面向对象 学习黑马视频（03）

1.内存分区模型

/* 面向对象编程
 *
 * 内存分区模型
 *      1.代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
 *      2.全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
 *      3.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
 *      4.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
 *
 * 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：
 *      1.存放cpu执行的机器指令
 *      2.代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中存在一份即可
 *      3.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他的指令
 * 全局区：
 *      1.全局变量和静态变量存放在此
 *      2.全局区还包含了常量区，字符串常量区和其他常量也存放在此
 *      3.该区域的数据在程序结束后由操作系统释放。
 *
 * 1.2程序运行后
 * 栈区：
 *      1.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
 *
 * 堆区：
 *      1.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
 */
//创建全局变量;全局变量在函数外面
int g_a=10;
//const修饰的全局变量
const int c_g_a=10;
int main() {
    //静态变量
    static int s_a=10;

    //常量
    //字符串常量 "" 引起来的都是字符串常量

    //const
    //const修饰的局部变量 在堆区
    const int a=10;

    //堆区
    int * pint=new int(10);
    cout<<"pint="<<*pint<<endl;
    return 0;
}

2.new；delete；引用

/*
 * new 语法
 *
 * 堆区的数据 由程序员管理释放，
 * 如果想释放堆区的数据，利用关键字 delete
 *
 * 引用
 * 作用：给变量起别名
 * 语法：数据类型 &别名 = 原名;
 * 注意：
 *      1.引用必须初始化
 *      2.引用在初始化后，不可以改变
 *
 * 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：可以简化指针修改实参
 *
 * 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  test04()=1000;
 *
 * 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
 *
 * 常量引用
 * 作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作
 * 在函数参数列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参
 */
int * func(){
    //在堆区创建整型数据
    //new返回是： 该类型数据的指针
    int *p=new int(10);
    return p;
}
void test01(){
    int *p=func();
    cout<<*p<<endl;
    delete p;
//    cout<<*p<
}
//2.在堆区医用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代表数组有十个元素
    for(int i=0;i<10;i++){
        arr[i]=i+100;
    }
    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[]
    delete[] arr;
}

//交换函数
//值交换
void mysqap01(int a,int b){
    int temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
//地址交换
void mysqap02(int *a,int *b){
    int temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}
//引用交换
void mysqap03(int &a,int &b){
    int temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}

//引用做函数的返回值
//1.不要返回局部变量的引用
int& test03(){
    int a=10;//局部变量 存放在栈区，函数结束，释放
    return a;
}
//2.函数的调用可以作为左值
int& test04(){
    static int a=110; //静态变量 全局区；程序结束，系统释放
    return a;
}
int main() {
    //1.new的基本语法
    test01();
    //2.在堆区利用new开辟数组
    test02();
    cout<<endl;

    cout<<"引用"<<endl;
    int a=10;
    int &b=a;
    b=20;
    cout<<"a="<<a<<endl;
    cout<<"b="<<b<<endl;
//    int &c; //错误，没有初始化
    //引用一旦初始化了，就不可以更改了
    int c=15;
    b=c; //赋值操作，而不是更改引用给b赋值了
//    &b=c; 报错
    cout<<endl;

    cout<<"引用在函数中的应用"<<endl;
    int aa=10;
    int bb=20;
    mysqap01(aa,bb);
    cout<<"值交换"<<"aa="<<aa<<";bb="<<bb<<";"<<endl;
    mysqap02(&aa,&bb);
    cout<<"地址交换"<<"aa="<<aa<<";bb="<<bb<<";"<<endl;
    mysqap03(aa,bb);
    cout<<"引用交换"<<"aa="<<aa<<";bb="<<bb<<";"<<endl;
    cout<<endl;

    cout<<"引用做函数返回值"<<endl;
    int &ref=test03();
    cout<<"&ref="<<&ref<<endl;
    cout<<"&ref="<<&ref<<endl;
    int &staticRef=test04();
    cout<<"&staticRef="<<staticRef<<endl;
    cout<<endl;

    cout<<"常量引用"<<endl;
    const int & reef=10;
//    reef=20;  //加入const之后，变为只读，不能修改
    return 0;
}

3.函数提高

/**
 * 函数提高
 *
 * 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){}
 * 注意：
 *      1.默认参数，必须从右往左，不能跳过参数
 *      2.若果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数
 *
 * 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){}
 *
 * 函数重载
 * 作用：函数名可以相同，提高复用性
 * 函数重载满足条件：
 *      1.同一个作用域下
 *      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
 *      注意：函数的返回值不可以作为函数重载的条件
 * 函数重载的注意事项
 *      1.引用作为重载的条件
 *      2.函数重载碰到默认参数
 * @return
 */

