C++学习笔记
P.S. 本文适合有C语言基础的同学阅读。（基于黑马程序员的视频），为了个人比赛需求只学习了相关部分的内容，有需求的朋友请自行查找其他资料。
https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z/?p=32&spm_id_from=pageDriver&vd_source=48f2a70c1e000858190430d0120f6823
C++基础入门
1 初识C++
1.1 C++关键字
注意：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义
1.2 标识符命名规则
作用: C++规定给标识符(变量、常量)命名时，有一套自己的规则
• 标识符不能是关键字
• 标识符只能由字母、数字、下划线组成
• 第一个字符必须为字母或下划线
• 标识符中字母区分大小写
建议：给标识符命名时，争取做到见名知意的效果，方便自己和他人的阅读
2 数据类型
C++规定在创建一个变是或者常显时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存
2.1 整型
作用：整型变量表示的是整数类型的数据
C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：
语法：数据类型 变量名 = 变量初始量 -> int a = 10;
数据类型存在的意义：给变量分配合适的内存空间，避免造成资源浪费。
short（短整型） -> -32768 ~ 32767
当变量的值超过了该数据类型的范围，数据就无法正常显示。突破上限则会返回下限，如：short num1 = 32768，此时将num1的值输出，输出结果会变为-32768；反之突破下限就会返回上限。
2.2 sizeof关键字
作用：利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小
语法：sizeof（数据类型 / 变量）
示例：
int main()
{
cout << "short 类型所占内存空间为:" << sizeof(short) << end1;
cout << "int 类型所占内存空间为:" << sizeof(int) << endl;
cout << "long 类型所占内存空间为:" << sizeof(long) << endl;
cout << sizeof(long long) << endl;cout <<"long long 类型所占内存空间为:
system("pause");
return 0;
}整型结论：short < int <= long <= long long
2.3 实型（浮点型）
作用:：用于表示小数
浮点型变量分为两种：①单精度float ②双精度double
两者的区别在于表示的有效数字范围不同。
示例：
int main()
{
float f1 = 3.14f; //f只是用于标记float的
double d1 = 3.14;
cout << f1 << endl;
count << d1 << endl;
}科学计数法的表示方法：
//科学计数法
float f2 = 3e2; //3 * 10 ^ 2
cout << "f2 = " << f2 << endl;
float f3 = 3e-2; //3 * 0.1 ^ 2
cout << "f3 = " << f3 << endl;2.4 字符型
2.4.1 字符型变量
作用：字符型变量用于显示单个字符
语法：char ch = 'a‘
注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号
注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串
•C和C++中字符型变量只占用1个字节。
•字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元。
示例：
int main()
{
char ch = 'a';
cout << ch << endl;
cout << sizeof(char) << endl;
//ch = "abcde"; //错误，不可以用双引号
//ch = 'abcde'; //错误，单引号内只能引用一个字符
cout << (int)ch << endl; //查看字符a对应的ASCII码
ch = 97;
cout << ch << endl;
return 0;
}2.4.2 ASCII码表
ASCIl 非打印控制字符：ASCI 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。
ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现
需要特殊记忆的ASCII码值：a -> 97 A -> 65
2.5 转义字符
作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符
现阶段我们常用的转义字符有：\n \\ \t(可以整齐地输出数据)
示例：
int main()
{
cout << "\n" << endl;
cout << "\\" << endl;
cout << "\theloo" << endl;
return 0;
}2.6 字符串型
作用：用于表示一串字符
两种风格：
1. **C风格字符串** ：char 变量名[ ] = "字符串值"（我用的Visual Studio2019用不了）
示例：
int main()
{
char str1[] = "hello world";
cout << str1 << endl;
return 0;
}注意事项1：char 字符串名 [ ]
注意事项2：等号后面 要用双引号将字符串括起来
2. C++风格字符串：string 变量名 = "字符串值"
示例：
int main()
{
string str = "hello world";
cout << str << endl;
return 0;
}注意：C++风格字符串，需要加入头文件#include
2.7 布尔类型 bool
作用：布尔数据类型代表真或假的值
bool类型只有两个值：true-- 真 （本质是1） false -- 假（本质是0）
bool类型占1个字节大小
示例：
int main()
{
bool flag = true;
cout << flag << endl; // 1
flag = false;
cout << flag << endl; // 0
cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1
return 0;
}2.8 数据的输入
作用：用于从键盘获取数据
关键字：cin
语法：cin >> 变量
示例：
int main()
{
//1、整型
int a = 0;
cout << "请给整型变量a赋值：" << endl;
cin >> a;
cout << "整型变量a = " << a << endl;
//2、浮点型
float f = 3.14f;
cout << "请给浮点型变量f赋值：" << endl;
cin >> f;
cout << "浮点型变量f = " << f << endl;
//3、字符型
char ch = 'a';
cout << "请给字符型变量ch赋值：" << endl;
cin >> ch;
cout << "字符型变量ch = " << ch << endl;
//4、字符串型
string str = "hello";
cout << "请给字符串str赋值：" << endl;
cin >> str;
cout << "字符串str = " << str << endl;
//5、布尔类型
bool flag = false;
cout << "请给布尔类型flag赋值：" << endl;
cin >> flag;
cout << "布尔类型flag = " << flag << endl;
return 0;
}注意：bool类型只要是非0的值都代表真
3 运算符
作用：用于执行代码的运算
本章我们主要讲解以下几类运算符：
3.1 算术运算符
作用：用于处理四则运算
算术运算符包括以下符号：
1. 加减乘除运算：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//加减乘除
int a1 = 10;
int b1 = 3;
cout << a1 + b1 << endl;
cout << a1 - b1 << endl;
cout << a1 * b1 << endl;
cout << a1 / b1 << endl; //两个整数相除，结果依然是整数，将小数部分去除
int a2 = 10;
int b2 = 20;
cout << a2 / b2 << endl;
int a3 = 10;
int b3 = 0;
//cout << a3 /b3 << endl; //错误！两个数相除，除数不可以为0
//两个小数可以相除
double d1 = 0.2;
double d2 = 0.22;
cout << d1 / d2 << endl; //运算的结果也可以是小数
return 0;
} 2. 取模运算：也就是取余数
示例：
//取模
int main()
{
int a1 = 10;
int b1 = 3;
cout << 10 % 3 << endl;
int a2 = 10;
int b2 = 20;
cout << a2 % b2 << endl;
int a3 = 10;
int b3 = 8;
//cout << a3 % b3 << endl; //取模运算时，除数也不能为
//两个小数不可以取模
double d1 = 3.14;
double d2 = 1.1;
//cout << d1 % d2 << endl;
return 0;
}总结：
只有整型变量能够进行取模运算。
3. 递增递减运算符
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//1、前置递增
int a = 10;
++a; //让变量+1
cout << "a = " << a << endl;
//2、后置递增
int b = 10;
b++; //让变量+1
cout << "b = " << endl;
//3、前置和后置的区别
//前置递增 先让变量+1 然后进行表达式运算
int a2 = 10;
int b2 = ++a2 * 10;
cout << "a2 = " << a2 << endl;
cout << "b2 = " << b2 << endl;
//后置递增 先进行表达式运算，后让变量+1
int a3 = 10;
int b3 = a3++ * 10;
cout << "a3 = " << a3 << endl;
cout << "b3 = " << b3 << endl;
return 0;
} 3.2 赋值运算符
作用：用于将表达式的值赋值给变量
赋值运算符包括以下几个符号：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//赋值运算符
// =
