1         开始学习C++

 

1.1       C++的头文件

传统的C头文件。（支持.h头文件，比如：#include<stdio.h>）

C++头文件。（不加.h的头文件，比如：#include<iostream>）

hpp文件件。（支持.hpp头文件）

在工作中如果有C的也有C++的，最好使用带有.h的头文件

1.2      操作符重载

cout << "Hello World!"<< endl;

这里的”<<”实际上进行了操作符的重载。

1.3      关于使用命名空间的情况

A:使用类似：using namespace std;

B:如果不使用用usingnamespace std;那么这个时候可以在代码中使用类似下面的情况：

std:cout << "Helloworld\n" << endl;

1.4       命名空间

C++引入了新的概念，命名空间可以有效避免大型项目中的各种名称冲突

class关键字

class是C++的核心，是面向对象编程的核心内容。一个class案例：

#include <iostream>

#include <string.h>

using namespace std;

 

class man{

public://共有的

   char name[100];

 

private://私有的，只要下面不访问这里的age，程序就不会出现问题

   int age;

 

public:

   int sex;

};  //注意:这里最后要有一个分号

 

int main()

{

   man m;

   strcpy(m.name,"tom");

   m.sex = 1;

   cout << m.name << m.sex << endl;

 

   return 0;

}

自定义命名空间：

使用匿名命名空间：

 

namespace {

    void func()

    {

        cout << "demo2 func" << endl2;

 }

}

 

1.5      volatile关键字

通过volatile关键字使代码不被编译器优化,案例：

volatile int i=0;//保证i不被编译器优化，以便能进行中间步骤

i+=6;

i+=7;

如果加了volatile关键字，那么就使程序不被优化成为

i+=13

1.6       更严格的类型转化

在C++，不同类型的指针是不能直接赋值的，必须强转。(也就是如果两个指针类型不同，不能直接把一个赋值给另外一个，而是要通过强转的方式实现)

1.7       new和delete

c++中不建议使用malloc和free开辟内存或释放内存。而是使用new和delete。

new和delete是C++内建的操作符，不需要有任何头文件，用new分配的内存必须用delete释放，不要用free。

int *p=new int;            等价于：int*p=new int(10);//分配内存的同时初始化

*p =10;                          delete p;

delete p;

p = NULL;

 

new创建数组的方法new[];

int *p=new int[10];   //表示开辟10个空间的数组

for(int i=0;i<10;i++)

{

p[i]=i;

}

//输出结果

for(int i = 0;i<10;i++)

{

   cout << p[i] << endl;

}

delete []p; //如果要删除这些数组的空间，要加上[],表示这时候删除的是一个数组。

P = NULL;

1.8       内联函数

inline关键字的意思是，内联函数不作为函数调用，而是直接把内联函数的代码嵌

入到调用的语句中

内联函数适合函数代码很少，并且有频繁的大量调用。

1.9       引用

引用就是一个变量的别名，比如

int a = 5;

int &c = a;   //这里的c就相当于是a的别名

引用不是地址，虽然加上了&。

函数的缺省参数

C++允许函数在定义的时候，提供缺省参数，如果调用函数的时候没有提供形参，那么形参的值就是缺省值，也就是说用默认值。

#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

 

using namespace std;

 

void func(int a = 10)

{

    printf("a = %d",a);

}

   

int main()

{

       func();   //这时候没有填写参数

       return 0;

}

上面代码运行的结果是10.

 

此外，函数会自动通过传递的参数类匹配调用哪个函数，案例如下：

引用做为函数的参数，没有出栈，入栈的操作，所以效率更高

如果要使引用参数的值不能在函数内部被修改，那么就定义为常量引用 const &

引用例子：

 

1.10  函数的重载

函数的名称是一样的，但参数不同可以重载

函数参数相同，但返回值不同，不可以重载

1.11 模板

A:模板的概念

我们已经学过重载(Overloading)，对重载函数而言,C++的检查机制能通过函数参数的不同及所属类的不同。正确的调用重载函数。例如，为求两个数的最大值，我们定义MAX()函数需要对不同的数据类型分别定义不同重载(Overload)版本。

//函数1.