//1.默认形参
void text01(int a=10){
    cout<<"默认值a="<<a<<endl;
}
//2.函数占位参数 ；后面课程会用到
//占位参数还可以有默认值
void text02(int a,int){
    //如何使用 第二个参数 疑问？
}
void text03(int a,int=20){

}

//重载
void text04(int a,double b){

}
void text04(double b,int a){

}
void text04(int a,int b,int c){

}
void text04(double a,double b){

}
int main() {
    text01();
    text01(15);
    text02(10,12);
    return 0;
}

4.类和对象

/*
 * 类和对象
 *
 * 三大特性：封装、继承、多态 【与java一个样】
 */

//设计一个圆类，求圆的周长
//圆求周长的公式:2*PI*半径
//class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
const double PIQ=3.1415;
#define PIAA 3.1415
class Circle{
    //访问权限
public:
    //属性
    int m_r;
    //行为
    double calculateZC(){
        return 2*PIQ*m_r;
    }
    double calculateZC2(){
        return 2*PIAA*m_r;
    }
};
int main() {
    Circle c1;
    c1.m_r=5;
    cout<<"圆的周长为:"<<c1.calculateZC()<<endl;
    cout<<"圆的周长为:"<<c1.calculateZC2()<<endl;
    return 0;
}

5.封装；struct与class的区别

/*
 * 封装
 * 类在设计时，可以把属性和行为放在不同权限下，加以控制
 *
 * 访问权限  与java一样
 *      1.public 公公权限
 *          成员在类内可以访问；类外可以访问
 *      2.protected 保护权限
 *          类内可以访问；类外不能访问 ；子类可以访问父类的保护内容
 *      3.private 私有权限
 *          成员类内可以访问；类外不可以访问；子类不能访问父类的内容
 *
 * struct和class区别
 * 唯一区别：默认访问权限不同
 *      1.struct默认权限为共有
 *      2.class默认权限为私有
 *
 * 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
 */
struct C2{
    int m_A; //默认是公共权限
};
class Person{
    int m_A; //默认权限 私有
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(){
        m_Name="张三";
        m_Car="丰田";
        m_Password=981201;
    }
};
//成员属性设置为私有  与java 一样
//     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
class Person22{
    string m_Name;
    int m_Age;
    string m_Lover; //情人
public:
    //设置姓名
    void setName(string name){
        m_Name=name;
    }
    string getName(){
        return m_Name;
    }
};
int main() {
    //实例化具体对象
    cout<<"权限学习"<<endl;
    Person p1;
    p1.m_Name="李四";
    //p1.m_Car="拖拉机";//访问不到
    //p1.m_Password=123; //不可以访问
    cout<<endl;

    cout<<"成员属性设置为私有"<<endl;
    Person22 p2;
    p2.setName("张三");
    cout<<"p2.m_Name="<<p2.getName()<<endl;
    return 0;
}

6.案例 长方体求面积和体积，两个是否相同

/*
 * 案例
 *
 * 设计立方体类
 * 求出立方体的面积和体积
 * 分别用全局函数和局部函数判断两个立方体是否相等
 */
class Cube{
    //长宽高 默认属性（private）
    int along;
    int awidth;
    int ahigh;

public:
    //长宽高 set get 函数
    //若要精细，可以添加上对输入的判断是否复合要求
    void setAlong(int chang){
        along=chang;
    }
    int getAlong(){
        return along;
    }
    void setAwidth(int kuan){
        awidth=kuan;
    }
    int getAwidth(){
        return awidth;
    }
    void setHigh(int gao){
        ahigh=gao;
    }
    int getAHigh(){
        return ahigh;
    }
    //计算面积函数
    int area(){
        return along*ahigh*2+along*awidth*2+ahigh*awidth*2;
    }
    //计算体积
    int volume(){
        return along*awidth*ahigh;
    }
    //判断两个立方体是否相等
    bool equal(Cube cube){
        //第一种：可以自己写长宽高对比 简单
        //第二种：校验是否真实的相等 玛法
    }
};
int main() {
    Cube c1;
    c1.setAlong(2);
    c1.setAwidth(3);
    c1.setHigh(4);
    cout<<"面积为："<<c1.area()<<endl;
    cout<<"体积为："<<c1.volume()<<endl;
    return 0;
}

7.对象的初始化和清理

构造函数 析构函数（1）

/**
 * 对象的初始化和清理
 *
 * 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
 * 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。
 *
 * 构造函数和析构函数
 * 对象的初始化和清理是两个非常重要的安全问题
 *      1.一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果未知
 *      2.使用完一个对象或者变量，没有及时清理，也会造成安全问题
 * 构造函数和析构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析构和构造，编译器是会提供析构函数和构造函数的空实现
 *
 *  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，无需手动调用。
 *      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，无需手动调用，而且只会调用一次
 *  析构函数：主要作用于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。
 *      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，在类名前加上 ~
 *      3.析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
 *      4.程序在对象销毁前自动调用，无需手动调用，而且只会调用一次
 *
 * 构造函数分类及调用
 * 参数分类：有参构造和无参构造
 * 类型分类：普通构造和拷贝构造
 * 调用方式：
 *      括号法
 *      显示法
 *      隐式转换法
 *