int a = 10;
a=100;
cout << "a" << a << endl; //100
// +=
a = 10;
a += 2; // a = a + 2;
cout << "a" << a << endl; //12
// -=
a = 10;
a -= 2; // a = a - 2;
cout << "a" << a << endl; //8
// *=
a = 10;
a *= 2; // a = a * 2;
cout << "a" << a << endl; //20
// /=
a = 10;
a /= 2; // a = a / 2;
cout << "a" << a << endl; //5
// %=
a = 10;
a %= 2; // a = a % 2;
cout << "a" << a << endl; //0
return 0;
} 3.3 比较运算符
作用：用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
比较运算符有以下符号：
#include
using namespace std;
int main()
{
//比较运算符
int a = 10;
int b = 20;
// ==
cout << (a == b) << endl; //0
// !=
cout << (a != b) << endl; //1
// >
cout << (a > b) << endl; //0
// <
cout << (a < b) << endl; //1
// >=
cout << (a >= b) << endl; //0
// <=
cout << (a <= b) << endl; //1
return 0;
} 3.4 逻辑运算符
作用：用于根据表达式的值返回真值或假值
逻辑运算符有以下符号：
示例1：逻辑非( ! )
#include
using namespace std;
int main()
{
//逻辑运算符 非
int a = 10;
//在C++中 除了0 都为真
cout << !a << endl; //0
cout << !!a << endl; //1
return 0;
} 总结：真变假，假变真。
示例2：逻辑与( && )
#include
using namespace std;
int main()
{
//逻辑运算符——与 &&
int a = 10;
int b = 10;
cout << (a && b) << endl; //1
a = 0;
b = 10;
cout << (a && b) << endl; //0
a = 0;
b = 0;
cout << (a && b) << endl; //0
return 0;
} 逻辑与运算符总结：同真为真，其余为假
示例3：逻辑或( || )
#include
using namespace std;
int main()
{
//逻辑运算符——或 ||
int a = 10;
int b = 10;
cout << (a || b) << endl; //1
a = 0;
b = 10;
cout << (a || b) << endl; //1
a = 0;
b = 0;
cout << (a || b) << endl; //0
return 0;
} 逻辑或运算符总结：同假为假，同真为真
4 程序流程结构
C/C++支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构
• 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
• 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
• 循环结构:：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码
4.1 选择结构
4.1.1 if语句
作用：执行满足条件的语句
f语句的三种形式：
• 单行格式if语句
• 多行格式if语句
• 多条件的if语句
1、 单行格式if语句
if( 条件 ){ 条件满足执行的语句 }
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//选择结构 单行if语句
//用户输入分数，如果大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
//1、用户输入分数
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl;
cin >> score;
//2、打印用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断分数是否大于600，如果大于，那么输出
//注意事项，if条件后面不要加分号
if(score > 600)
{
cout << "恭喜你考上了一本大学" << endl;
}
return 0;
} 注意：if条件表达式后面不要加分号
2、多行格式的if语句
if( 条件 ){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 }
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//选择结构 单行if语句
//用户输入分数，如果大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
//如果没考上一本大学，打印为考上一本大学
//1、用户输入分数
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl;
cin >> score;
//2、打印用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断分数是否大于600，如果大于600，打印考上一本，否则打印未考上
if(score > 600)
{
cout << "恭喜你考上了一本大学！" << endl;
}
else
{
cout << "很遗憾,你没有考上一本大学!" << endl;
}
return 0;
} 3、多条件的if语句
if( 条件1 ){ 条件1满足执行的语句 }else if( 条件2 ){ 条件2满足执行的语句 }...else{ 都不满足执行的语句 }
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//选择结构 单行if语句
//用户输入分数，如果大于600，视为考上一本大学，在屏幕上输出
//大于500，视为考上二本大学，在屏幕上输出
//大于400，视为考上三本大学，在屏幕上输出
//小于等于400分，视为未考上本科，在屏幕上输出
//1、用户输入分数
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl;
cin >> score;
//2、打印用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断
//如果大于600，考上一本
//如果大于500，考上二本
//如果大于400，考上三本
//如果前三个都没有满足，未考上本科
{
cout << "恭喜你考上了一本大学！" << endl;
}
else if(score > 500)
{
cout << "恭喜你考上了二本大学！" << endl;
}
else if(score > 400)
{
cout << "恭喜你考上了三本大学！" << endl;
}
else
{
cout << "未考上本科大学，请再接再厉！" << endl;
}
return 0;
} 4、嵌套if语句
在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断
案例需求：
• 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断：
• 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；
• 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
/*
• 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断：
• 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科；
• 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。
*/
//1、用户输入分数
int score = 0;
cout << "请输入一个分数：" << endl;
cin >> score;
//2、打印用户输入的分数
cout << "您输入的分数为：" << score << endl;
//3、判断
// 如果大于600 一本
// 大于700 本大
// 大于650 清华
// 其余 人大
// 如果大于500 二本
// 如果大于400 三本
// 其余情况 未考上本科
if(score > 600)
{
cout << "恭喜你考上了一本大学！" << endl;
if(score > 700)
{
cout << "您能考入北京大学" << endl;
}
else if(score > 650)
{
cout << "您能考入清华大学" << endl;
}
else
{
cout << "您能考入人民大学" << endl;
}
}
else if(score > 500)
{
cout << "恭喜你考上了二本大学！" << endl;
}
else if(score > 400)
{
cout << "恭喜你考上了三本大学！" << endl;
}
else
{
cout << "未考上本科大学，请再接再厉！" << endl;
}
return 0;
} 4.1.2 三目运算符
作用：通过三目运算符实现简单的判断
语法：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
解释：
如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；
如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//三目运算符
//创建三个变量 a b c
//将a和b比较，将变量大的值赋值给变量c
ina a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = (a > b ? a : b);
cout << "c = " << c << endl
//在C++中三木运算符返回的是变量，可以继续赋值
(a > b ? a : b) = 100;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
return 0;
} 4.1.3 switch语句
作用：执行多条件分支语句
语法：
switch(表达式)
{
case 结果1: 执行语句;break;
case 结果2: 执行语句;break;
...