int max(int x,int y);
{return(x>y)?x:y ;}

//函数2.
float max( float x,float y){
return (x>y)? x:y ;}

//函数3.
double max(double x,double y)
{return (c>y)? x:y ;}

但如果在主函数中，我们分别定义了 chara,b; 那么在执行max(a,b);时 程序就会出错，因为我们没有定义char类型的重载版本。

现在，我们再重新审视上述的max()函数，它们都具有同样的功能，即求两个数的最大值，能否只写一套代码解决这个问题呢？这样就会避免因重载函数定义不 全面而带来的调用错误。为解决上述问题C++引入模板机制，模板定义：模板就是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数， 从而实现了真正的代码可重用性。模版可以分为两类，一个是函数模版，另外一个是类模版。

    B:函数模板的写法

函数模板的一般形式如下：

Template <class或者也可以用typename T>

返回类型 函数名（形参表）
{//函数定义体 }

说明： template是一个声明模板的关键字，表示声明一个模板关键字class不能省略，如果类型形参多余一个 ，每个形参前都要加class <类型 形参表>可以包含基本数据类型可以包含类类型.

请看以下程序:

//Test.cpp

#include <iostream>

using std::cout;

using std::endl;

//声明一个函数模版,用来比较输入的两个相同数据类型的参数的大小，class也可以被typename代替，

//T可以被任何字母或者数字代替。

template <class T>

T min(T x,T y)

{ return(x<y)?x:y;}

void main( )

{

     intn1=2,n2=10;

     doubled1=1.5,d2=5.6;

     cout<< "较小整数:"<<min(n1,n2)<<endl;

     cout<< "较小实数:"<<min(d1,d2)<<endl;

     system("PAUSE");

}

程序运行结果：

程序分析：main()函数中定义了两个整型变量n1 , n2 两个双精度类型变量d1 , d2然后调用min( n1,n2); 即实例化函数模板T min(Tx, T y)其中Ｔ为int型，求出n1,n2中的最小值．同理调用min(d1,d2)时，求出d1,d2中的最小值．

C:类模板的写法

定义一个类模板：

Template < class或者也可以用typename T >
class类名｛
／／类定义．．．．．．
｝；

说明：其中，template是声明各模板的关键字，表示声明一个模板，模板参数可以是一个，也可以是多个。

例如：定义一个类模板：

// ClassTemplate.h
#ifndef ClassTemplate_HH

#define ClassTemplate_HH

template<typename T1,typename T2>

class myClass{

private:

     T1 I;

     T2 J;

public:

     myClass(T1 a, T2 b);//Constructor

     void show();

};

//这是构造函数

//注意这些格式

template <typename T1,typename T2>

myClass<T1,T2>::myClass(T1 a,T2 b):I(a),J(b){}

//这是voidshow();

template <typename T1,typename T2>

void myClass<T1,T2>::show()

{

     cout<<"I="<<I<<",J="<<J<<endl;

}

#endif

// Test.cpp

#include <iostream>

#include "ClassTemplate.h"

using std::cout;

using std::endl;

void main()

{

     myClass<int,int>class1(3,5);

     class1.show();

     myClass<int,char>class2(3,'a');

     class2.show();

     myClass<double,int>class3(2.9,10);

     class3.show();

     system("PAUSE");

}

最后结果显示：

 

2         类和对象

2.1       C++类成员的保护

如果类函数返回的是成员变量的指针，为了避免在类外部成员变量被修改，所以函数就要返回常量指针

#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

 

using namespace std;

 

class man{

private:

    char name[100];

    int age;

 

public:  //共有方法

    void set_name(const char *s)

    {

        memset(name,0,sizeof(name));

        if(strcmp(s,"tom") == 0)

            return;

        strcpy(name,s);

    }

    void set_age(int i)

    {

        age = i;

    }

    char *get_name()

    {

        return name;

    }

    int get_age()

    {

        return age;

    }

};

 

int main()

{

    man m;

    m.set_name("Marry");

    //如果非想name改成tom,可以使用下面的方式

    char *p = m.get_name();

    strcpy(p,"tom");

   

    cout << m.get_name() << endl;

    return 0;

}

如果一个类成员变量和一个全局变量重名,那么在类成员函数当中默认访问的是类的成员变量.

