【C++ 程序设计】第 1~9 章：常见知识点汇总
目录
一、C++ 语言简介
二、面向对象的基本概念
三、类和对象进阶
四、运算符重载
五、类的继承与派生
六、多态与虚函数
七、输入/输出流
八、文件操作
九、函数模板与类模板
一、C++ 语言简介
| 知识点名称 | 内容 | ||
| C++语言的 发展简史 ★★ |
1. C 语言是 C++ 语言的前身 ，在进一步扩充和完善 C 语言的基础上得到了 C++ 语言。 2. 用 C++ 语言写成的程序称为源程序，源程序必须经过 C++ 编译程序翻译成机器语言才能执行。 （1）一般需要经过编辑、编译、连接、运行。 3. C++ 语言的主要特点表现在两个方面： （1）它是 C 语言的继承，尽量兼容 C 语言，既保持了 C 语言的简洁和高效，可以像 C 语言那样进行结构化程序设计，同时也增强了 C 语言对类型的处理。 （2）加入了面向对象的特征。 |
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| C++语言的 特点 ★★ |
1. 与 C 语言相比 ，C++ 语言的优点： （1）从程序运行的稳定性来说，C++ 语言更安全， 它支持过程化编程、面向对象编程和泛型编程。 （2）C++ 语言可运行于多种平台上，如 Windows 、MAC 操作系统及 UNIX 的多种版本。 （3）C++ 语言中加入了面向对象的概念，C++ 的程序结构与 C 语言的程序结构存在很大差别。 |
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| 基本的 输入/输出 ★★★★★ |
1. C++ 类中对象： （1）cin ：运算符为 >> ，用于键盘输入。函数 scanf()；输入流类 istream （2）cout ：运算符为 << ，用于屏幕输出。函数 printf()；输出流类 ostream 2. 流提取运算符和流插入运算符都是由两个连续的符号组成的，中间不能有其他符号 。 3. %c 是输出单个字符的格式控制符。%s 是输出字符串的格式控制符。 4. 当使用当程序中用到 cin 和 cout 时，需要在程序中包含头文件 5. 语句以分号“ ; ”结尾。 |
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| 头文件和 命名空间 ★★★★★ |
1. 常用的头文件有以下一些： （1）标准输入输出流： （2）标准文件流： （3）标准字符串处理函数： （4）标准数学函数： 程序员还可以定义自己的头文件，并在程序中使用 #include 指令将其包含进来。 通常，使用尖括号括住系统提供的头文件，使用双引号括住程序员自己定义的头文件。 2. using 语句引用其他命名空间的标识符的语法格式有两种形式： （1）using 命名空间名::标识符; （2）using namespace 命名空间名; |
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| 强制类型 转换运算符 ★★ |
1. 数据类型级别由低到高分别为：char→int→float→double。 （1）当不同类型的量进行混合算术运算时，系统自动进行合理的类型转换。 （2）编译器就会自动把低级类型向高级类型转换。 2. 使用强制类型转换运算符 static__cast 或是 const__cast 进行转换。 （1）static__cast 将一种数据类型转换成另一种数据类型，格式：static__cast<类型名>(表达式） static__cast 也可以省略。 （2）const__cast 去除指针和引用的常量性，但不能去除变量的常量性：const__cast<类型名>(表达式） |
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| 函数参数的 默认值 ★★★★★ |
1. C++ 语言规定，提供默认值时必须按从右至左的顺序提供，即有默认值的形参必须在形参列表的最后。 （1）如果有某个形参没有默认值，则它左侧的所有形参都不能有默认值。 2. 调用函数时，主调函数的实参与被调函数的形参按从左至右的顺序进行匹配对应。 （1）如果实参的个数与形参的个数相等，则它们一一对应 。 （2）如果实参的个数 m 少于形参的个数 n ，则函数原型形参表中最前面的 m 个形参与 m 个实参相对应，后面的 n-m 个形参则使用默认值进行初始化。 3. 无返回值函数 ：没有返回值的 return 语句只能用在返回类型是 void 的函数中。 （1）有返回值函数：return 语句的第二种形式提供了函数的结果。 （2）只要函数的返回类型不是 void，则该函数内的每条 return 语句必须返回一个值。 |
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| 引用和函数 参数的传递 ★★★★★ |
1. 引用相当于给变量起了一个别名。定义格式：类型名 &引用名=同类型的某变量名; 2. 在 C++ 中， 函数调用时参数的传递有两种方式：传值和传引用。 （1）传值：实际上是传递对象的值。 即将实参的值拷贝给形参。 在函数执行过程中，都是对这个拷贝进行操作的，函数执行完毕返回后，形参的值并不拷贝回实参，也就是说函数内部对形参的改变不会影响到函数外实参的值。 （2）传引用：传递对象的首地址值。 函数调用时，实参对象名传递给形参对象名，形参对象名就成为实参对象名的别名，即形参是对应实参的引用，它们是等价的，代表同一个对象，也可以看作是将实参的地址传递给了形参 。 |
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| const 与指 针共同使用 ★★★★ |