default: 执行语句;break;
}示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//switch语句
//给电影进行打分
//10 ~ 9 经典
//8 ~ 7 非常好
//6 ~ 5 一般
//5以下 烂片
//1、提示用户给电影评分
cout << "请给电影进行打分" << endl;
//2、用户开始进行打分
int score = 0;
cin >> score;
cout << "您打的分数为：" << score << endl;
//3、根据用户输入的分数来提示用户最后的结果
switch(score)
{
case 10:
cout << "您认为是经典电影" << endl;
break; //退出当前分支
case 9:
cout << "您认为是经典电影" << endl;
break;
case 8:
cout << "您认为电影非常好" << endl;
break;
case 7:
cout << "您认为电影非常好" << endl;
break;
case 6:
cout << "您认为电影一般" << endl;
break;
case 5:
cout << "您认为电影一般" << endl;
break;
default:
cout << "您认为这是烂片" << endl;
break;
}
return 0;
} 注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行
总结：
switch 缺点：判断时只能是整型或者字符型，不可以是一个区间。
switch 优点：结构清晰，执行效率高。
4.2 循环结构
4.2.1 while循环语句
作用：满足循环条件，执行循环语句
语法：while( 循环条件 ){ 循环语句 }
解释：只要循环的条件结果为真，就执行循环语句
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//while循环
//在屏幕中打印0~9是个数字
int num = 0;
//while()中填入循环条件
//注意事项：写循环一定要避免死循环
while(num < 10)
{
cout << num << endl;
num++;
}
return 0;
} 注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环
练习：猜数字
案例描述：系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。
思路：
代码：
#include
using namespace std;
//time系统时间头文件
#include
int main()
{
//添加随机数种子 利用当前系统时间生成随机数 防止每次随机数都一样
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、系统生成随机数
int num = rand() % 100 + 1; //rand()%100+1 生成 0+1 ~ 99+1 随机数
//cout << num << endl;
//2、玩家进行猜测
int val = 0; //玩家输入的数据
while(1)
{
cin >> val;
//3、判断玩家的猜测
//猜错 提示猜的结果过大或过小 重新返回第二步
if(val > num)
{
cout << "猜测过大" << endl;
}
else if(val < num)
{
cout << "猜测过小" << endl;
}
else
{
cout << "恭喜您猜对了" << endl;
//猜对 退出游戏
break; //break可以退出循环
}
}
return 0;
} 注意：如果不添加随机数种子直接生成随机数，生成的均为伪随机数，每次生成的数是一样的。
4.2.2 do...while循环语句
作用： 满足循环条件，执行循环语句
语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);
与while的区别：do...while会先执行一次循环语句，再判断循环条件
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//do...while语句
//在屏幕中输出0到9这10个数字
int num = 0;
do
{
cout << num << endl;
num++;
}
while (num < 10);
//do...while和while循环区别在于do...while会先执行一次循环语句
return 0;
} 总结：与while循环区别在于，do...while先执行一次循环语句，再判断循环条件
练习案例：水仙花数
案例描述：水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身
例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153
请利用do...while语句，求出所有3位数中的水仙花数
思路：
代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
//1、先打印所有三位数
int num = 100;
do
{
//2、从所有三位数中找到水仙花数
int a = 0; //个位
int b = 0; //十位
int c = 0; //百位
a = num % 10; //获得数字的个位
b = num / 10 % 10; //获得数字的十位
c = num / 100; //获得数字的百位
if(a*a*a + b*b*b + c*c*c == num) //如果是水仙花数才打印
{
cout << num << endl;
}
num++;
}
while(num < 1000);
return 0;
} 4.2.3 for循环语句
作用： 满足循环条件，执行循环语句
语法：for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//for循环
//从数字0 打印到 数字9
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << i << endl;
}
return 0;
} 详解：
注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔
总结：while , do...while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用
练习案例：敲桌子
案例描述：从1开始数到数字100， 如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印敲桌子，其余数字直接打印输出。
思路：
#include
using namespace std;
int main()
{
//敲桌子案例
//1、先输出1~100
for (int i = 1; i < 101; i++)
{
//2、从100个数字中找到特殊数字，打印“敲桌子”
//如果是7的倍数、个位有7或者十位有7，打印敲桌子
if(i % 7 == 0 || i % 10 == 7 || i / 10 ==7)
{
cout << "敲桌子" << endl;
}
else
{
cout << i << endl;
}
}
return 0;
} 4.2.4 嵌套循环
作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题
例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//外层循环执行1次，内层循环执行1轮
//外层循环
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//内层循环
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
cout << "*" << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
} 练习案例：乘法口诀表
案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表
思路：
列数 * 行数 = 计算结果
列数 <= 当前的行数
代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
//乘法口诀表
//打印行数
for(int i = 1; i <= 9; i++)
{
for(int j = 1; j <= i; j++)
{
cout << j << "*" << i << "=" << j*i << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
} 4.3 跳转语句
4.3.1 break语句
作用: 用于跳出选择结构或者循环结构
break使用的时机：
• 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
• 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
• 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句
示例1（switch语句中）：
#include
using namespace std;
int main()
{
//break的使用时机
//1、出现在switch语句中
cout << "请选择副本难度" << endl;
cout << "1、普通" << endl;
cout << "2、中等" << endl;
cout << "3、困难" << endl;
int select = 0;
cin >> select;
switch (select)
{
case 1:
cout << "您选择的是普通难度" << endl;
break; //退出switch语句
case 2:
cout << "您选择的是中等难度" << endl;
break;
case 3:
cout << "您选择的是困难难度" << endl;
break;
default:
break;
}
return 0;
} 示例2（循环语句中）：
#include
using namespace std;
int main()
{
//break的使用时机
//2、出现在循环语句中
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//如果i等于5，退出循环，不再打印
if (i == 5)
{
break; //退出循环
}
cout << i << endl;
}
return 0;
} 示例3（嵌套循环语句中）：
#include
using namespace std;
int main()
{
//break的使用时机
//3、出现在嵌套循环语句中
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//内层循环
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
if (j == 5)
{
break; //退出内层循环
}
cout << "*" << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
} 4.3.2 continue语句
作用：在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
//如果是奇数输出，偶数不输出
if (i % 2 == 0)
{
continue; //可以筛选条件，执行到此就不在向下执行，执行下一次循环
//break会退出循环，而continue不会
}
cout << i << endl;
}
return 0;
} 注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环
4.3.3 goto语句
作用：可以无条件跳转语句
语法： goto 标记;
解释：如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置
图示：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//goto语句
cout << "1、xxxx" << endl;
goto FLAG;
cout << "2、xxxx" << endl;
cout << "3、xxxx" << endl;
cout << "4、xxxx" << endl;
FLAG:
cout << "5、xxxx" << endl;
system("pause");
return 0;
} 注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱
5 数组
5.1 概述
所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素
特点1：数组中的每个数据元素都是相同的数据类型
特点2：数组是由连续的内存位置组成的
5.2 一维数组
5.2.1 一维数组定义方式
一维数组定义的三种方式：
1、数据类型 数组名[ 数组长度 ];
2、数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
3、数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
图示：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//数组
/*
1、数据类型 数组名[ 数组长度 ];
2、数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
3、数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
*/
//1、数据类型 数组名[ 数组长度 ];
//数组元素的下标是从0开始索引的
int arr[5];
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
arr[2] = 30;
arr[3] = 40;
arr[4] = 50;
//访问数据元素
cout << arr[0] << endl;
cout << arr[1] << endl;
cout << arr[2] << endl;
cout << arr[3] << endl;