在类的内部访问全局标识,使用关键字::，表示释放全局变量或者全局函数

 

2.2       C++类的本质

类其实就是结构的数据成员加可执行代码，统一提供封装，继承，多态。

在类内部，没有权限限定符，默认是private

在结构内部，没有权限限定符，默认是public

一个类的案例：

编写头文件：

#ifndef TEST_H

#define TEST_H

 

class man

{

private:

    char name[100];

    int age;

public:

    man();

    void set_name(const char *s);

    void set_age(int i);

    const char *get_name();

    int get_age();

//    int get_age() //很有可能被编译器编译为inline了

//    {

//        return age;

//    }

};

 

#endif // TEST_H

编写头文件的实现代码如下：

#include "test.h"

#include <string.h>

 

man::man()

{}

 

void man::set_name(const char *s)

{

    strcpy(name,s);

}

 

void man::set_age(int i)

{

    age = i;

}

 

const char *man::get_name()

{

    return name;

}

 

int man::get_age()

{

    return age;

}

类的调用的简单案例：

#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include "test.h"

 

using namespace std;

 

int main()

{

    man m;

    m.set_name("Marry");

    m.set_age(20);

 

    //类的大小实际上是成员变量的大小，和去掉方法后的结构体的大小时相同的

    printf("sizeof(man) = %d\n",sizeof(man));

 

    cout << m.get_name() << endl;

    cout << m.get_age() << endl;

 

    return 0;

}

2.3       类的作用域

类成成员变量作用域局限于类内部，类的外部是不可见。

一般不要在头文件里面定义变量。否则会出现问题。

2.4       类的构造和析构函数

构造函数名称和类的名称一致，而且没有返回值，在一个类实例化为一个对象的时候，自动调用。

如果没有写构造函数，会生成一个默认的构造函数和析构函数，这时候编译器会自动生成。

一个对象在销毁的时候会自动调用析构函数。

 

如果想传递给函数一个类的变量，为了内存消耗减小，传递的是一个类的指针。或引用

2.5       构造函数的初始化成员列表

初始化成员列表只能在构造函数使用

const成员必须用初始化成员列表赋值

引用数据成员必须用初始化成员列表赋值

案例：

编写头文件：

#ifndef TEST_H

#define TEST_H

 

class man

{

private:

    char name[100];

    const int age;  //如果是一个常量，必须是通过初始化常量列表的方式赋值，也就是说通过：方式赋值

    //如果这里写上man和~man，这时候会出现错误。

public:

    man();//构造函数的作用是初始化参数值

    //重载构造函数

    man(const char *);

    man(const char *s,int i);

    ~man();

    void set_name(const char *s);

    void set_age(int i);

    const char *get_name();

    int get_age();

    void test();

//    int get_age() //很有可能被编译器编译为inline了

//    {

//        return age;

//    }

};

 

#endif // TEST_H

 

 

编写实现的代码：

#include "test.h"

#include <string.h>

#include <iostream>

 

using namespace std;

 

//构造函数，在对象被实例化的时候调用

man::man():age(24)   //通过后面加上：的方式初始化成员变量的值

{

    cout << "man" << endl;

    //初始化name的值

    memset(name,0,sizeof(name));

}

 

//构造函数的重载

man::man(const char *s):age(14)

{

    strcpy(name,s);

}

 

//之所以在后面初始化值，是因为类的成员变量加了const了。

man::man(const char *s, int i):age(15)

{

    cout << "man(const char *s, int i) diao yong le" << endl;

 

    //动态分配内存，也是通过new的方式实现

 

    //通过这种方式给成员变量赋值

    strcpy(name,s);

}

 

man::~man()

{

    //要想清楚在构造函数里分配的内存，需要在这里释放内存

    //由于构造函数里只有一个，所以在不同的构造函数里面给函数成员指针分配内存的时候，一定

    //要统一new或者new

    cout << "~man" << endl;

}

 

void man::set_name(const char *s)

{

    strcpy(name,s);

}

 

void man::set_age(int i)

{

    //age = i;

}

 

const char *man::get_name()

{

    return name;

}

 

int man::get_age()

{

    return age;

}

 

void man::test()

{

 

    man m;  //在栈当中将man这个类实例化为一个对象叫man

    m.set_name("toto");

    cout << m.get_age() << endl;

    cout << m.get_name() << endl;

