C++ 是一种静态类型的、编译式的、通用的、大小写敏感的、不规则的编程语言，支持过程化编程、面向对象编程和泛型编程。
C++ 是 C 的一个超集，事实上，任何合法的 C 程序都是合法的 C++ 程序。
typedef 声明
您可以使用 typedef 为一个已有的类型取一个新的名字。下面是使用 typedef 定义一个新类型的语法：
typedef type newname;
例如，下面的语句会告诉编译器，feet 是 int 的另一个名称：
typedef int feet;
现在，下面的声明是完全合法的，它创建了一个整型变量 distance：
feet distance;
C++ 存储类
register 存储类
register 存储类用于定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个词），且不能对它应用一元的 '&' 运算符（因为它没有内存位置）。
寄存器只用于需要快速访问的变量，比如计数器。还应注意的是，定义 'register' 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制。
static 存储类
static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。
static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。
在 C++ 中，当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。
extern 存储类
extern 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当您使用 'extern' 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。
当您有多个文件且定义了一个可以在其他文件中使用的全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern 来得到已定义的变量或函数的引用。可以这么理解，extern 是用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数。
extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候
第一个文件：main.cpp
#include
int count ;
extern void write_extern();
int main()
{
count = 5;
write_extern();
}
第二个文件：support.cpp
#include
extern int count;
void write_extern(void)
{
std::cout << "Count is " << count << std::endl;
}
mutable 存储类
mutable 说明符仅适用于类的对象，它允许对象的成员替代常量。也就是说，mutable 成员可以通过 const 成员函数修改。
thread_local 存储类
使用 thread_local 说明符声明的变量仅可在它在其上创建的线程上访问。 变量在创建线程时创建，并在销毁线程时销毁。 每个线程都有其自己的变量副本。
thread_local 说明符可以与 static 或 extern 合并。
可以将 thread_local 仅应用于数据声明和定义，thread_local 不能用于函数声明或定义。
thread_local int x; // 命名空间下的全局变量
class X
{
static thread_local std::string s; // 类的static成员变量
};
static thread_local std::string X::s; // X::s 是需要定义的
void foo()
{
thread_local std::vector v; // 本地变量
}
[sizeof 运算符]
sizeof 运算符返回变量的大小。例如，sizeof(a) 将返回 4，其中 a 是整数。
[.（点）和 ->（箭头） .（点）和 ->（箭头）]
用于引用类、结构和共用体的成员。
函数参数
参数的默认值
int sum(int a, int b=20)
{
int result;
result = a + b;
return (result);
}
C++ 随机数
在许多情况下，需要生成随机数。关于随机数生成器，有两个相关的函数。一个是 rand()，该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用 srand() 函数。
#include
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
int i,j;
// 设置种子
srand( (unsigned)time( NULL ) );
/* 生成 10 个随机数 */
for( i = 0; i < 10; i++ )
{
// 生成实际的随机数
j= rand();
cout <<"随机数： " << j << endl;
}
return 0;
}
C++ 指向数组的指针
double balance[50];
balance 是一个指向 &balance[0] 的指针，即数组 balance 的第一个元素的地址。因此，下面的程序片段把 p 赋值为 balance 的第一个元素的地址：
double *p;
double balance[10];
p = balance;
使用数组名作为常量指针是合法的，反之亦然。因此，(balance + 4) 是一种访问 balance[4] 数据的合法方式。
一旦您把第一个元素的地址存储在 p 中，您就可以使用 p、(p+1)、(p+2) 等来访问数组元素
数组的长度是无关紧要的，因为 C++ 不会对形式参数执行边界检查
C++ 不允许返回一个完整的数组作为函数的参数。但是，您可以通过指定不带索引的数组名来返回一个指向数组的指针。
另外，C++ 不支持在函数外返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。
#include
#include
#include
using namespace std;
// 要生成和返回随机数的函数
int * getRandom( )
{
static int r[10];
// 设置种子
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
cout << r[i] << endl;
}
return r;
}
// 要调用上面定义函数的主函数
int main ()