 * @return
 */

//构造函数和析构函数
class Person{
public:
    //1.1构造函数
    Person(){
        cout<<"构造函数"<<endl;
    }
    //析构函数
    ~Person(){
        cout<<"析构函数"<<endl;
    }
};

//构造函数分类及调用
class Person22{
public:
    int age;
    Person22(){
        cout<<"无参构造函数"<<endl;
    }
    Person22(int a){
        age=a;
        cout<<"有参构造函数"<<endl;
    }
    //拷贝构造函数 const 限制防止修改
    Person22(const Person22 &p){
        age=p.age;
        cout<<"拷贝构造函数"<<endl;
    }
    ~Person22(){
        cout<<"析构函数"<<endl;
    }
};
//调用
void text01(){
    //1.括号法
    Person22  p22; //默认构造
    Person22  p23(10); //有参构造
    Person22  p24(p22); //拷贝构造函数
    cout<<"p22地址为："<<&p22<<endl;
    cout<<"p24地址为："<<&p24<<endl;
    //2.显示法
    Person22  p222; //默认构造
    Person22  p223=Person22(10); //有参构造
    Person22  p224=Person22(p22); //拷贝构造函数
    Person22(10); //匿名对象 特点：当前执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
    //3.隐式转换法
    Person22 p4=10; //相当于 Person22 p4=Person(10);
    Person22 p5=p4;
};

//拷贝构造函数调用时机
class Person2{
    Person2(){

    }

};
int main() {
    Person p;
    cout<<endl;

    cout<<"构造函数分类及调用"<<endl;
    text01();
    cout<<endl;
    return 0;
}

构造函数 析构函数（2）

/*
 * 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
 *
 * 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三个函数
 *      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：
 *      1.用户定义了有参构造函数，c++默认不再提供无参构造函数，但是会提供默认拷贝构造函数
 *      2.定义了拷贝构造函数，c++不再提供其他构造函数
 */

class Person {
public:
    int m_Age;

    Person() {
        cout << "Person默认构造函数" << endl;
    }

    Person(int age) {
        cout << "Person有参构造函数" << endl;
        m_Age = age;
    }

    Person(const Person &p) {
        cout << "Person拷贝构造函数" << endl;
        m_Age = p.m_Age;
    }
};

//  1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01() {
    Person p1(20);
    Person p2(p1);
}

//  2.值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p) {
    cout << "p=" << p.m_Age << endl;
}

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

//  3.以值方式返回局部对象
Person doWork2() {
    Person p1;
    return p1;
}

void test03() {
    Person p = doWork2();
}

int main() {
    cout << "拷贝构造函数调用时机" << endl;
//    test01();
//    test02();
    test03();
    return 0;
}

8.深拷贝 浅拷贝

/*
 * 深拷贝 浅拷贝
 * 浅拷贝：简单的赋值拷贝操作【编译器提供的默认拷贝构造函数，为浅拷贝函数】
 * 深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
 */
class Person{
public:
    int age;
    int *height;
    Person(){
        cout<<"Person默认构造函数"<<endl;
    }
    Person(int agea,int heighta){
        cout<<"Person有参构造函数"<<endl;
        age=agea;
        height=new int(heighta);
//        height=heighta;
    }
    //自定义深拷贝构造函数
    Person(Person &p){
        cout<<"Person 深拷贝 构造函数"<<endl;
        age=p.age;
//        height=p.height;  //浅拷贝，编译器默认执行的代码
        height=new int(*p.height);
    }
    ~Person(){
        cout<<"Person的析构函数"<<endl;
        //析构代码 ， 将堆区开辟数据做释放操作
        if(height!=NULL){
            delete height;
            height=NULL;
        }
    }
};
void test01(){
    Person p1(18,160);
    cout<<"p1的年龄为:"<<p1.age<<"height="<<*p1.height<<"p1.height的地址为"<<p1.height<<endl;

    Person p2(p1);
    cout<<"p2的年龄为:"<<p2.age<<"height="<<*p2.height<<"p2.height的地址为"<<p2.height<<endl;
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}

9.初始化列表

/*
 * 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:
    string name;
    int age;
    Person(string _name,int _age){
        name=_name;
        age=_age;
    }
    Person():name("张三"),age(18){
        cout<<"我被初始化了"<<endl;
    }
};
void test01(){
    Person person;
    cout<<"person.name="<<person.name<<";person.age="<<person.age<<endl;
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}