1. C++ 语言也可以使用 const 限定访问权限，const 修饰指针变量时，基本含义如下： （1）如果唯一的 const 位于符号 * 的左侧，表示指针所指数据是常量，数据不能通过本指针改变，但可以通过其他方式进行修改；指针本身是变量，可以指向其他的内存单元。 （2）如果唯一的 const 位于符号 * 的右侧，表示指针本身是常量，不能让该指针指向其他内存地址；指针所指的数据可以通过本指针进行修改。 （3）在符号 * 的左右各有一个 const 时，表示指针和指针所指数据都是常量，既不能让指针指向其他地址，也不能通过指针修改所指向的内容。 【助记 ：可以简单地记住 const 的修饰规则：const 修饰其左侧的内容；如果 const 是本行的第一个标识符 ，则它修饰其右侧的内容 。 】 |
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| 内联函数 ★★★★ |
1. 引入了内联函数的目的：加快执行速度。 （1）定义内联函数时只需在函数头返回值类型的前面加上关键字 inline 。 2. 内联函数的适用情况：只有几条语句，且频繁调用的小函数。 3. 在 C++ 中，除具有循环语句、switch 语句的函数不能说明为内联函数外，其他函数都可以说明为内联函数 。 |
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| 函数的重载 ★★★★ |
1. 函数重载：是指在程序的同一范围内声明几个功能类似的同名函数。 （1）即前提是函数名相同。 （2）可提高代码可读性。 （3）函数重载可使一个函数名具有多种功能，即具有“多种形态 ”，称这种特性为多态性。 2. 实现函数的重载必须满足下列条件之一： （1）参数表中对应的参数类型不同。 （2）参数表中参数个数不同。 |
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| 指针和动态 内存分配 ★★★★ |
1. 指针变量中保存的是一个地址 ，有时也称指针指向一个地址。 2. 使用 new 运算符动态申请的内存空间，需要在使用完毕释放。C++ 提供了 delete 运算符，用来释放动态分配的内存空间。 （1）使用 new 运算符实现动态内存分配。p=new T; 其中，T 是任意类型名，p 是类型为 T* 的指针。 （2）使用 new 运算符还可以动态分配一个任意大小的数组：p=new T[N]; 其中，T 是任意类型名，p 是类型为 T*的指针， N 代表数组“元素个数 ”，可以是任何的值为正整数的表达式。 （3）C++ 提供了 delete 运算符，用来释放动态分配的内存空间，基本用法：delete 指针 3. 当 delete 释放动态对象数组时，实现为 delete []ptr; 4. 数组的下标从 0 开始，含 n 个元素的数组的下标范围是从 0〜n-1 。 |
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| 用 string 对象 处理字符串 ★★★★★ |
1. 字符常量：用单引号括起来的单个字符或转义字符。 （1）字符串常量：用双引号括起来。 2. 大小写字母 ASCII 码差 32 。 3. string 类中的常用成员函数： （1）int size() const; 返回当前字符串的大小 （2）int length() const; 返回当前字符串的长度 （3）bool empty() const; 判定当前字符串是否为空 （4）find(); 返回 str 在字符串中第一次出现的位置 ，如果没找到则返回-1 （5）insert(); 在 p 位置插入字符串 S （6）append(); 将字符串 s 连接到当前字符串的结尾处 （7）substr(); 返回从 pos 开始的 n 个字符组成的字符串 |
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| C++语言的 程序结构 ★★★ |
1. 程序中必须有且仅有一个主函数 main() ，这是程序执行的总入口。 2. C++ 程序中，仍沿用 C 语言的注释风格，即注释有以下两种形式。 （1）从 /* 开始 ，到 */ 结束，这之间的所有内容都视作注释 。 （2）从 // 直到行尾，都是注释。 |
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二、面向对象的基本概念
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 结构化 程序设计 ★ |
1. 在编写程序时，使用 3 种基本控制结构来构造程序：顺序、选择、循环基本控制结构。 | ||
| 面向对象 思想的提出 ★★★★ |
1. 对象是类的一个实例。 （1）对象是类的一个具象，类是对象的一个抽象。 2. 面向对象技术把问题看成是相互作用的事物的集合，也就是对象的集合。 3. 对象特性：一是状态（也称为属性）；二是行为（也称为操作）。 （1）状态是指对象本身的信息，也称为属性；行为是对对象的操作。 4. 通过对事物的抽象找出同一类对象的共同属性（静态特征）和行为（动态特征） ，从而得到类的概念 。 5. （1）在结构化程序设计中，采用自顶向下、逐步求精及模块化的思想，将复杂的大问题层层分解为许多简单的小问题。 （2）面向对象的程序设计方式更接近于人们看待真实世界的情况。真实世界是由各类不同的事物组成的。 |
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| 面向对象 程序设计 的特点 ★★★★ |