cout << arr[4] << endl;
//2、数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
//如果在初始化数据的时候，没有全部填写玩，会用0来填补剩余数据
int arr2[5] = { 10,20,30 };
/*
cout << arr2[0] << endl;
cout << arr2[1] << endl;
cout << arr2[2] << endl;
cout << arr2[3] << endl;
cout << arr2[4] << endl;
*/
//利用循环输出数组中的元素
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << arr2[i] << endl;
}
//3、数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
//定义数组的时候，必须有初始的长度
int arr3[] = { 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cout << arr3[i] << endl;
}
return 0;
} 总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名
总结2：数组中下标是从0开始索引
5.2.2 一维数组数组名
一维数组名称的用途：
1、可以统计整个数组在内存中的长度
2、可以获取数组在内存中的首地址
图示：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//数组名的用途
//1、可以统计整个数组在内存中的长度
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
cout << "整个数组占用内存空间为：" << sizeof(arr) << endl;
cout << "每个元素占用的内存空间为：" << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "数组中元素个数为：" << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
//2、可以获取数组在内存中的首地址
cout << "数组首地址为：" << (int)arr << endl;
cout << "数组中第一个元素的地址为：" << (int)&arr[0] << endl;
cout << "数组中第二个元素的地址为：" << (int)&arr[1] << endl;
//arr = 100 错误
//数组名是常量，不可以进行赋值操作
return 0;
} 练习案例1：五只小猪称体重
案例描述：
在一个数组中记录了五只小猪的体重，如：int arr[5] = {300,350,200,400,250};
找出并打印最重的小猪体重。
思路：（擂台算法）
代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
//五只小猪称体重
//1、创建5值小猪体重的数组
int arr[5] = { 300,350,200,400,250 };
//2、从数组中找到最大值
int max = 0; //先认定一个最大值为0
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
//cout << arr [i] << endl;
//如果访问的数组中的元素比我认定的最大值还要大，更新最大值
if (arr[i] > max)
{
max = arr[i];
}
}
//打印最大值
cout << "最重的小猪体重为：" << max << endl;
return 0;
} 练习案例2：数组元素逆置
案例描述：请声明一个5个元素的数组，并且将元素逆置.
(如原数组元素为：1,3,2,5,4;逆置后输出结果为:4,5,2,3,1);
思路：
代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
//实现数组元素逆置
//1、创建数组
int arr[5] = { 1,3,2,5,4 };
cout << "逆置前的数组为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
//2、实现逆置
//2.1 记录起始位置下标位置
//2.2 记录结束位置下标位置
//2.3 起始下标与结束下标的元素互换
//2.4 起始位置++ 结束位置--
//2.5 循环执行2.1操作，知道起始位置 >= 结束位置
int start = 0; //起始下标
int end = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1; //结束下标
while (start < end)
{
//实现元素互换
int temp = arr[start];
arr[start] = arr[end];
arr[end] = temp;
//下标更新
start++;
end--;
}
//输出逆置后的数组
cout << "逆置后的数组为：" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
return 0;
} 5.2.3 冒泡排序
作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序
1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2、对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
3、重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较
示例： 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序
规律：
排序的总轮数 = 元素个数 - 1
每轮对比次数 = 元素个数 - 排序轮数 - 1
代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
//利用冒泡排序实现升序序列
int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
cout << "排序前：" << endl;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
//开始冒泡排序
// 总共排序轮数为：元素个数 - 1
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
//内层循环对比次数 = 元素个数 - 当前轮数 - 1
for (int j = 0; j < 9 - i - 1; j++)
{
//如果第一个数字，比第二个数字大，交换两个数字
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
//输出排序后的结果
cout << "排序后：" << endl;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 5.3 二维数组
二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。
5.3.1 二维数组定义方式
二维数组定义的四种方式：
1、数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];
2、数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
3、数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
4、数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
建议：以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//二位数组定义方式
//方式1
//数组类型 数组名 [行数][列数]
int arr[2][3];
arr[0][0] = 1;
arr[0][1] = 2;
arr[0][2] = 3;
arr[1][0] = 4;
arr[1][1] = 5;
arr[1][2] = 6;
//外层循环的打印行数，内层循环打印列数
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
cout << arr[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
//方式2
//数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
int arr2[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
//方式3
//数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 };
int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
//方式4
//数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 };
int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
return 0;
} 总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数
5.3.2 二维数组数组名
• 查看二维数组所占内存空间
• 获取二维数组首地址
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//二位数组名称用途
//1、可以查看占用内存空间大小
int arr[2][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6}
};
cout << "二维数组占用内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;
cout << "二维数组第一行占用内存为： " << sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组第一个元素占用内存为： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;
//行数 = 总内存 / 一行的内存
//列数 = 一行的内存 / 一个元素的内存
cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;
cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;
//2、可以查看二维数组的首地址
cout << "二维数组首地址为：" << arr << endl;
cout << "二维数组第一行的首地址为：" << arr[0] << endl;
cout << "二维数组第二行的首地址为：" << arr[1] << endl;
cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;
cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;
system("pause");
return 0;
} 总结1：二维数组名就是这个数组的首地址
总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小
5.3.3 二维数组应用案例
考试成绩统计：
案例描述：有三名同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，请分别输出三名同学的总成绩
思路：
1、创建二维数组，3行3列
2、统计考试成绩，让每行的3列相加，统计出综合
参考答案：
#include
using namespace std;
#include
int main()
{
//二位数组案例-考试成绩统计
//1、创建二维数组
int scores[3][3] =
{
{100,100,100},
{90,50,100},
{60,70,80},
};
string names[3] = { "张三","李四","王五" };
//2、统计每个人的分数总和
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
int sum = 0;
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
sum += scores[i][j];
}
cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl;
}
return 0;
} 6 函数
6.1 概述
作用：将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码
一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。
6.2 函数的定义
函数的定义一般主要有5个步骤：
1、返回值类型
2、函数名
3、参数表列
4、函数体语句
5、return 表达式
语法：
返回值类型 函数名 (参数列表)
{
函数体语句
return表达式
}
示例：
#include
using namespace std;
#include
//函数的定义
//语法：
//返回值类型 函数名（参数列表） { 函数体语句 return表达式 }
int add(int num1, int num2)
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
int main()
{
return 0;
} - 返回值类型 ：一个函数可以返回一个值。在函数定义中
- 函数名：给函数起个名称
- 参数列表：使用该函数时，传入的数据
- 函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句
- return表达式： 和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据
6.3 函数的调用
功能：使用定义好的函数
语法：函数名（参数）