{
// 一个指向整数的指针
int *p;
p = getRandom();
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
{
cout << "*(p + " << i << ") : ";
cout << *(p + i) << endl;
}
return 0;
}
strchr(s1, ch);
返回一个指针，指向字符串 s1 中字符 ch 的第一次出现的位置。
strstr(s1, s2);
返回一个指针，指向字符串 s1 中字符串 s2 的第一次出现的位置。
代表内存地址的长都是为十六进制数
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量
因此，如果所有未使用的指针都被赋予空值，同时避免使用空指针，就可以防止误用一个未初始化的指针。很多时候，未初始化的变量存有一些垃圾值，导致程序难以调试。
C++ 指针数组
#include
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr[MAX];
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
ptr[i] = &var[i]; // 赋值为整数的地址
}
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr[i] << endl;
}
return 0;
}
C++ 指向指针的指针（多级间接寻址）
指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式，或者说是一个指针链。通常，一个指针包含一个变量的地址。当我们定义一个指向指针的指针时，第一个指针包含了第二个指针的地址，第二个指针指向包含实际值的位置。
int **var;
#include
using namespace std;
int main ()
{
int var;
int *ptr;
int **pptr;
var = 3000;
// 获取 var 的地址
ptr = &var;
// 使用运算符 & 获取 ptr 的地址
pptr = &ptr;
// 使用 pptr 获取值
cout << "var 值为 :" << var << endl;
cout << "*ptr 值为:" << *ptr << endl;
cout << "**pptr 值为:" << **pptr << endl;
return 0;
}
引用变量是一个别名，也就是说，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。
引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：
- 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。
- 一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何
时候指向到另一个对象。 - 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化
#include
using namespace std;
int main ()
{
// 声明简单的变量
int i;
double d;
// 声明引用变量
int& r = i;
double& s = d;
i = 5;
cout << "Value of i : " << i << endl;
cout << "Value of i reference : " << r << endl;
d = 11.7;
cout << "Value of d : " << d << endl;
cout << "Value of d reference : " << s << endl;
return 0;
}
在这些声明中，& 读作引用。因此，第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用"，第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用".
C++ 把引用作为参数
#include
using namespace std;
// 函数声明
void swap(int& x, int& y);
int main ()
{
// 局部变量声明
int a = 100;
int b = 200;
cout << "交换前，a 的值：" << a << endl;
cout << "交换前，b 的值：" << b << endl;
/* 调用函数来交换值 */
swap(a, b);
cout << "交换后，a 的值：" << a << endl;
cout << "交换后，b 的值：" << b << endl;
return 0;
}
// 函数定义
void swap(int& x, int& y)
{
int temp;
temp = x; /* 保存地址 x 的值 */
x = y; /* 把 y 赋值给 x */
y = temp; /* 把 x 赋值给 y */
return;
}
当返回一个引用时，要注意被引用的对象不能超出作用域。所以返回一个对局部变量的引用是不合法的，但是，可以返回一个对静态变量的引用。
C++ 把引用作为返回值
int& func() {
int q;
//! return q; // 在编译时发生错误
static int x;
return x; // 安全，x 在函数作用域外依然是有效的
}
为了使用日期和时间相关的函数和结构，需要在 C++ 程序中引用
有四个与时间相关的类型：clock_t、time_t、size_t 和 tm。类型 clock_t、size_t 和 time_t 能够把系统时间和日期表示为某种整数。
结构类型 tm 把日期和时间以 C 结构的形式保存，tm 结构的定义如下：
struct tm {
int tm_sec; // 秒，正常范围从 0 到 59，但允许至 61
int tm_min; // 分，范围从 0 到 59
int tm_hour; // 小时，范围从 0 到 23
int tm_mday; // 一月中的第几天，范围从 1 到 31
int tm_mon; // 月，范围从 0 到 11
int tm_year; // 自 1900 年起的年数
int tm_wday; // 一周中的第几天，范围从 0 到 6，从星期日算起
int tm_yday; // 一年中的第几天，范围从 0 到 365，从 1 月 1 日算起
int tm_isdst; // 夏令时
}
// 基于当前系统的当前日期/时间
time_t now = time(0);