1. 抽象：在面向对象的程序设计方法中，将同一类事物的共同特点概括出来。 （1）对象的特点包括两个方面：属性和操作。 （2）C++ 中使用对象名、属性和操作三要素来描述对象。 2. 封装：将对象的属性及实现细节隐藏起来，只给出如何使用的信息。 （1）将数据成员使用 private 关键字定义，则产生封装性。 3. 继承就是在编写一个“新”类的时候，以现有的类作为基础，使得新类从现有类“派生 ”而来，从而达到代码扩充和代码复用的目的。 （1）原来的类是基类，也称为父类或超类。 （2）新类是派生类，也称为子类。 4. 多态是指不同种类的对象都具有名称相同的行为，而具体行为的实现方式却有所不同。 |
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| 类的定义 ★★★★★ |
1. 标识符命名规则： （1）字母、数字和下划线的组合，大小写敏感，但不能以数字开头，也不能和系统中使用的关键字完全相同。 2. 面向对象方法中的类，是对具有相同属性和行为的同一类对象的抽象描述，其内部包括属性（本类的成员变量）和行为（本类的成员函数）两个主要部分，即类以数据为中心，把相关的一批函数组成为一体。 3. 类中定义的数据和函数称为这个类的成员（数据成员和成员函数）。 4. 类体外函数定义的前面必须用“类名::”来限定，格式如下： 返回值类型 类名::成员函数名(参数列表) { 成员函数的函数体 } |
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| 程序结构 ★★ |
1. .h 文件是头文件 2. .cpp 文件是源程序文件 3. C 源程序文件编译而成的目标文件的扩展名是 .obj 4. 可执行代码的文件扩展名为 .exe |
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| 创建类对象 的基本形式 ★★★ |
1. 使用“类名 *对象指针名 = new 类名;”创建对象时，调用无参的构造函数。 （1）如果这个构造函数是由编译器为类提供的，则类中成员变量不进行初始化。 2. 使用“类名 *对象指针名 = new 类名();”创建对象时，也调用无参的构造函数。 （1）如果这个构造函数是由编译器为类提供的，则对类中的成员变量进行初始化。 |
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| 访问对象的 成员 ★★★★ |
1. 使用对象：如果变量 a 为结构体对象，且结构体内有元素 b，那么可以使用 a.b 的方式访问元素。 2. 使用指针：如果变量 a 为结构体指针，且结构体内有元素 b，那么可以使用 a->b 的方式访问元素。 3. 使用引用：访问成员时仍使用点操作符，即“引用名.成员名”。 |
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| 访问范围说 明符的含义 ★★★★★ |
1. private 私有的：使用它修饰的类的成员仅能在本类内被访问。（默认） 2. public 公有的：使用它修饰的类的成员可以在程序的任何地方被访问。 3. protected 保护的：它的作用介于 public 与 private 之间，使用它修饰的类的成员能在本类内及子类中被访问。 |
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| 标识符的 作用域与 可见性 ★★ |
1. 函数原型作用域：在声明函数原型时形参的作用范围就是函数原型作用域，最小的作用域。 2. 局部作用域：程序中使用相匹配的一对大括号括起来的一段程序称为块。 （1）作用域局限在块内的称为局部作用域。 3. 类作用域：类可以被看成是一组有名字的成员的集合，类 X 的成员 m 具有类作用域，对 m 的访问方式有如下 3 种： （1）直接访问成员 m。 （2）在类外，通过表达式 x.m 或者 X::m 来访问 （3）在类外，可以通过 ptr->m 表达式来访问。 4. 命名空间作用域：在命名空间内部可以直接引用当前命名空间中声明的标识符，如果需要引用其他命名空间的标识符，需要使用下面的方式：命名空间名::标识符名 |
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三、类和对象进阶
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 构造函数的 作用 ★★★★ |
1. 对于 C++ 中基本数据类型的变量，可以声明全局变量和函数内部的局部变量。 （1）全局变量：如果没有进行初始化，则系统自动为其初始化为 0。这个工作在程序启动时完成。 （2）局部变量：系统不进行自动初始化，如果程序员没有设定，则是一个随机值。 2. 构造函数的作用：完成对象的初始化工作（即创建对象）。 （1）构造函数是类中的特殊成员函数，它属于类的一部分。 3. 声明对象后，可以使用 new 运算符为对象进行初始化，此时调用的是对象所属类的构造函数。 |
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| 构造函数的 定义 ★★★★★ |
1. 构造函数的函数名与类名相同，没有返回值。 （1）一个类的构造函数可以有多个，即构造函数允许重载。 （2）即这些构造函数之间的关系是重载关系。 2. 当类中没有定义任何构造函数时，系统会自动添加一个参数表为空、函数体也为空的构造函数，称为默认构造函数。 3. 定义构造函数的形式： 类名::类名(形参 1,形参 2,…,形参 n) { x1=形参 1; x2=形参 2; …… xn=形参 n; } |
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| 构造函数的 使用 ★★★ |
1. 如果程序中声明了对象数组，即数组的每个元素都是一个对象。 2. 创建对象时，调用一次构造函数。 3. 对于指针，仅是说明了这个指针，并未与对象相关，所以并不调用构造函数。 4. 如果构造函数的定义中给出了参数的默认值，那么使用构造函数创建对象时，对应的实参是可以省略的。 （1）此时，使用默认值当作对应实参的值。 |