示例：
#include
using namespace std;
#include
//定义加法函数
//函数定义的时候，num1和num2并没有真实数据，
//它们只是形式上的参数，简称形参
int add(int num1, int num2)
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
int main()
{
//main函数中调用add函数
int a = 10;
int b = 20;
//函数调用语法：函数名称（参数）
//a和b称为：实际参数，简称实参
//当调用函数时，实参的值会传递给形参
int c = add(a, b);
cout << "c = " << c << endl;
return 0;
} 6.4 值传递
- 所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
- 值传递时，如果形参发生，并不会影响实参
示例：
#include
using namespace std;
#include
//值传递
//定义函数：实现两个数字进行交换
void swap(int num1, int num2)
{
cout << "交换前：" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
cout << "交换后：" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
//return ; 当函数声明时候，不需要返回值，可以不写return
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
cout << "交换前a = " << a << endl;
cout << "交换前b = " << b << endl;
//当我们做值传递的时候，函数的形参发生改变，并不会影响实参
swap(a, b);
cout << "交换后a = " << a << endl;
cout << "交换后b = " << b << endl;
return 0;
} 总结： 值传递时，形参是修饰不了实参的
6.5 函数的常见样式
常见的函数样式有4种：
- 无参无返
- 有参无返
- 无参有返
- 有参有返
示例：
#include
using namespace std;
#include
//函数常见样式
//1、无参无返
void test01()
{
cout << "this is test01" << endl;
}
//2、有参无返
void test02(int a)
{
cout << "this is test02" << endl;
cout << "a = " << a << endl;
}
//3、无参有返
int test03()
{
cout << "this is test03" << endl;
return 1000;
}
//4、有参有返
int test04(int a)
{
cout << "this is test04" << endl;
return a;
}
int main()
{
//无参无返函数调用
test01();
//有参无返函数调用
test02(100);
//无参有返函数调用
int num1 = test03();
cout << "num1 = " << num1 << endl;
//有参无返函数调用
int num2 = test04(10000);
cout << "num2 = " << num2 << endl;
return 0;
} 6.6 函数的声明
作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
- 函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次
示例：
#include
using namespace std;
#include
//函数的声明
//比较函数：实现两个整型数字进行比较，返回较大的值
//提前告诉编译器函数的存在，可以利用函数的声明
//函数的声明
//声明可以写多次，但是定义只能一次
int max(int a, int b);
int main()
{
int a = 100;
int b = 200;
cout << max(a, b) << endl;
return 0;
}
//定义
int max(int a, int b)
{
return a > b ? a : b;
}
6.7 函数的分文件编写
作用：让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4个步骤
- 创建后缀名为.h的头文件
- 创建后缀名为.cpp的源文件
- 在头文件中写函数的声明
- 在源文件中写函数的定义
示例：分为三个部分
swap.h
#include
using namespace std;
//函数的声明
void swap(int a, int b); swap.cpp
#include "swap.h"
//函数的定义
void swap(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}main.cpp
#include
using namespace std;
#include "swap.h"
//函数的分文件编写
//实现两个数字进行交换的函数
int main()
{
int a = 100;
int b = 200;
swap(a, b);
return 0;
}
//1、创建后缀名为.h的头文件
//2、创建后缀名为.cpp的源文件
//3、在头文件中写函数的声明
//4、在源文件中写函数的定义 7 指针
7.1 指针的基本概念
指针的作用： 可以通过指针间接访问内存
- 内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示
- 可以利用指针变量保存地址
7.2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法： 数据类型 * 变量名；
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//1、定义指针
int a = 10;
//指针定义的语法：数据类型 * 指针变量名
int *p;
//让指针记录变量a的地址
p = &a;
cout << "a的地址为：" << &a << endl;
cout << "a的地址为：" << p << endl;
//2、使用指针
//可以通过解引用的方式来找到指针指向的内存
//指针前加 * 代表解引用，找到指针指向的内存中的数据
*p = 1000;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
return 0;
} 指针变量和普通变量的区别
- 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
- 指针变量可以通过" * "操作符，操作指针变量指向的内存空间，这个过程称为解引用
总结1： 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址
总结2：利用指针可以记录地址
总结3：对指针变量解引用，可以操作指针指向的内存
7.3 指针所占内存空间
提问：指针也是种数据类型，那么这种数据类型占用多少内存空间？
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//指针所占的内存空间
int a = 10;
int *p = &a; //创建指针的同时，使指针指向数据a的地址
cout << *p << endl; //* 解引用
//在32为操作系统下，指针是占4个字节空间大小，不管是什么数据类型
//在64为操作系统下，指针是占8个字节空间大小
cout << sizeof(p) << endl;
cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(int*) << endl;
cout << "sizeof (char *) = " << sizeof(char*) << endl;
cout << "sizeof (float *) = " << sizeof(float*) << endl;
cout << "sizeof (double *) = " << sizeof(double*) << endl;
system("pause");
return 0;
} 总结：所有指针类型在32位操作系统下是4个字节，在64位占8个字节
7.4 空指针和野指针
空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间
用途：初始化指针变量
注意：空指针指向的内存是不可以访问的
示例1：空指针
#include
using namespace std;
int main()
{
//空指针
// 1、空指针用于给指针变量进行初始化
//指针变量p指向内存地址编号为0的空间
int* p = NULL;
//2、空指针是不可以访问的
//访问空指针报错
//内存编号0 ~255为系统占用内存，不允许用户访问
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
} 野指针：指针变量指向非法的内存空间
示例2：野指针
#include
using namespace std;
int main()
{
//野指针
//在程序中，尽量避免出现野指针
//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
int *p = (int *)0x1100;
//访问野指针报错
cout << *p << endl;
return 0;
} 总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。
7.5 const修饰指针
const修饰指针有三种情况
- const修饰指针 —— 常量指针
- const修饰常量 -—— 指针常量
- const即修饰指针，又修饰常量
1、const修饰指针 —— 常量指针
*p + 20; 错误，指针指向的值不可以改
p = &b; 正确，指针指向可以改
2、const修饰常量 -—— 指针常量
*p + 20; 正确，指针指向的值可以改
p = &b; 错误，指针指向不可以改
3、const即修饰指针，又修饰常量
*p + 20; 错误
p = &b; 错误
代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
int b = 10;
//const修饰的是指针，指针指向可以改，指针指向的值不可以更改
const int* p1 = &a;
p1 = &b; //正确
//*p1 = 100; 报错
//const修饰的是常量，指针指向不可以改，指针指向的值可以更改
int* const p2 = &a;
//p2 = &b; //错误
*p2 = 100; //正确
//const既修饰指针又修饰常量
const int* const p3 = &a;
//p3 = &b; //错误
//*p3 = 100; //错误
system("pause");
return 0;
} 技巧：看const右侧紧跟着的是指针还是常量，是指针就是常量指针，是常量就是指针常量
7.6 指针和数组
作用：利用指针访问数组中元素
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//指针和数组
//利用指针访问数组的元素
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = arr; //指向数组的指针，arr就是数组的首地址
cout << "第一个元素： " << arr[0] << endl;
cout << "指针访问第一个元素： " << *p << endl;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//利用指针遍历数组
cout << *p << endl;
p++;
}
return 0;
} 7.7 指针和函数
作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值
示例：
#include
using namespace std;
//实现两个数字进行交换
void swap1(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "swap1 a = " << a << endl;
cout << "swap1 b = " << b << endl;
}
void swap2(int* p1, int* p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
int main()
{
//指针和函数
//1、值传递
int a = 10;
int b = 20;
swap1(a, b); // 值传递不会改变实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
//2、地址传递
swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
} 总结：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递
7.8 指针、数组、函数
案例描述：封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序
例如数组：int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
示例：
#include
using namespace std;
//冒泡排序函数 参数1 数组的首地址 参数2 数组长度
void bubbleSort(int* arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
{
if (arr[j] > arr[j+1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
//打印数组
void printArray(int* arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
//1、先创建数组
int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