// 把 now 转换为字符串形式
char* dt = ctime(&now);
cout << "本地日期和时间：" << dt << endl;
// 把 now 转换为 tm 结构
tm *gmtm = gmtime(&now);
dt = asctime(gmtm);
cout << "UTC 日期和时间："<< dt << endl;
结果：
本地日期和时间：Sat Jan 8 20:07:41 2011
UTC 日期和时间：Sun Jan 9 03:07:41 2011
// 基于当前系统的当前日期/时间
time_t now = time(0);
cout << "1970 到目前经过秒数:" << now << endl;
tm *ltm = localtime(&now);
// 输出 tm 结构的各个组成部分
cout << "年: "<< 1900 + ltm->tm_year << endl;
cout << "月: "<< 1 + ltm->tm_mon<< endl;
cout << "日: "<< ltm->tm_mday << endl;
cout << "时间: "<< ltm->tm_hour << ":";
cout << ltm->tm_min << ":";
cout << ltm->tm_sec << endl;
结果:
1970 到目前时间:1503564157
年: 2017
月: 8
日: 24
时间: 16:42:37
标准输入流（cin）
char name[50];
cout << "请输入您的名称： ";
cin >> name;
cout << "您的名称是： " << name << endl;
关键字 public 确定了类成员的访问属性。在类对象作用域内，公共成员在类的外部是可访问的。您也可以指定类的成员为 private 或 protected，这个我们稍后会进行讲解。
class Box
{
public:
double length; // 盒子的长度
double breadth; // 盒子的宽度
double height; // 盒子的高度
};
#include "pch.h"
#include
using namespace std;
//基类
class D
{
public:
D() { cout << "D()" << endl; }
~D() { cout << "~D()" << endl; }
protected:
int d;
};
class B :virtual public D
{
public:
B() { cout << "B()" << endl; }
~B() { cout << "~B()" << endl; }
protected:
int b;
};
class A :virtual public D
{
public:
A() { cout << "A()" << endl; }
~A() { cout << "~A()" << endl; }
protected:
int a;
};
class C :public B, public A
{
public:
C() { cout << "C()" << endl; }
~C() { cout << "~C()" << endl; }
protected:
int c;
};
int main()
{
cout << "Hello World!" << endl;
C c; //D, B, A ,C
cout << sizeof(c) << endl;
return 0;
}
我们几乎不使用 protected 或 private 继承，通常使用 public 继承。当使用不同类型的继承时，遵循以下几个规则：
1 公有继承（public）：当一个类派生自公有基类时，基类的公有成员也是派生类的公有成员，基类的保护成员也是派生类的保护成员，基类的私有成员不能直接被派生类访问，但是可以通过调用基类的公有和保护成员来访问。
2 保护继承（protected）： 当一个类派生自保护基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的保护成员。
3 私有继承（private）：当一个类派生自私有基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的私有成员。
多继承即一个子类可以有多个父类，它继承了多个父类的特性。
class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{
<派生类类体>
};
重载的运算符是带有特殊名称的函数，函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。与其他函数一样，重载运算符有一个返回类型和一个参数列表。
Box operator+(const Box&, const Box&);
// 重载 + 运算符，用于把两个 Box 对象相加
Box operator+(const Box& b)
{
Box box;
box.length = this->length + b.length;
box.breadth = this->breadth + b.breadth;
box.height = this->height + b.height;
return box;
}
// 把两个对象相加，得到 Box3
Box3 = Box1 + Box2;
endl会导致输出的文字换行，自然而然地我们会想到endl可能就是换行符'\n'
C++ 多态
#include
using namespace std;
class Shape {
protected:
int width, height;
public:
Shape( int a=0, int b=0)
{
width = a;
height = b;
}
int area()
{
cout << "Parent class area :" <area();
// 存储三角形的地址
shape = &tri;
// 调用三角形的求面积函数 area
shape->area();
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Parent class area
Parent class area
导致错误输出的原因是，调用函数 area() 被编译器设置为基类中的版本，这就是所谓的静态多态，或静态链接 - 函数调用在程序执行前就准备好了。有时候这也被称为早绑定，因为 area() 函数在程序编译期间就已经设置好了。
但现在，让我们对程序稍作修改，在 Shape 类中，area() 的声明前放置关键字 virtual，如下所示：
class Shape {
protected:
int width, height;
public:
Shape( int a=0, int b=0)
{
width = a;
height = b;
}
virtual int area()
{
cout << "Parent class area :" <修改后，当编译和执行前面的实例代码时，它会产生以下结果：
Rectangle class area
Triangle class area
此时，编译器看的是指针的内容，而不是它的类型。因此，由于 tri 和 rec 类的对象的地址存储在 *shape 中，所以会调用各自的 area() 函数。
虚函数 是在基类中使用关键字 virtual 声明的函数。在派生类中重新定义基类中定义的虚函数时，会告诉编译器不要静态链接到该函数。
在基类中定义虚函数，以便在派生类中重新定义该函数更好地适用于对象，但是您在基类中又不能对虚函数给出有意义的实现，这个时候就会用到纯虚函数
class Shape {
protected:
int width, height;
public:
Shape( int a=0, int b=0)
{
width = a;
height = b;
}
// pure virtual function
virtual int area() = 0;
};
如果类中至少有一个函数被声明为纯虚函数，则这个类就是抽象类
纯虚函数是通过在声明中使用 "= 0" 来指定的
class Box
{
public:
// 纯虚函数
virtual double getVolume() = 0;
private:
double length; // 长度
double breadth; // 宽度
double height; // 高度
};
要在 C++ 中进行文件处理，必须在 C++ 源代码文件中包含头文件
void open(const char *filename, ios::openmode mode);
在这里，open() 成员函数的第一参数指定要打开的文件的名称和位置，第二个参数定义文件被打开的模式。
您可以把以上两种或两种以上的模式结合使用。例如，如果您想要以写入模式打开文件，并希望截断文件，以防文件已存在，那么您可以使用下面的语法：
ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );
类似地，您如果想要打开一个文件用于读写，可以使用下面的语法：
ifstream afile;
afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );
下面的 C++ 程序以读写模式打开一个文件。在向文件 afile.dat 写入用户输入的信息之后，程序从文件读取信息，并将其输出到屏幕上：
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
char data[100];
// 以写模式打开文件
ofstream outfile;
outfile.open("afile.dat");
cout << "Writing to the file" << endl;
cout << "Enter your name: ";
cin.getline(data, 100);
// 向文件写入用户输入的数据
outfile << data << endl;
cout << "Enter your age: ";
cin >> data;
cin.ignore();
// 再次向文件写入用户输入的数据
outfile << data << endl;
// 关闭打开的文件
outfile.close();
// 以读模式打开文件
ifstream infile;
infile.open("afile.dat");
cout << "Reading from the file" << endl;
infile >> data;
// 在屏幕上写入数据
cout << data << endl;
// 再次从文件读取数据，并显示它
infile >> data;
cout << data << endl;
// 关闭打开的文件
infile.close();
return 0;
}
上面的实例中使用了 cin 对象的附加函数，比如 getline()函数从外部读取一行，ignore() 函数会忽略掉之前读语句留下的多余字符。
文件位置指针
// 定位到 fileObject 的第 n 个字节（假设是 ios::beg）
fileObject.seekg( n );
// 把文件的读指针从 fileObject 当前位置向后移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::cur );
// 把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::end );
// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );
如果自由存储区已被用完，可能无法成功分配内存。所以建议检查 new 运算符是否返回 NULL 指针，并采取以下适当的操作：
double* pvalue = NULL;
if( !(pvalue = new double ))
{
cout << "Error: out of memory." <当您觉得某个已经动态分配内存的变量不再需要使用时，您可以使用 delete 操作符释放它所占用的内存，如下所示：
delete pvalue; // 释放 pvalue 所指向的内存
数组的动态内存分配
char* pvalue = NULL; // 初始化为 null 的指针
pvalue = new char[20]; // 为变量请求内存
要删除我们刚才创建的数组
delete [] pvalue; // 删除 pvalue 所指向的数组
二维数组
int **array
// 假定数组第一维长度为 m， 第二维长度为 n
// 动态分配空间
array = new int *[m];
for( int i=0; i三维数组
int ***array;
// 假定数组第一维为 m， 第二维为 n， 第三维为h
// 动态分配空间
array = new int **[m];
for( int i=0; i#include
using namespace std;
int main()
{
int i,j,k; // p[2][3][4]
int ***p;
p = new int **[2];
for(i=0; i<2; i++)
{
p[i]=new int *[3];
for(j=0; j<3; j++)
p[i][j]=new int[4];
}
//输出 p[i][j][k] 三维数据
for(i=0; i<2; i++)
{
for(j=0; j<3; j++)
{
for(k=0;k<4;k++)