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| 复制 构造函数 ★★★★ |
1. 复制构造函数是构造函数的一种，也称为拷贝构造函数。 （1）它的作用是使用一个已存在的对象去初始化另一个正在创建的对象。 2. 复制构造函数只有一个参数，参数类型是本类的引用。 （1）即引用类自己。 3. 对于类 A 而言，复制构造函数的原型如下： （1）格式一：A::A(const A&) （2）格式二：A::A(A &) |
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| 析构函数 ★★★★★ |
1. 与构造函数一样，析构函数也是成员函数的一种，它的名字也与类名相同，但要在类名前面加一个“〜”字符，以区别于构造函数。 2. 析构函数的特点：没有参数，也没有返回值。 （1）析构函数不可以多于一个，不会有重载的析构函数。 （2）默认析构函数的函数体为空。 （3）一个类中有且仅有一个析构函数。 3. 创建对象时自动调用构造函数，在对象消亡时自动调用析构函数。 |
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| 静态变量 ★★★★ |
1. static 用来声明静态变量。 2. 局部变量：块内定义的变量，从定义之处开始到本块结束处为止是局部变量的作用域。 3. 全局变量：指在所有花括号之外声明的变量，其作用域范围是全局可见的，即在整个项目文件内都有效。 |
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| 类的 静态成员 ★★★ |
1. 类的静态成员有两种：静态成员变量和静态成员函数。 2. 给静态成员变量赋初值的格式：类型 类名::静态成员变量=初值; 3. 访问类静态成员格式： （1）类名::静态成员名 （2）对象名.静态成员名 （3）对象指针->静态成员名 4. 静态成员变量只有一份，被同类所有对象共享。 （1）甚至可以在还没有任何对象生成时就访问一个类的静态成员。 |
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| 常量成员和 常引用成员 ★ |
1. 使用关键字 const 修饰的量称为常量。 2. 在对象被创建以后，其常量成员变量的值就不允许被修改，只可以读取其值。 （1）对于常量对象，只能调用常量函数。 （2）总之，常量成员变量的值不能修改，常量对象中的各个属性值均不能修改。 |
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| 友元 ★ |
1. 友元使用关键字 friend 标识。 2. 友元的概念破坏了类的封装性和信息隐藏，但有助于数据共享，能够提高程序执行的效率。 |
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| 友元函数 ★★★★★ |
1. 在友元函数内部可以直接访问本类对象的私有成员。 2. 在类定义中，将一个全局函数声明为本类友元函数：friend 返回值类型 函数名(参数表); （1）当有某类 A 的定义后，将类 A 的成员函数说明为本类的友元函数：friend 返回值类型 类 A::类 A 的成员 函数名(参数表); 3. 一个类的成员函数（包括构造函数和析构函数）可以通过使用 friend 说明为另一个类的友元，但友元函数本身并不是类的成员函数，但允许访问类中的所有成员。 |
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| 友元类 ★★★★ |
1. 在类定义中声明友元类的格式如下：friend class 类名; 2. 友元类的关系是单向的。 （1）若说明类 B 是类 A 的友元类，不等于类 A 也是类 B 的友元类。 （2）友元类的关系不能传递，即若类 B 是类 A 的友元类，而类 C 是类 B 的友元类，不等于类 C 是类 A 的友元类。 3. 友元函数不是类的成员函数，但允许访问类中的所有成员。 （1）在函数体中访问对象成员时，必须使用“对象名.对象成员名”的方式。 （2）在主函数中，调用全局有元函数时，直接写函数名即可。 |
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| this 指针 ★★★ |
1. C++ 语言规定，当调用一个成员函数时，系统自动向它传递一个隐含的参数。 （1）该参数是一个指向调用该函数的对象的指针，称为 this 指针，从而使成员函数知道对哪个对象进行操作。 2. 目的：使用 this 指针，保证了每个对象可以拥有自己的数据成员，但处理这些数据成员的代码可以被所有的对象共享。 3. 在非静态成员函数内部可以直接使用 this 关键字，this 就代表指向该函数所作用的对象的指针。 |
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四、运算符重载
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 重载运算符 的概念 ★★★★★ |
1. 可重载的运算符： （1）双目算术运算符 +(加)，-(减)，*(乘)，/(除)，％(取模） （2）关系运算符 ==(等于)，！=(不等于)，<(小于)，>(大于)，<=(小于等于)，>=(大于等于) （3）逻辑运算符 ||(逻辑或)，&&(逻辑与)，!(逻辑非) （4）单目运算符 +(正)，-(负)，*(指针)，&(取地址) （5）自增自减运算符 ++(自增)，--(自减) （6）…… 2. 不可重载的运算符： （1）成员访问运算符 . （2）成员指针访问运算符 .*,->* （3）域运算符 :: （4）长度运算符 sizeof （5）条件运算符 ?: （6）预处理符号 # 3. 运算符函数的格式如下： 返回值类型 operator 运算符(形参表) { 函数体 } 4. 重载运算符的使用 （1）如果定义为全局函数，对于二元运算符，需要为函数传递两个参数。 （2）如果定义为类的成员函数，对于二元运算符，则只需要传递一个参数。 |