//数组长度
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
//2、创建函数，实现冒泡排序
bubbleSort(arr, len);
//3、打印排序后的数组
printArray(arr, len);
system("pause");
return 0;
} C++核心编程
本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。
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,局部变量等
- 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
示例：
#include
using namespace std;
//c -> const g -> global l -> local
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
//const修饰的全局变量，称为全局常量
const int c_g_a = 10;
const 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a的地址为：" << (int)&a << endl;
cout << "局部变量b的地址为：" << (int)&b << endl;
cout << "全局变量g_a的地址为：" << (int)&g_a << endl;
cout << "全局变量g_b的地址为：" << (int)&g_b << endl;
//静态变量 在普通变量前加static，属于静态变量
static int s_a = 10;
static int s_b = 10;
cout << "静态变量s_a的地址为：" << (int)&s_a << endl;
cout << "静态变量s_b的地址为：" << (int)&s_b << endl;
//常量
//字符串常量
cout << "字符串常量的地址为:" << (int)&"hello world" << endl;
//const修饰的变量
//const修饰的全局变量
cout << "全局常量c_g_a的地址为：" << (int)&c_g_a << endl;
cout << "全局常量c_g_b的地址为：" << (int)&c_g_b << endl;
//const修饰的局部变量
const int c_1_a = 10;
const int c_l_b = 10;
cout << "局部常量c_l_a的地址为:" << (int)&c_1_a << endl;
cout << "局部常量c_1_b的地址为:" << (int)&c_l_b << endl;
return 0;
} 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 和 字符串常量
1.2 程序运行后
栈区：
由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
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
示例：
#include
using namespace std;
//栈区数据的注意事项 —— 不要返回局部变量的地址
//战区的数据由编译器管理开辟和释放
int* func() //形参数据也会放在栈区
{
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(1);
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
图解：
示例：
#include
using namespace std;
//栈区数据的注意事项 —— 不要返回局部变量的地址
//战区的数据由编译器管理开辟和释放
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，指针保存的数据是放在堆区
int* p = new int(10);
return p;
}
int main()
{
//在堆区开辟数据
int* p = func();
cout << *p << endl;
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
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针
示例：基本语法 + 开辟数组
#include
using namespace std;
//栈区数据的注意事项 —— 不要返回局部变量的地址
//战区的数据由编译器管理开辟和释放
//1、new的基本语法
int* func()
{
//在堆区创建整型数据
//new返回是该数据类型的指针
int* p = new int(10);
return p;
}
void test01()
{
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
//堆区的数据由程序员管理开辟，程序员管理释放
//如果想释放堆区的数据，利用关键字delete
delete p;
//cout << *p << endl;
//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[]才可以
delete[] arr;
}
int main()
{
test01();
test02();
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
图解：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
//引用基本语法
//数据类型 & 别名 = 原名
int a = 10;
//创建引用
int& b = a;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
b = 100;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
} 2.2 引用注意事项
- 引用必须初始化
- 引用在初始化后，不可以改变
图解：
示例：
#include
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//1、引用必须初始化
//int &c; //错误，必须要初始化
//2、引用在初始化后，不可以改变
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：可以简化指针修改实参
示例：
#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)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
return 0；
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
mySwap01(a, b); //值传递，形参不会修饰实参
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
mySwap02(&a, &b); //地址传递，形参会修饰实参
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
mySwap03(a, b); //引用传递，形参会修饰实参
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
} 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
示例：
#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、函数的调用可以作为左值
int& test02()
{
static int a = 10; //静态变量，存放在全局去，全局区上的数据在程序结束后系统释放
return a;
}
int main()
{
//不能返回局部变量的引用
int& ref = test01();
cout << "ref = " << ref << endl; //第一次结果正确，是因为编译器做了保留
cout << "ref = " << ref << endl; //第二次结果错误，因为a的内存已经释放
//如果函数做左值，那么必须返回引用
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.
图解：
示例：
#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;
func(a);
return 0;
}
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结
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
示例：
#include
using namespace std;
//打印数据函数
void showValue(const int& val)
{
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& ref = 10; 引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行错误
//加入const就可以了，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp;
const int& ref = 10;
//ref = 100; //加入const之后变为只读，不可以修改变量
cout << ref << endl;
//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
int a = 10;
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）{}
示例：
#include
using namespace std;
//函数的默认参数
//如果传入了数据，就使用传入的数据；如果没有，就使用默认值
//语法：返回值类型 函数名（形参 = 默认值）{}
int func(int a, int b = 10, int c = 10)
{
return a + b + c;
}
//注意事项
//1、如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须由默认参数。
//int func2(int a = 10, int b, int c, int d)
//{
// return a + b + c;
//}
//2、函数的声明和实现只能有一个有默认参数
int func2(int a = 10, int b = 10);
int func2(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
cout << "ret = " << func(20, 20) << endl;
cout << "ret = " << func(100) << endl;
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
示例：
#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还用不到，后续会用到
//占位参数 还可以有默认参数
int func(int a, int)
{
cout << "this is func" << endl;
}
int main()
{
func(10, 10); //占位参数必须填补
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：
- 同一个作用域下
- 函数名称相同
- 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同
注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件
示例：
#include
using namespace std;
//函数重载
//可以让函数名相同，提高复用性
//函数重载的满足条件
// 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
//函数重载需要函数都在同一个作用域下
void func()
{
cout << "func 的调用！" << endl;
}
void func(int a)
{
cout << "func (int a) 的调用！" << endl;
}
void func(double a)
{
cout << "func (double a)的调用！" << endl;
}
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
//函数返回值不可以作为函数重载条件
//int func(double a, int b)
//{
// cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
//}
int main() {
func();
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
- 引用作为重载条件
- 函数重载碰到函数默认参数
示例：
#include
using namespace std;
//函数重载注意事项
//1、引用作为重载条件
void func(int& a) // int &a = 10; 不合法
{
cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}
void func(const int& a) //const int &a = 10; 合法
{
cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}
//2、函数重载碰到函数默认参数
void func2(int a, int b = 10)
{
cout << "func2(int a, int b = 10) 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，会报错，需要避免！
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...