10.类对象作为类成员

包含：构造函数顺序和析构函数顺序

/*
 * 类对象作为类成员
 * 类中的成员可以是另一个类的对象，我们称为 对象成员
 *
 * 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，
 * 析构函数，先释放自己类对象，再释放其他类对象
 */
class Phone{
public:
    string pName;
    Phone(string name){
        cout<<"我是Phone构造函数"<<endl;
        pName=name;
    }
    ~Phone(){
        cout<<"我是Phone析构函数"<<endl;
    }
};
class Person{
public :
    string name;
    Phone phone;
    //Phone phone=pName 隐式转换法 ，直接调用 Phone中的构造方法赋值
    Person(string name,string pName):name(name),phone(pName){
        cout<<"我是Person构造函数"<<endl;
    }
    ~Person(){
        cout<<"我是Person析构函数"<<endl;
    }
};
void test01(){
    Person p("张三","苹果max");
    cout<<"p.name="<<p.name<<";p.phone="<<p.phone.pName<<endl;
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 * 打印输出结果为:
 * 我是Phone构造函数
 * 我是Person构造函数
 * p.name=张三;p.phone=苹果max
 * 我是Person析构函数
 * 我是Phone析构函数
 */

11.静态成员变量；静态成员函数

成员变量

/*
 * 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：
 *  1.静态成员变量：
 *      所有对象共享同一份数据
 *      在编译阶段分配内存
 *      类内声明，类外初始化
 *  2.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成员变量
 *
 *  静态变量不属于某一个对象，
 *  访问方式
 *      1.通过对象进行访问
 *      2.通过类名进行访问
 *
 *  静态成员变量也有访问权限
 */
class Person {
public:
    static int a; //静态成员；不能直接赋值； 类内声明
};

int Person::a = 10; //类外初始化

void test01() {
    Person p;
//    p.a;
    cout << "p.a=" << p.a << endl;
}

//访问方式
void test02() {
    //1.通过对象进行访问
    Person p;
    cout << p.a << endl;
    //2.通过类名进行访问
    cout << Person::a << endl;
}

int main() {
//    test01();
    test02();
    return 0;
}

成员函数

/*
 * 静态成员函数
 *
 * 静态成员函数也有访问权限，和普通函数访问权限一样
 */
class Person {
public:
    static int a;
    int b;

    //静态成员函数
    static void func() {
        a = 200; //静态成员函数可以访问 静态成员变量
//        b=20;  //静态成员函数 不可以访问 非静态成员变量
        cout << "static void fun 被调用" << endl;
    }
};

int Person::a = 100;

//访问方式
void test01() {
    //1.通过对象访问
    Person p;
    p.func();
    //2.通过类名访问
    Person::func();
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 * 输出结果:
 * static void fun 被调用
 * static void fun 被调用
 */

12.C++对象模型 ；this

C++对象模型

/*
 * C++对象模型
 *
 * 成员变量和成员函数分开存储
 *
 * 在C++中，类中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 {
public:
    //非静态成员变量占用对象空间
    int a;
    //静态成员变量不占用对象空间
    static int b;

    Person() {
        a = 0;
    }

    //函数也不占对象空间，所有函数共享一个函数实例
    void func() {
        cout << "a=" << &a <<";b="<<&b<< endl;
    }
};
int Person::b=12;
void text01() {
    Person p;
    p.func();
    Person p1;
    p1.func();
}

int main() {
    text01();
    cout<<endl;

    cout<<"this指针"<<endl;
    return 0;
}

this指针

/*
 * this指针
 * 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
 *      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，可以使用 return *this
 */
class Person {
public:
    int age;

    Person(int age) {
        //this指针指向被调用的成员函数 所属的对象
        this->age = age;
    }

    Person &PersonAddAge(Person &p) {
        this->age += p.age;
        return *this;
    }
};

void test() {
    Person p(15);
    cout << "p.age=" << p.age << endl;
}

void test02() {
    Person p1(10);
    Person p2(10);
    p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1); //链式编程
    cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
}

int main() {
//    test();
    test02();
    return 0;
}
/*
 * 运行结果:
 * p2的年龄为：40
 */