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| 重载运算符 的规则 ★★★ |
1. 重载后运算符的含义应该符合原有的用法习惯。 2. 运算符重载不能改变运算符原有的语义，包括运算符的优先级和结合性。 3. 运算符重载不能改变运算符操作数的个数及语法结构。 4. 不能创建新的运算符，即重载运算符不能超出 C++语言允许重载的运算符范围。 5. 重载运算符“()”“[]”“->”或者赋值运算符“=”时，只能将它们重载为成员函数，不能重载为全局函数。 6. 运算符重载不能改变该运算符用于基本数据类型对象的含义。 |
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| 重载流插入 运算符和流 提取运算符 ★ |
1. 重载流插入运算符的一般格式如下： ostream &operator<<(ostream & output, 类名&对象名） { …… return output; } |
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| 重载自增、 自减运算符 ★★★★ |
1. 自增运算符“++”有前置和后置之分。 （1）例如，obj 是一个类 CDemo 的对象，“++obj”的返回值应该是 obj 被修改后的值，而“obj++”的返回值应该是 obj 被修改前的值。 2. 使用类运算符“++”运算符，使用函数调用方式。 （1）例：若前缀：++n 为 n.operator++()； （2）例：若后缀：n++为 n.operator++(0); |
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五、类的继承与派生
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 继承的概念 ★★★ |
1. 使用基类派生新类时，除构造函数和析构函数外，基类的所有成员自动成为派生类的成员，包括基类的成员变量和成员函数。 2. 派生类可以重新定义或修改基类中已有的成员，包括可以改变基类中成员的访问权限。 （1）当然派生类需要定义自己的构造函数和析构函数。 3. 派生类的成员覆盖基类的同名成员。 （1）覆盖也称为重定义或是重写。 （2）对于成员函数来说，派生类既继承了基类的同名成员函数，又在派生类中重写了这个成员函数。 （3）这称为函数重定义，也称为同名隐藏。 |
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| 派生类 的定义 ★★★★★ |
1. 在 C++ 语言中，从基类派生派生类的一般格式如下： class 派生类名: 继承方式说明符 基类名 { 类体 }; |
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| 继承关系 的特殊性 ★★ |
1. 基类的友元不一定是派生类的友元；基类的成员函数是某类的友元函数，则其作为派生类继承的成员函数仍是某类的友元函数。 2. 如果基类的静态成员是公有的或是保护的，则它们被其派生类继承为派生类的静态成员。 （1）访问这些成员时，通常用“<类名>::<成员名>”的方式引用或调用。 3. 除基类的构造函数和析构函数外，派生类可以继承基类的全部成员变量和成员函数。 |
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| 多重继承 ★★ |
1. C++ 中有两种继承：单一继承和多重继承。 （1）对于单一继承，派生类只能有一个基类； （2）对于多重继承，派生类可以有多个基类，指一个派生类同时有一个以上的基类，多个基类中的所有成员除构造函数和析构函数外都被派生类继承。 |
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| 访问控制 ★★★★ |
1. 继承方式不同，基类中的成员在派生类中的访问权限可能也不同。
（3）保护继承中，基类的公有成员以保护成员的身份出现在派生类中，而基类的私有成员不可以直接访问。
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| 构造函数与 析构函数 ★★★★★ |
1. 派生类构造函数必须对这三类成员进行初始化，其执行顺序： （1）调用基类构造函数； （2）调用子对象的构造函数； （3）派生类的构造函数体。 2. 在执行一个派生类的构造函数之前，总是先执行基类的构造函数。 （1）派生类对象消亡时，先执行派生类的析构函数，再执行基类的析构函数。 |
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| 类与类之间 的关系 ★ |
1. 继承关系也称为“is a”关系或“是”关系。 2. 组合关系也称为“has a”关系或“有”关系，表现为封闭类，即一个类以另一个类的对象作为成员变量。 3. 继承可以是多级的，类 A 可以是类 B 的基类，类 B 可以是类 C 的基类。 （1）可以说类 C 的对象是类 B 中的一员，也是类 A 中的一员。 （2）即“is a”关系具有传递性。 |
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| 多层次的 派生 ★ |
1. 在 C++ 中，派生可以是多层次的。 （1）如类 A 派生类 B，类 B 可以再派生类 C，类 C 又能够派生类D，以此类推。 （2）在 C++中，类之间的继承关系具有传递性。 |