具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，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：
- 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
- 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
代码：
#include
using namespace std;
//圆周率
const double PI = 3.14;
//设计一个圆类，求圆的周长
//圆的周长公式：2 * PI * 半径
//class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{
//访问权限
//公共权限
public:
//属性
//半径
int m_r;
//行为
//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 cl;
//给圆对象的属性进行赋值
cl.m_r = 10;
cout << "圆的周长为：" << cl.calculateZC() << endl;
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
代码：
#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
{
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
//显示姓名和学号
void showStudent()
{
cout << "姓名：" << m_Name << " 学号：" << m_Id << endl;
}
//给姓名赋值
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
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.setName("张三");
//s1.m_Id = 1;
s1.setId(1);
//显示学生信息
s1.showStudent();
Student s2;
s2.m_Name = "李四";
s2.m_Id = 2;
s2.showStudent();
return 0;
} 封装意义二：
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制
访问权限有三种：
- public 公共权限
- protected 保护权限
- private 私有权限
示例：
#include
using namespace std;
#include
//访问权限
//三种
//公共权限 public 成员 类内可以访问 类外也可以访问
//保护权限 protected 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子可以访问父亲中的保护内容
//私有权限 private 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容
class Person
{
public:
//公共权限
string m_Name; //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 = 123456;
}
};
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();
return 0;
} 4.1.2 struct和class区别
在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同
区别：
- struct 默认权限为公共
- class 默认权限为私有
#include
using namespace std;
class C1
{
int m_A; //默认是私有权限
};
struct C2
{
int m_A; //默认是公共权限
};
int main()
{
//struct 和 class区别
//struct 默认权限是 公共 public
//class 默认权限是 私用 privacy
C1 c1;
//c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有
C2 c2;
c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
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
示例：
#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
class Person
{
public:
//姓名设置可读可写
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
string getName()
{
return m_Name;
}
//获取年龄
int getAge()
{
return m_Age;
}
//设置年龄
void setAge(int age)
{
if (age < 0 || age > 150)
{
m_Age = 0;
cout << "你个老妖精!" << endl;
return;
}
m_Age = age;
}
//情人设置为只写
void setLover(string lover)
{
m_Lover = lover;
}
private:
//可读可写 姓名
string m_Name;
//只读 年龄
int m_Age;
//只写 情人
string m_Lover;
};
int main() {
Person p;
//姓名设置
p.setName("张三");
cout << "姓名： " << p.getName() << endl;
//年龄设置
p.setAge(50);
cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;
//情人设置为苍井女士
p.setLover("苍井");
//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl; //只写属性，不可以读取
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。
思路：
代码：
#include
using namespace std;
#include
//立方体类设计
//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 + 2 * m_W * m_H + 2 * m_L * 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() {
Cube c1;
c1.setL(10);
c1.setW(10);
c1.setH(10);
cout << "c1的面积为：" << c1.calculateS() << endl;
cout << "c1的体积为：" << 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 << "c1和加2是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "c1和c2是不相等的" << endl;
}
//利用成员函数判断
ret = c1.isSameByClass(c2);
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;
}
return 0;
} 练习案例2：点和圆的关系
设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
思路：
代码：
#include
using namespace std;
#include "Circle.h"
#include "point.h"
//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:
// int m_R; //半径
//
// //在类中可以让另一个类 作为本类中的成员
// Point m_Center; //圆心
//};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
//计算两点间距离的平方
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);
//创建点
Point p;
p.setX(10);
p.setY(11);
//判断关系
isInCircle(c, p);
} 注释部分为已经拆分为新的文件（具体过程见视频）
4.2 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。
4.2.1 构造函数和析构函数
对象的初始化和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++利用了构造函数和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，但是编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。
- 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，无须手动调用。
- 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。
构造函数语法：类名(){}
- 构造函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
- 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(){}
- 析构函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
- 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
示例：
#include
using namespace std;
#include
//对象的初始化和清理
class Person
{
public:
//1、构造函数
//没有返回值
//函数名与类名相同
//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 的构造函数的调用" << endl;
}
//2、析构函数 进行清理的操作
//没有返回值 不写void
//函数名与类名相同 在名称前加 ~
//析构函数不可以有参数，不可以发生重载
//对象在销毁前 会自动调用析构函数，而且只会调用一次
~Person()
{
cout << "Person 的析构函数的调用" << endl;
}
};
//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01()
{
Person p; //在栈上的数据，test01执行完毕后，释放这个对象
}
int main()
{
test01();
//Person p;
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
示例：
#include
using namespace std;
#include
//1、构造函数的分类和调用
//分类
//按照参数分类：无参构造（默认构造） 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()
{
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 )
{
//将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上
age = p.age;
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int age;
};
void test01()
{
//1、括号法
Person p1; //默认构造函数调用
Person p2(10); //有参构造函数调用
Person p3(p2); //拷贝构造函数调用
cout << "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<" << endl; //分隔
//注意事项1
//调用默认构造函数时，不要加()
//下面这行代码，编译器会认为是一个函数的声明，不会认为在创建对象
//Person p1();
/*cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
cout << "p3的年龄为：" << p3.age << endl;*/
//2、显示法
Person p4;
Person p5 = Person(10); //有参构造
Person p6 = 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 << "aaaaa" << 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
//Person(p3);
cout << "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<" << endl; //分隔
//3、隐式转换法
Person p7 = 10; //相当于写了Person p4 = Person(10); 有参构造
Person p8 = p7; //拷贝构造
cout << "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<" << endl; //分隔
}
//调用
int main()
{
test01();
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
- 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
- 值传递的方式给函数参数传值
- 以值方式返回局部对象
#include
using namespace std;
//拷贝构造函数调用时机
//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、值方式返回局部对象
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person无参构造函数!" << endl; m_Age = 0;
}
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;
} //析构函数在释放内存之前调用 ~Person() { cout << "析构函数!" << endl; } public: int mAge; };
~Person()
{
cout << "Person析构函数!" << endl;
}
int 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);
cout << "P2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
//2. 值传递的方式给函数参数传值 //相当于Person p1 = p;
void doWork(Person p)
{
}
void test02()
{
Person p; //无参构造函数
doWork(p);
}
//3. 以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();
cout << "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<" << endl;
test02();
cout << "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<" << endl;
test03();
cout << "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<" << endl;
return 0;
} 4.2.4 构造函数调用规则
默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数
1．默认构造函数(无参，函数体为空)
2．默认析构函数(无参，函数体为空)
3．默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
构造函数调用规则如下：
-
如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
-
如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数
示例：
#include
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C++编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造（空实现）
//析构函数（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，编译器就不在提供其他普通构造函数了