空指针访问成员函数

/*
 * 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
 */
class Person{
public:
    void showClassName(){
        cout<<"this is a Person"<<endl;
    }
    void showPersonAge(){
        //报错原因：传入的指针是NULL
        if(this==NULL){ //提高代码健壮性
            return;
        }
        cout<<"age="<<age<<endl; ///cout<<"age="<
    }
    int age;
};
void test01(){
    Person * p =NULL;
    p->showClassName();
    p->showPersonAge();
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}

const 修饰成员函数 ；常对象

/*
 * const 修饰成员函数
 * 常函数：
 *      1.成员函数后加 const后我们称这个函数为 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，在常函数中依然可以修改
 * 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
 *
 */
class Person {
public:
    string m_A;
    mutable string m_b; //成员属性声明时加关键字 mutable 后，在常函数中依然可以修改
    //this指针的本质 是指针常量 指针的指向是不可以修改的
    //Person * const this;
    //在成员函数后面加 const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改
    void showPerson() const {
//        this->m_A=100; //报错；不可以修改
//        this=NULL; //错误；this指针不可以修改指针的指向
        this->m_b = "qwe"; //变量加入 mutable 关键字，可以修改了
    }

    void func() {

    }
};

//常对象
void test02() {
    const Person p; //在对象前加 const，变为常对象
//    p.m_A="aaa"; //报错，该值不可以修改
    p.m_b = "bbb";    //m_b是特殊值（mutable关键字 修饰），在常对象下也可以修改
    //常对象只能调用常函数
    p.showPerson();
//    p.func(); //错误；常对象不能调用普通函数
}

int main() {
    test02();
    return 0;
}

13.友元

友元，让其他类可以访问本类中的私有变量

（1）全局函数做友元

/*
 * 友元
 *
 * 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类访问另一个类中私有成员
 *
 * 关键字：friend
 *
 * 友元的三种实现:
 *      1.全局函数做友元
 *      2.类做友元
 *      3.成员函数做友元
 */
class Building {
    //goodGay全局函数是 Building 好朋友，可以访问 Building中的私有成员
    //该行代码作用是给 goodGay 全局函数开权限
    friend void goodGay(Building *building);

public:
    Building() {
        m_sittingRoom = "客厅";
        m_BedRom = "卧室";
    }

    string m_sittingRoom; //客厅
private:
    string m_BedRom;
};

//全局函数
void goodGay(Building *building) {
    cout << "好基友的全局函数 正在访问 sittingRoom" << building->m_sittingRoom << endl;
    cout << "好基友的全局函数 正在访问 BedRoom" << building->m_BedRom << endl;

}

void test01() {
    Building building;
    goodGay(&building);
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

（2）友元类

/*
 * 类做友元
 */
class Building;

class GoodGay {
public:
    GoodGay(); //声明构造函数
    Building *building;
    void visit(); //参观函数，访问Building中的属性
};

class Building {
    //GoodGay 是 Building 的好基友类（友元类）,所以GoodGay中的对象可以访问Building中的私有成员
    friend class GoodGay;

public:
    Building();
    string m_sittingRoom; //客厅
private:
    string m_BedRoom; //卧室
};

Building::Building() {
    m_sittingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
}

GoodGay::GoodGay() {
    //创建一个建筑物对象
    building = new Building;
}

void GoodGay::visit() {
    cout << "好基友类正在访问" << building->m_sittingRoom << endl;
    cout << "好基友类正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

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

int main() {
    test01();
    return 0;
}

（3）成员函数 友元

/*
 * 成员函数做友元
 */
class Building;

class GoodGay {
public:
    GoodGay();

    void visit(); //让visit可以访问Building中私有成员
    void visit2(); //让visit2不可以访问Building中私有成员
    Building *building;
};

class Building {
    //告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问本类的私有成员
    friend void GoodGay::visit();

public:
    string m_sittingRoom; //卧室
    Building();

private:
    string m_BedRoom;  //客厅
};

Building::Building() {
    m_sittingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
}

GoodGay::GoodGay() {
    building = new 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 << "visit函数正在访问:" << building->m_sittingRoom << endl;
//    cout << "visit函数正在访问:" << building->m_BedRoom << endl; //报错;visit2()函数没有friend 好朋友权限
}

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

int main() {
    test01();
    return 0;
}

14.运算符重载

加号预算符重载

/*
 * 运算符重载概念：
 * 对已有的运算符进行重新定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。
 *
 *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
 */

class Person {
public:
    int m_A;
    int m_B;

    //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;
    }
};

//全局函数重载+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;
}

void test01() {
    Person p1;
    p1.m_A = 10;
    p1.m_B = 5;
    Person p2;
    p2.m_A = 10;
    p2.m_B = 5;
    Person p3 = p1.operator+(p2);
    cout << "p3.m_A=" << p3.m_A << endl;
    cout << "p3.m_B=" << p3.m_B << endl;

}

int main() {
    test01();

    //全局函数
    cout << "全局函数调用重载+号函数" << endl;
    Person p1;
    p1.m_A = 10;
    p1.m_B = 5;
    Person p2;
    p2.m_A = 10;
    p2.m_B = 5;
    //p4=p1+02;
    //本质
    Person p4 = operator+(p1, p2);
    return 0;
}

