对象。
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.centent();
	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "Python下载视频页面如下:" << endl;
	Python py;//创建对象。
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.centent();
	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "C++下载视频页面如下:" << endl;
	CPP cpp;//创建对象。
	cpp.footer();
	cpp.left();
	cpp.centent();
	/*cout << "xxxxx" << endl;*/
}

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。

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

4.6.2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:

  1. 公共继承
  2. 保护继承
  3. 私有继承

#include
using namespace std;
//继承方式
//公共继承
class Base1
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son1 :public Base1
{
public:
	void func()
	{
		m_A = 10;//父类中的公共权限成员 到子类中依然是公共权限
		m_B = 10;//父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限
		//m_C=10;//父类中私有权限成员  子类访问不到
	}
};

void test01()
{
	Son1 s1;
	s1.m_A = 100;
	//s1.m_B = 100;//到Son1中 m_B是保护权限  类外访问不到。
	cout <<"m_A=" <

4.6.3继承中对象模型

问题:从父类继承过来的成员,哪些属于子类对象中?

#include
using namespace std;
//继承中的对象模型
class Base
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son :public Base
{
public:
	int m_D;
};
//利用开发人员命令提示工具查看对象模型
//跳转盘符 F:
//跳转文件路径 cd 具体路径下
// c1 /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名
void test01()
{
	//在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 是被编译器给隐藏了,因此是访问不到,但是确实被继承下去了。
	cout << "size of son =" <

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。

4.6.4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?

#include
using namespace std;
//继承中的构造和析构顺序
class Base
{
public:
	Base()
	{
		cout << "Base构造函数!" << endl;
	}
	~Base()
	{
		cout << "Base析构函数!" << endl;
	}
private:

};
class Son :public Base
{
public:
	Son()
	{
		cout << "Son构造函数!" << endl;
	}
	~Son()
	{
		cout << "Son析构函数!" << endl;
	}
};


void test01()
{
	//Base b;
	//继承中的构造和析构顺序如下:
	//先构造父类,在构造子类,析构的顺序和构造的顺序相反
	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。

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呢?

  1. 访问子类同名成员直接访问即可
  2. 访问父类同名成员需要加作用域
#include
using namespace std;
//继承中同名成员处理
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;
private:

};

class Son :public Base
{
public:
	Son()
	{
		m_A = 200;
	}
	void func()
	{
		cout << "Son - func()调用" << endl;
	}
	int m_A;
private:

};

void test01()
{
	Son s;
	cout << "Son  下 m_A=" << s.m_A << endl;
	//如果通过子类对象  访问到父类中同名成员,需要加作用域
	cout << "Base 下 m_A=" << s.Base::m_A << endl;//添加父类的作用域
}
//同名成员函数处理
void test02()
{
	Son s;
	s.func();//直接调用 调用是子类中的同名成员。
	//如何调用到父类中同名成员函数?
	s.Base::func();
	//如果子类中出现和父类同名的成员函数,子类的同名成员会隐藏掉父类中所有的同名成员函数。
	//如果想访问到父类中被隐藏的同名成员含函数,需要加作用域
	s.Base::func(100);
}	

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结:

1.子类对象可以直接访问到子类中同名成员

2.子类对象加作用域可以访问到父类同名成员

3.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

4.6.6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—致

  1. 访问子类同名成员直接访问即可
  2. 访问父类同名成员需要加作用域
#include
using namespace std;

class Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "Base - static void func()调用" << endl;
	}
	static void func(int a)
	{
		cout << "Base - static void func(int a)调用" << endl;
	}
	static int m_A;//类内声明,内外初始化。
private:

};
int Base::m_A = 100;//类内声明,内外初始化。

class Son:public Base
{
public:

	static int m_A;//类内声明,内外初始化。
private:

};
int Son::m_A = 200;//类内声明,内外初始化。
//同名静态成员属性
void test01()
{
	//1、通过对象访问
	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;
	//2、通过类名访问
	cout << "通过类名访问:" << endl;
	cout << "Son  下 m_A=" << Son::m_A << endl;
	//第一个::代表通过类名方式访问  第二个::代表访问父类作用域下
	cout << "Base 下 m_A=" << Son::Base::m_A << endl;
}
//同名静态成员函数
void test02()
{
	//1、通过对象访问
	cout << "通过对象访问:" << endl;
	Son s;
	s.func();
	s.Base::func();

	//2、通过类名访问
	cout << "通过类名访问:" << endl;
	Son::func();
	Son::Base::func();
	//子类出现和父类同名静态成员函数,也会隐藏父类中所有同名成员函数
	//如果想访问父类中被隐藏同名成员,需要加作用域。
	Son::Base::func(100);
}

int main()
{
	//test01();
	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)。

4.6.7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

#include
using namespace std;
//多继承语法
class Base1
{
public:
	Base1()
	{
		m_A = 100;
	}
	int m_A;
private:

};

class Base2
{
public:
	Base2()
	{
		m_B = 200;
	}
	int m_A;
	int m_B;
private:

};
//子类  需要继承Base1和Base2
//语法:class 子类 :继承方式  父类1,继承方式 父类2  ...
class Son :public Base1, public Base2
{
public:
	Son()
	{
		m_C = 300;
		m_D = 400;
	}
	int m_C;
	int m_D;
};

void test01()
{
	Son s;
	cout << "size of Son = " <

4.6.8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

典型的菱形继承案例:

菱形继承问题:

1.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。

2.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。

#include
using namespace std;
//动物类
class Animal
{
public:
	int m_Age;
private:

};
//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
//羊类
class Sheep:virtual public Animal{};
//驼类
class Tuo :virtual public Animal{};
//羊驼类
class SheepTuo :public Sheep, public Tuo {};

void test01()
{
	SheepTuo st;
	st.Sheep::m_Age = 18;
	st.Tuo::m_Age = 20;
	//当菱形继承,两个父类拥有相同数据,需要加以作用域区分
	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;
	//这份数据告诉我们知道,只有有一份就可以,菱形继承导致数据有两份,资源浪费
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结:

  1. 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
  2. 利用虚继承可以解决菱形继承问题

你可能感兴趣的:(C,/,C++,c++)