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age)
{
cout << "Person的有参函数调用" << endl;
m_Age = age;
}
Person(const Person& p)
{
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_age;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数构造" << endl;
}
int m_Age;
};
//void test01()
//{
// Person p;
// p.m_Age = 18;
//
// Person p2(p);
//
// cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
//}
void test02()
{
Person p(18);
Person p2(28);
cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
return 0;
} 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：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
图解：
示例：
#include
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C++编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造（空实现）
//析构函数（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，编译器就不在提供其他普通构造函数了
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age, int height)
{
cout << "Person的有参函数调用" << endl;
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
}
//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
Person(const Person& p)
{
cout << "Person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
//深拷贝操作
m_Height = new int(*p.m_Height);
}
~Person()
{
//析构代码，将堆区开辟数据做释放操作
if (m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL;
}
cout << "Person的析构函数构造" << endl;
}
int m_Age;
int* m_Height; //身高
};
void test01()
{
Person p1(18,160);
cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age << " 身高为：" << *p1.m_Height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << " 身高为：" << *p2.m_Height << endl;
}
int main()
{
test01();
return 0;
} 总结：如果属性有在堆区开辟的，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
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）... {}
示例：
#include
using namespace std;
//初始化列表的使用
class Person
{
public:
//传统初始化操作
/*Person(int a, int b, int c)
{
m_A = a;
m_B = b;
m_C = c;
}*/
//初始化列表初始化属性
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;
};
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();
return 0;
} 4.2.7 类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员
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的构造函数构造" << endl;
m_PName = pName;
}
~Phone()
{
cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
}
//手机品牌名称
string m_PName;
};
//人类
class Person
{
public:
// Phone m_Phone = pName; 隐式转换法
Person(string name, string pName):m_Name(name) , m_Phone(pName) //
{
cout << "Person的构造函数构造" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
//姓名
string m_Name;
//手机
Phone m_Phone;
};
//当其他类的对象作为本类的成员
//构造的时候先构造对象，再构造自身；
//析构的顺序于构造的顺序相反
void test01()
{
Person p("张三","苹果MAX");
cout << p.m_Name << "拿着：" << p.m_Phone.m_PName << endl;
}
int main()
{
test01();
return 0;
} 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
- 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
示例1：静态成员变量
#include
using namespace std;
//静态成员变量
class Person
{
public:
//1、所用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;
int Person::m_B = 200;
void test01()
{
Person p;
//100
cout << p.m_A << endl;
Person p2;
p2.m_A = 200;
//200
cout << p.m_A << endl;
}
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数据
//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; 类外访问不到私有静态成员变量
}
int main()
{
test01();
return 0;
} - 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
示例2：静态成员函数
#include
using namespace std;
//静态成员函数
//所有对象共享一个函数
//静态成员函数只能访问静态成员变量
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 静态成员函数
//m_B = 200; //静态成员函数 不可以访问 非静态成员变量，无法区分到底是哪个对象的m_B
cout << "static void func调用" << endl;
}
static int m_A; //静态成员变量
int m_B; //非静态成员变量
//静态成员函数也是有访问权限的
static void func2()
{
cout << "static void func2调用" << endl;
}
};
//静态成员函数有两种访问方式
void test01()
{
//1、通过对象进行访问
Person p;
p.func();
//2、通过类名进行访问
Person::func();
//Person::func2() 类外访问不到私有的静态成员函数
}
int main()
{
test01();
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
示例：
#include
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 是分开存储的
class Person
{
public:
int m_A; //非静态成员变量 属于类的对象上
static int m_B; //静态成员变量 不属于类的对象上
void func(){} //非静态成员函数 不属于类的对象上
static void func2(){} //静态成员函数 不属于类的对象上
};
int Person::m_B = 0;
//静态成员函数有两种访问方式
void test01()
{
Person p;
//空对象占用内存空间为：1
//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 = " << sizeof(p) << endl;
}
void test02()
{
Person p;
cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
return 0;
} 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指针的用途：
- 当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
- 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this
示例：
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(int age)
{
//this指针指向 被调用的成员函数 所属的对象
this->age = age;
}
Person & PersonAddAge(Person& p)
{
this->age += p.age;
//this是指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象本体
return *this;
}
int age; //非静态成员变量 属于类的对象上
};
//1、解决名称冲突
void test01()
{
Person p1(18);
cout << "p1的年龄为：" << p1.age << endl;
}
//2、返回对象本身用*this
void test02()
{
Person p1(10);
Person p2(10);
//链式编程思想
p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
return 0;
} 4.3.3 空指针访问成员函数
C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是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
示例：
#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 = " << this->m_Age << endl;
}
int m_Age;
};
//1、解决名称冲突
void test01()
{
Person* p = NULL;
p->showClassName();
//p->showPersonAge();
}
int main()
{
test01();
return 0;
} 4.3.4 const修饰成员函数
常函数：
- 成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
- 常函数内不可以修改成员属性
- 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：
- 声明对象前加const称该对象为常对象
- 常对象只能调用常函数
示例：
#include
using namespace std;
//常函数
class Person
{
public:
//this指针的本质 是指针常量 指针的指向是不可以修改的
// const Person * const this;
//再成员函数后面加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;
//this = NULL; //this指针不可以修改指针的指向
}
void func()
{
m_A = 100;
}
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（加关键子mutable）
};
void test01()
{
Person* p = NULL;
p->showPerson();
}
//常对象
void test02()
{
const Person p; //在对象前加const，变为常对象
//p.m_A = 100;
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
}
int main()
{
return 0;
} 4.4 友元
生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)
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类 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
- 全局函数做友元
- 类做友元
- 成员函数做友元
4.4.1 全局函数做友元
示例：
#include
using namespace std;
#include
//全局函数做友元
//建筑物类
class Building
{
//goodGay全局函数是Building的好朋友，可以访问Building中私有成员
friend void goodGay(Building* building);
public:
Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
string m_SittingRoom; //客厅
private:
string m_BedRoom; //卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building* building)
{
cout << "好基友全局函数 正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友全局函数 正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
Building building;
goodGay(&building);
}
int main()
{
test01();
return 0;
} 4.4.2 类做友元
示例：
#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;
};
class Building
{
//GoodGay是本类的好朋友可以访问，可以访问本类中的私有成员
friend class GoodGay;
public:
Building();
string m_SittingRoom; //客厅
private:
string m_BedRoom; //卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
//创建建筑物对象
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;
} 4.4.3 成员函数做友元
#include
using namespace std;
#include
//类做友元
//
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit(); //让visit函数可以访问Building中的私有成员
void visit2(); //让visit2函数不可以访问Building中的私有成员
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，可以访问私有成员
friend void GoodGay::visit();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom; //客厅
private:
string m_BedRoom; //卧室
};
//类外实现成员函数
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 << "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();
return 0;
}