左移运算符重载

/*
 * 左移运算符重载
 */
class Person {
public:
    int a;
    int b;
    //重载左移运算符
//    void operator<<(){
//
//    }
};

//全局函数重载左移运算符
//如果要输出私有成员，可以将该函数添加为友元函数
ostream &operator<<(ostream &cout, Person &p) { //本质 operator<<(cout,p) 简化 cout << p
    cout << "p.a=" << p.a << ";p.b=" << p.b << endl;
    return cout;
}

void test01() {
    Person p;
    p.a = 10;
    p.b = 20;
    cout << "p= " << p << endl;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 * 输出结果：
 * p= p.a=10;p.b=20
 */

递增运算符重载

/*
 * 递增运算符重载
 */

class MyInteger {
    friend ostream &operator<<(ostream &out, MyInteger &myint);

public:
    MyInteger() {
        num = 17;
    }

    //重载前置++运算符 返回引用是为了一直对一个数据进行递增操作
    MyInteger & operator++() {
        num++;
        return *this;
    }

    //重载后置++运算符
    //int 代表的一个占位参数，可以用于区分，前置和后置递增
    MyInteger & operator++(int) {
        ++num;
        return *this;
    }

private:
    int num;
};

//重载左移运算符
ostream &operator<<(ostream &out, MyInteger &myint) {
    return out << "MyInteger object=" << myint.num << endl;
}

void test01() {
    MyInteger myint;
    cout << "前置递增:" << ++myint << endl;

    cout << "后置递增:" << myint++ << endl;
    cout << "后置递增:" << myint << endl;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

赋值运算符重载

/*
 * 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
 *      4.赋值运算符operator=,对属性进行值拷贝
 */
class Person {
public:
    int *m_Age;

    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) {
        //编译器是提供浅拷贝
        m_Age = p.m_Age; //编译器执行的代码;

        //应该先判断是否有属性在堆区，先释放干净，然后再进行深拷贝
        if (m_Age != NULL) {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
        m_Age = new int(*p.m_Age);
        return *this;
    }
};

void test01() {
    Person p1(19);
    cout << "p1的年龄为:" << *p1.m_Age << endl;
    cout << "" << endl;
    Person p2(20);
    p2 = p1; //赋值操作
    *p1.m_Age = 23;
    cout << "p2的年龄为:" << *p2.m_Age << endl;
    Person p3(30);
    p3 = p2 = p1; //链式操作
    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();
    return 0;
}

关系运算符重载 == !=

/*
 * 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
 *
 */
class Person{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;
    Person(string name,int age){
        m_Name=name;
        m_Age=age;
    }
    //operator 重载==
    bool operator==(Person &p){
        if(this->m_Name!=p.m_Name){
            return false;
        }
        if(this->m_Age!=p.m_Age){
            return false;
        }
        return true;
    }
    //operator 重载!=
    bool operator!=(Person &p){
        if(this->m_Name!=p.m_Name){
            return true;
        }
        if(this->m_Age!=p.m_Age){
            return true;
        }
        return false;
    }
};

void test01(){
    Person p1("tom",18);
    Person p2("tom",18);
    if(p1==p2){
        cout<<"p1==p2"<<endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}

函数调用运算符重载

/*
 * 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式非常像函数的调用，因此称为仿函数
 * 仿函数没有固定写法，非常灵活
 *
 */

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

void test01() {
    MyPrint myPrint;
    myPrint("打印这条语句"); //使用起来非常像一个函数，所以叫仿函数
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

15.继承

(1)继承介绍

/*
 * 继承
 * 继承是面向对象三大特性之一
 *
 * 语法：class 子类 : 继承方式 父类{}
 * 子类 也称为 派生类
 * 父类 也称为 父类
 *
 * 继承的是共性，书写的是个性
 */

Java页面
//class Java{
//public:
//    void header(){
//        cout<<"首页、公开课、登录、注册。。。（公共头部）"<
//    }
//    void footer(){
//        cout<<"帮助中心、交流合作、站内地图。。。（公共底部）"<
//    }
//    void left(){
//        cout<<"java python c++ (公共分类列表)"<
//    }
//    void content(){
//        cout<<"Java学科视频"<
//    }
//};
//
Java页面
//class Python{
//public:
//    void header(){
//        cout<<"首页、公开课、登录、注册。。。（公共头部）"<
//    }
//    void footer(){
//        cout<<"帮助中心、交流合作、站内地图。。。（公共底部）"<
//    }
//    void left(){
//        cout<<"java python c++ (公共分类列表)"<
//    }
//    void content(){
//        cout<<"Python学科视频"<
//    }
//};