{
p[i][j][k]=i+j+k;
cout< #include
using namespace std;
class Box
{
public:
Box() {
cout << "调用构造函数！" < #include
using namespace std;
// 第一个命名空间
namespace first_space{
void func(){
cout << "Inside first_space" << endl;
}
}
// 第二个命名空间
namespace second_space{
void func(){
cout << "Inside second_space" << endl;
}
}
int main ()
{
// 调用第一个命名空间中的函数
first_space::func();
// 调用第二个命名空间中的函数
second_space::func();
return 0;
}
嵌套的命名空间
namespace namespace_name1 {
// 代码声明
namespace namespace_name2 {
// 代码声明
}
}
// 访问 namespace_name2 中的成员
using namespace namespace_name1::namespace_name2;
// 访问 namespace:name1 中的成员
using namespace namespace_name1;
模板：
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
template
class Stack {
private:
vector elems; // 元素
public:
void push(T const&); // 入栈
void pop(); // 出栈
T top() const; // 返回栈顶元素
bool empty() const{ // 如果为空则返回真。
return elems.empty();
}
};
template
void Stack::push (T const& elem)
{
// 追加传入元素的副本
elems.push_back(elem);
}
template
void Stack::pop ()
{
if (elems.empty()) {
throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
}
// 删除最后一个元素
elems.pop_back();
}
template
T Stack::top () const
{
if (elems.empty()) {
throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
}
// 返回最后一个元素的副本
return elems.back();
}
int main()
{
try {
Stack intStack; // int 类型的栈
Stack stringStack; // string 类型的栈
// 操作 int 类型的栈
intStack.push(7);
cout << intStack.top() < define 预处理
define macro-name replacement-text
创建线程
include
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
终止线程
#include
pthread_exit (status)
void 和 void* 含义 void的字面意思是“无类型”，void *则为“无类型指针”，void *可以指向任何类型的数据。 对于void，如果定义void a；是会编译出错的
Void指针只支持几种有限的操作：
1.与另一个指针进行比较
2.向函数传递void指针或从函数中返回void指针
3.给另一个void指针赋值
4.不允许使用void*指针操纵它指向的对象
有时候由于重载等的干扰，导致需要转换成void *，来进行取地址。
例如，(void *)obj.member，就可以取到member的地址；直接&(obj.member)取到的实际上是obj的开始地址。
3.指向0的地址
(void *)0，指向全是0的地址，相当于NULL。
include
#include
using namespace std;
int main()
{
double obj=3.14;
int a=7;
double *pd=&obj;
void *pv=&obj; //ok
pv=&a; //ok
(*pv)++; // error,不得操纵对象
int *ptr=&a;
void *p=ptr; //ok
ptr=p; //error,不能将空类型指针赋给其他指针
ptr=(int*)p; //ok,显式转换
return 0;
}
#include
#include
#include
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
struct thread_data{
int thread_id;
char *message;
};
void *PrintHello(void *threadarg)
{
struct thread_data *my_data;
my_data = (struct thread_data *) threadarg;
cout << "Thread ID : " << my_data->thread_id ;
cout << " Message : " << my_data->message << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
pthread_t threads[NUM_THREADS];
struct thread_data td[NUM_THREADS];
int rc;
int i;
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
cout <<"main() : creating thread, " << i << endl;
td[i].thread_id = i;
td[i].message = (char*)"This is message";
rc = pthread_create(&threads[i], NULL,
PrintHello, (void *)&td[i]);
if (rc){
cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_exit(NULL);
}
连接和分离线程
pthread_join (threadid, status)
pthread_detach (threadid)