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六、多态与虚函数
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 多态 ★★★ |
1. 多态分为： （1）编译时多态：静态绑定/早绑定，主要是指函数的重载（包括运算符的重载）。 （2）运行时多态：动态绑定/晚绑定,和继承、虚函数等概念有关。 2. 不论是静态还是动态，多态性肯定是调用同名的函数。 3. 在类之间满足赋值兼容的前提下，实现动态绑定必须满足以下两个条件。 （1）必须声明虚函数。 （2）通过基类类型的引用或者指针调用虚函数。 4. 在面向对象的程序设计中，使用多态能够增强程序的可扩充性。 （1）此外，使用多态也能起到精简代码的作用。 |
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| 虚函数 ★★★★ |
1. 所谓“虚函数”，就是在函数声明时前面加了 virtual 关键字的成员函数。 2. 声明虚函数成员的一般格式：virtual 函数返回值类型 函数名(形参表); 3. 通过基类指针或基类引用调用虚函数时，都会产生动态多态。 4. 虚函数的注意事项： （1）虚函数一般不声明为内联函数。 （2）派生类重写基类的虚函数实现多态，要求函数名、参数列表及返回值类型要完全相同。 （3）基类中定义了虚函数，在派生类中该函数始终保持虚函数的特性。 （4）只有类的非静态成员函数才能定义为虚函数，静态成员函数和友元函数不能定义为虚函数。 （5）如果虚函数的定义是在类体外，则只需在声明函数时添加 virtual 关键字，定义时不加 virtual 关键字。 （6）构造函数不能定义为虚函数。 （7）不要在构造函数和析构函数中调用虚函数。 （8）最好将基类的析构函数声明为虚函数。 |
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| 多态的使用 ★ |
1. 因为类的成员函数之间是可以互相调用的，所以在普通成员函数（静态成员函数、构造函数和析构函数除外）中调用其他虚成员函数也是允许的，并且是多态的。 2. 在构造函数和析构函数中可以调用虚函数，但这样调用的虚函数不是多态的。 |
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| 虚析构函数 ★★★★ |
1. C++ 允许声明虚析构函数。 （1）声明虚析构函数的一般格式：virtual 〜类名(); （2）虚析构函数没有返回值类型，没有参数。 2. 如果一个类的析构函数是虚函数，则由它派生的所有子类的析构函数也是虚析构函数。 |
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| 纯虚函数 ★★★★★ |
1. 纯虚函数：声明在基类中的虚函数，没有具体的定义，而由各派生类根据实际需要给出各自的定义。 2. 声明纯虚函数的一般格式：virtual 函数类型 函数名(参数表)=0; 3. 定义纯虚函数的几个要素是： （1）使用 virtual 关键字进行修饰； （2）函数定义中要有“=0”，且没有函数体，大括号也没有。 |
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| 抽象类 ★★★★ |
1. 包含纯虚函数的类称为抽象类。 （1）即抽象类至少含有一个纯虚函数。 2. 抽象类的派生类中，如果没有给出全部纯虚函数的定义，则派生类继续是抽象类。 （1）直到派生类中给出全部纯虚函数定义后，才能实例化一个对象。 （2）虽然不能创建抽象类的对象，但可以定义抽象类的指针和引用。 （3）这样的指针和引用可以指向并访问派生类的成员，这种访问具有多态性。 |
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| 虚基类 ★ |
1. 定义虚基类的一般格式： class 派生类名：virtual 派生方式 基类名 { 派生类体 }; |
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七、输入/输出流
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 流类简介 ★★ |
1. C++ 的标准库中有一个面向对象的输入/输出软件包，即 I/O 流类库，输入和输出均是通过流完成的。流是 I/O 流类的核心概念。 （1）输出操作是将一个对象转换成一个字符序列，输出到指定对象。 （2）输入操作是从某个对象接收到一个字符序列，然后将其转换为相应对象所要求的格式。 2. 常见的头文件有以下 3 个： （1）iostream：包含操作所有输入/输出流所需的基本信息。 （2）iomanip：包含格式化 I/O 的带参数流操纵符，可用于指定数据输入/输出的格式。 （3）fstream：包含处理文件的有关信息，提供建立文件、读/写文件的各种操作接口。 |
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| 标准流对象 ★★ |
1. C++ 在头文件 iostream 中为用户预定义了 4 个标准流对象，分别是： （1）cin (标准输入流) （2）cout (标准输出流) （3）cerr (非缓冲错误输出流) （4）clog (缓冲错误输出流) 2. 重定向，就是改变默认的输入来源，或改变默认的输出目的地。 （1）重定向函数 freopen 的原型：FILE *freopen( const char *path, const char *mode, FILE *stream); （2）函数 freopen() 的功能：将 stream 按 mode 指定的模式重定向到路径 path 指向的文件。 如果重定向时发生错误，则关闭原来的 stream，函数返回 NULL。 mode 可以是 "w”（写）或 "r”（读）方式。 |