//继承页面实现
//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 << "java python c++ (公共分类列表)" << endl;
    }
};

class Java : public BasePage {
public:
    void content() {
        cout << "java学科视频" << endl;
    }
};

class Python : public BasePage {
public:
    void content() {
        cout << "Python学科视频" << endl;
    }
};

void test01() {
    cout << "java学科页面如下" << endl;
    Java java;
    java.header();
    java.content();
    java.footer();
    cout << endl;

    cout << "python学科页面如下" << endl;
    Python python;
    python.header();
    python.content();
    python.footer();
    cout << endl;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

（2）继承方式

/**
 * 继承方式
 *      1.公共继承
 *      2.保护继承
 *      3.私有继承
 *
 * @return
 */

//公共继承
class Base1 {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son1 : public Base1 {
public:
    void func() {
        a = 10; //父类中公共权限，到子类中依然是公共权限
        b = 10;//父类中保护权限，到子类中依然是保护权限
        //c=10; //访问不到
    }
};

//保护继承
class Base2 {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son2 : protected Base2 {
public:
    void func() {
        a = 10; //父类中公共权限，到子类中变为 保护权限
        b = 10;//父类中保护权限，到子类中依然是保护权限
//        c=10; //访问不到
    }
};

//私有继承
class Base3 {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son3 : private Base3 {
public:
    void func() {
        a = 100;  //公共权限到子类变为 私有成员
        b = 100;//保护权限到子类变为 私有成员
//        c=100; //父类中的成员，防蚊不到
    }
};


void test01() {
    Son1 s1;
    s1.a = 100;
    //s1.b=100;  //保护权限，类外访问不到
}

void test02() {
    Son2 s2;
    //s2.a=0; //变为了保护权限，因此访问不到
    //s2.b=0; //保护权限，因此访问不到
    //s2.c=0;//私有权限，访问不了
}

void test03() {
    Son3 s;
    //s.a=0;  //都是私有成员，访问不到
    //s.b=0;  //都是私有成员，访问不到
    //s.c=0;  //都是私有成员，访问不到
}

int main() {

    return 0;
}

（3） 继承中的对象模型

/*
 * 继承中的对象模型
 *
 * 问题：从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中
 *
 */

class Base {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son : public Base {
public:
    int d;
};

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

int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 *打印结果:size of Son=16
 */

（4）继承中构造和析构顺序

/*
 * 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？
 */
class Base {
public:
    Base() {
        cout << "Base()构造函数" << endl;
    }

    ~Base() {
        cout << "Base()~析构函数" << endl;
    }
};

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

    ~Son() {
        cout << "Son()~析构函数" << endl;
    }
};

void test01() {
    Son son;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 * 运行结果：
 * Base()构造函数
 *  Son()构造函数
 *  Son()~析构函数
 *  Base()~析构函数
 */

（5）继承同名成员处理方式

/*
 * 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，访问到子类或者父类中同名的数据呢？
 *
 * 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:
    int a;

    Base() {
        a = 100;
    }

    void func() {
        cout << "Base::func()函数" << endl;
    }

    void func(int a) {
        cout << "Base::func(int a)函数" << endl;
    }
};

class Son : public Base {
public:
    int a;

    Son() {
        a = 200;
    }

    void func() {
        cout << "Son::func()函数" << endl;
    }
};

void test01() {
    Son son;
    cout << "a=" << son.a << endl;
    //若果通过子类对象，访问父类中同名成员，需要加作用域
    cout << "a=" << son.Base::a << endl;
    son.func();
    son.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同名成员函数
    //如果想访问到父类中被隐藏的同名函数，需要加作用域
    son.Base::func(100);
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}
//返回结果
//a=200
//a=100
//Son::func()函数
//Base::func()函数
//Son::func(int a)函数

（6）继承同名静态成员处理方式

/*
 * 继承同名静态成员处理方式
 *
 * 静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一样
 *
 * 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 int a;
};

class Son : public Base {
public:
    static int a;
};

int Base::a = 10;
int Son::a = 100;

void test01() {
    //1.通过对象来访问
    Son son;
    cout << "son.a=" << son.a << endl;
    cout << "son.Base::a=" << son.Base::a << endl;
    //2.通过类名来访问
    cout << "通过类名来访问:" << endl;
    cout << "Son.a=" << Son::a << endl;
    cout << "通过Son访问Base.a=" << Son::Base::a << endl;
    cout << "直接访问Base.a=" << Base::a << endl;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 * son.a=100
 * son.Base::a=10
 * 通过类名来访问:
 * Son.a=100
 * 通过Son访问Base.a=10
 * 直接访问Base.a=10
 */

（7）多继承语法

/*
 * 多继承语法
 *
 * C++运行一个类继承多个类
 *
 * 语法：class 子类 : 继承方式 父类1 , 继承方式 父类.....
 *
 * 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
 *
 * 注意：C++实际开发中不建议多继承
 *
 */

class Base1{
public:
    int a;
    Base1(){
        a=10;
    }
};

class Base2{
public:
    int a;
    Base2(){
        a=10;
    }
};

class Son:public Base1,public Base2{
public:
    int c;
    int d;
    Son(){
        c=12;
        d=13;
    }
};

void test(){
    Son s;
    cout<<"sizeof(s)="<<sizeof (s)<<endl;
    //当父类中出现同名成员，需要加作用域区分
    cout<<"s.Base1::a="<<s.Base1::a<<endl;
    cout<<"s.Base2::a="<<s.Base2::a<<endl;
}

int main() {
    test();
    return 0;
}
/*
 * sizeof(s)=16
 * s.Base1::a=10
 * s.Base2::a=10
 */

（8）菱形继承

/*
 * 菱形继承
 *
 * 概念：
 *      两个派生类继承同一个基类
 *      又有某一类同时继承两个派生类
 *      这种继承被称为菱形继承或者砖石继承
 *
 * 总结：
 *      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
 *      利用虚继承可以解决菱形继承问题
 *
 */
//动物类
class Animal {
public:
    int age;
};

//利用虚继承，可以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
//虚继承 之后，相同名称的变量，会共享内存
//羊类
class Sheep : virtual public Animal {
};

//驼类
class Tuo : virtual public Animal {

};

class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {

};

void test01() {
    SheepTuo sheepTuo;
    sheepTuo.Sheep::age = 18;
    sheepTuo.Tuo::age = 28;
    cout << "sheepTuo.Sheep::age=" << sheepTuo.Sheep::age << endl;
    cout << "sheepTuo.Tuo::age=" << sheepTuo.Tuo::age << endl;
    cout << "sheepTuo.age=" << sheepTuo.age << endl;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}
/*
 * sheepTuo.Sheep::age=28
 * sheepTuo.Tuo::age=28
 * sheepTuo.age=28
 */

16.多态

（1）多态基础

/**
 * 多态
 *
 * 基本概念
 * 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
 *
 *
 * 地址早绑定  在编译阶段就确定了地址
 * 如果想执行让猫说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定，地址晚绑定

 * 动态多态满足条件
 * 1.有继承关系
 * 2.子类重写父类虚函数 ；重写：函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同
 *
 * 动态多态的使用
 * 父类的指针或者引用，指向子类对象
 *
 */

class Animal {
public:
    //虚函数
    virtual void speak() {
        cout << "动物在说话" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout << "小猫在说话" << endl;
    }
};

//执行说话的函数
//地址早绑定  在编译阶段就确定了地址
//如果想执行让猫说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定，地址晚绑定

//动态多态满足条件
//1.有继承关系
//2.子类重写父类虚函数 ；重写：函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同
//
//动态多态的使用
//父类的指针或者引用，指向子类对象
void doSpeak(Animal &animal) {
    animal.speak();
}

void test01() {
    Cat cat;
    doSpeak(cat);
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

（2）纯虚函数和抽象类

/*
 * 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
 * 因此可以将虚函数更改为 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:
    //纯虚函数
    //只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
    virtual void func() = 0;
};

class Son : public Base {
    void func() {
        cout << "func函数调用" << endl;
    }
};

void test01() {
    //Base b; //抽象类无法实例化对象
    //new Base; //抽象类无法实例化对象

    Son s; //子类必须重写父类的纯虚函数，否则不能实例化对象
    Base *base = new Son;
    base->func();
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

（3）析构和纯虚析构

/*
 * 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者纯虚析构
 *
 * 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：
 *      vertual ~类名()=0;
 *      类名::~类名(){}
 *
 */

class Animal {
public:
    //纯虚函数
    virtual void speak() = 0;

    //利用虚析构可以解决，父类指针释放子类对象时不干净问题
    //虚析构
//    virtual ~Animal(){
//        cout<<"Animal析构函数调用"<
//    }
    //纯虚虚构
    //需要声明，也需要实现
    //有了纯虚析构之后，这个类也属于抽象类
    virtual ~Animal() = 0;
};

//Animal纯虚析构的实现类
Animal::~Animal() {
    cout << "Animal纯虚析构函数调用" << endl;
}

class Cat : public Animal {
public:
    string *name;

    Cat(string aname) {
        name = new string(aname);
    }

    virtual void speak() {
        cout << *name << "小猫在说话" << endl;
    }

    ~Cat() {
        if (name != NULL) {
            cout << "cat析构函数调用" << endl;
            delete name;
            name = NULL;
        }
    }
};

void test01() {
    Animal *animal = new Cat("Tom");
    animal->speak();
    delete animal;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

/*
 * Tom小猫在说话
 * cat析构函数调用
 * Animal纯虚析构函数调用
 */