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| 流操纵符 ★★★★ |
1. 进制数与前缀 （1）十六进制常量 —— 前缀 0x （2）十进制常量 —— 无前后缀 （3）八进制常量 —— 前缀 0 （4）长整型常量 —— 后缀 L 或 l 2. iostream 中常用流操纵符 （1）endl 输出一个新行符，并清空流 （2）ends 输出字符串结束，并清空流 （3）flush 清空流缓冲区 （4）dec * 以十进制形式输入或输出整数 （5）hex 以十六进制形式输入或输出整数 （6）oct 以八进制形式输入或输出整数 （7）ws 提取空白字符 3. 常用的用于格式控制的流操纵符 （1）setw()，setprecision()，setfill()，setbase()，setiosflags，resetiosflags 等。 （2）在头文件 iomanip 中还定义了一些用于格式控制的流操纵符。 （3）setbase(int b)：设置输出整数时的进制，b 为 8、10 或 16。 （4）setfill(int c)：在指定输出宽度的情况下，输出的宽度不足时用 ASCII 码为 c 的字符填充（默认情况是用空格填充）。 （5）setprecision(int n)：设置输出浮点数的精度为 n。 （6）setw(int w)：指定输出宽度为 w 个字符，或输入字符串时读入 w 个字符，一次有效。 |
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| 调用 cout 的 成员函数 ★★ |
1. ostream 类提供了在 cout 中控制输出格式的成员函数。常见的用于控制格式的成员函数原型： （1）设置和返回标志字：flags() （2）设置标志位：setf() （3）清除标志位：unsetf() （4）设置和返回输出宽度：width() （5）设置填充字符：fill() （6）设置数据显示精度：precision() 2. ostream 类还有一些输出流的成员函数，其原型如下： （1）字符插入：ostream & put(char c); 成员函数 put() 的功能是向输出流中插入一个字符 c。 如果给出的参数类型为 int，则输出该 ASCII 码对应的字符，函数返回输出流对象的引用。 （2）数据块插入：ostream & write(const char * pch, int nCount); 成员函数 write() 的功能是向输出流中插入 pch 指向的一个长度为 nCount 的字节序列。 |
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| 调用 cin 的 成员函数 ★ |
1. istream 类提供了一些公有成员函数，它们可以以不同的方式提取输入流中的数据： （1）get() 函数：此函数从输入流中读入一个字符（包括空白字符)，返回值就是该字符的 ASCII 码。 （2）getline() 函数：是从输入流中的当前字符开始读取 bufSize-1 个字符到缓冲区 buf，或读到'\n'为止（哪个条件先满足即按哪个执行）。函数会在 buf 中读入数据的结尾自动添加串结束标记'\0'。 （3）eof() 函数：用于判断输入流是否已经结束。返回值为 true 表示输入结束。 （4）ignore() 函数：作用是跳过输入流中的 n 个字符。 |
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八、文件操作
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 文件的概念 ★ |
1. C++ 根据文件数据的编码方式不同分为文本文件和二进制文件。 2. 根据存取方式不同分为顺序存取文件和随机存取文件。 3. 对文件的基本操作分为读文件和写文件。 （1）所谓“读文件”就是将文件中的数据读入内存之中，也称为“输入”。 （2）所谓“写文件”就是将内存中的数据存入文件之中，也称为“输出”。 |
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| C++ 文件流类 ★★★★ |
1、C++ 标准类库中有 3 个流类可以用于文件操作，这 3 个类统称为文件流类，分别如下： （1）ifstream：用于从文件中读取数据。 （2）ofstream：用于向文件中写入数据。 （3）fstream：既可用于从文件中读取数据，又可用于向文件中写入数据。 2、使用这 3 个流类时，程序中需要包含 fstream 头文件。 3、使用文件的基本步骤： 打开（open）文件 —— 操作文件 —— 关闭（close）文件。 |
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| 打开文件 ★★★★ |
1. 打开文件的目的： （1）建立关联。通过指定文件名，建立起文件和文件流对象的关联。 （2）指明文件的使用方式和文件格式。 2. 打开文件的方式： （1）先建立流对象，然后调用 open()函数连接外部文件。格式： 流类名 对象名; 对象名.open(文件名,模式); （2）调用流类带参数的构造函数，在建立流对象的同时连接外部文件。格式如下： 流类名 对象名(文件名,模式); ① 模式： Ⅰ. ios::in ：以读方式打开文件。 Ⅱ. ios::out ：以写方式打开文件。 Ⅲ. ios::in | ios::out：既可读取其内容，也可向其写入数据。 Ⅳ. ios::app：以追加方式打开文件，用于在文件尾部添加数据。 ② 文件名： Ⅰ. 可以是已经赋值的字符串，也可以是字符串常量。 Ⅱ. 可以是包含完整路径的绝对文件名，也可以是只包含相对路径的文件名。 Ⅲ. 其中“\\”是 C++ 的转义字符，代表路径中的一个“\”。 Ⅳ. 故打开文件 "d:\file.dat" 的表示方式为："d:\\file.dat"。 |
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| 关闭文件 ★ |
使用 fstream 中的成员函数 close() 关闭文件。 | ||
| 读写二进制 文件 ★ |
1. 用 ostream::write() 成员函数写文件 2. 用 istream::read() 成员函数读文件 3. 用 ostream::gcount() 成员函数得到读取字节数 |
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| 用成员函数 put()和 get() 读写文件 ★★ |
1. 读写文本文件： （1）成员函数 put() 向文件中一次写入一个字节。 （2）成员函数 get() 从文件中一次读取一个字节。 2. 函数 get() 有 3 种主要形式： （1）intget(); —— 不带参数的 get()函数从指定的输入流中提取一个字符（包含空白字符），函数的返回值即为该字符。 （2）istream& get(char &rch); —— 从指定输入流中提取一个字符（包含空白字符），将该字符作为rch 引用的对象。 （3）istream& get(char *pch, int nCount, char delim='\n'); —— 从流的当前字符 开始 ， 读取 nCount-1 个字符，或遇到指定的分隔符 delim 结束。 |
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| 随机访问 文件 ★ |
1. 成员函数 seekg()，可以设置文件读指针的位置。 2. 成员函数 seekp()，可以设置文件的写指针位置。 |
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九、函数模板与类模板
| 知识点名称 | 内容 | ||
| 函数模板 的 概念 ★★★★★ |
1. 定义 （1）函数模板：函数在设计时并不使用实际的类型，而是使用虚拟的类型参数。 ① 这样可以不必为每种不同的类型都编写代码段。当用实际的类型来实例化这种函数时，将函数模板与某个具体数据类型连用。 ② 即这个通用函数就是函数模板。 （2）模板函数：编译器将以函数模板为样板，生成一个函数，即产生了模板函数，这个过程称为函数模板实例化。 ① 模板函数的真正代码是在源程序中调用函数时产生。 2. 定义函数模板的一般格式如下： template <模板参数表> 返回类型名 函数模板名(参数表) { 函数体的定义 } （1）模板参数表：由用逗号分隔的模板参数构成，形式是“类型 参数名,类型 参数名,……”。 ① 如果是一个类型，则需要使用 typename 或 class 关键字来表示参数的类型，一般选用 T 作为标识符来 标识类型参数。 |
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| 函数模板 的 示例 ★★ |
1. 调用函数模板时，不进行实参到形参类型的自动转换。 （1）同一个类型参数只能替换为同一种类型。 （2）应保持参数类型一致。 2. 函数模板与函数的区别： （1）函数模板本身在编译时不会生成任何目标代码，只有当通过模板生成具体的函数实例时才会生成目标代码。 （2）被多个源文件引用的函数模板，应当连同函数体一同放在头文件中，而不能像普通函数那样只将声明放在头文件中。 （3）函数指针也只能指向模板的实例，而不能指向模板本身。 |
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| 函数或 函数模板 调用语句的 匹配顺序 ★★★★★ |
1. 在函数和函数模板名字相同的情况下，C++ 编译器遵循以下先后顺序： （1）先找参数完全匹配的普通函数（不是由模板实例化得到的模板函数）。 （2）再找参数完全匹配的模板函数。 （3）然后找实参经过自动类型转换后能够匹配的普通函数。 （4）如果上面的都找不到，则报错。 |
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| 类模板 概念 ★★★★★ |
1. 定义 （1）使用类模板，用户可以为类定义一种模式，使得类中的某些成员变量、默认成员函数的参数、某些成员函数的返回值及局部变量能取任意类型，既可以是系统预定义的类型，也可以是用户自定义的类型。 ① 通过类模板，可以实例化一个个的类。 （2）由类模板实例化得到的类称为模板类。 （3）关系：编译器由类模板生成类的过程称为类模板的实例化。 ① 由类模板实例化得到的类称为模板类。 2. 类模板声明的格式：template<模板参数表> class 类模板名{ //类体定义}; 3. 用类模板定义对象的一般格式： （1）类模板名 <模板参数表> 对象名 1,…,对象名 n; （2）类模板名 <模板参数表> 对象名 1(构造函数实参),…,对象名 n(构造函数实参); 4. 如果要定义二元组的类，则需要根据组成二元组的类型定义很多不同的类。 （1）现在可以使用类模板来解决问题。 |
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| 类模板 与 继承 ★ |
1. 类之间允许继承，类模板之间也允许继承。 2. 具体来说，类模板和类模板之间、类模板和类之间可以互相继承，它们之间的常见派生关系有以下 4 种情况： （1）普通类继承模板类 （2）类模板继承普通类 （3）类模板继承类模板 （4）类模板继承模板类 |
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