 

    //cout << "----重载构造函数后的参数（1个参数）----" << endl;

    cout << "--one argumemts--" << endl;

    //有参构造的调用

    man m2("hello");

    m.set_name("toto2");

    cout << m2.get_age() << endl;

    cout << m2.get_name() << endl;

 

    //cout << "----重载构造函数后的参数（2个参数）----" << endl;

    cout << "----two arguments----" << endl;

    //有参构造的调用

    man m3("hello",20);

    m3.set_name("toto3");

    cout << m3.get_age() << endl;

    cout << m3.get_name() << endl;

}

 

编写main函数：

#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include "test.h"

 

using namespace std;

 

int main()

{

    man m;

    m.test();

 

    //调用没有参数的构造函数，在堆实例化一个对象

    man *p = new man();

    //要写下面一句，避免出现内存泄露！！

    delete p;    //不能通过free(*p2)的方式使用

    p = NULL;

 

    man *p2 = new man("hello",100);

    delete p2;   //不能通过free(*p2)的方式使用

    p2 = NULL;

    return 0;

}

 

2.5.1         原则：

由于析构函数只有一个，所以在不同的构造函数里面给函数的成员指针分配内存的时候，一定要统一new或者new[]

2.6       拷贝构造函数

2.6.1         浅拷贝

两个对象之间成员变量简单的赋值。

比如：

man m1;

man m2 = m1;

2.6.2         深拷贝

不同的对象指针成员指向不同的内存地址，拷贝构造的时候不是简单的指针赋值，而是将内存拷贝过来(先申请内存空间)。

 

2.6.3         原则：

如果类成员有指针，那么需要自己实现拷贝构造函数，不然存在浅拷贝的风险。

2.7       常量类成员，常量对象

类成员后面跟关键字const意思是告诉编译器，这个函数内部不会对类成员变量做任何修改。

 

函数的参数如果是一个类，那么就用类的引用。如果不想参数被调用函数内部修改，那么就采用const&

2.8      对象数组

#include <iostream>

 

using namespace std;

 

class demo

{

public:

    demo()

    {

        cout << "demo" << endl;

    }

    demo(int i)

    {

        cout << "demo int" << i << endl;

    }

    ~demo()

    {

        cout << "~demo" << endl;

    }

};

 

int main()

{

    //定义对象数组，同时调用带有参数的构造函数

    demo d[3] = {demo(1),demo(2),demo(3)};

    cout << "Hello World!" << endl;

    return 0;

}

 

2.9       explicit

告诉C++编译器，要明确的调用这个构造函数，而不要自作聪明的认为=操作符是要调用构造的。

案例：

头文件：

#ifndef MAN_H

#define MAN_H

 

class man

{

public:

    char *name;

    int age;

 

    static int count;//定义一个类的静态成员变量，不可以进行初始化

 

public:

    man();

    explicit man(int age);//加了explicit之后表示就用这个构造函数。

    man(const man &it);

    man(const char *s, int i = 0);

    ~man();

    void set_name(const char *s);

    void set_age(int i);

    const char *get_name() const;

    int get_age() const;

    man *get_this();

    static void set_count(int i);

    static int get_count();

};

 

#endif // MAN_H

 

实现类：

#include <iostream>

#include "man.h"

#include <string.h>

 

using namespace std;

 

int man::count = 0;//类静态成员变量初始化的方式

 

man::man():age(0), name(NULL)

{

    cout << "man" << endl;

}

 

man::man(int age)

{

    cout << "man int" << endl;

    this->age = age;

}

 

man::man(const man &it)

{

    cout << "copy man" << endl;

    name = new char[100];

    strcpy(name, it.name);

    age = it.age;

}

 

//man::man(const char *s)

//{

//    strcpy(name, s);

//}

 

//man::man(int i)

//{

//    age = i;

//}

 

man::man(const char *s, int i)

{

    name = new char[100];

    cout << "man" << s << i << endl;

    strcpy(name, s);

    age = i;

}

 

man::~man()

{

    delete []name;

    cout << "~man" << endl;

}

 

void man::set_name(const char *s)

{

    strcpy(name, s);

}

 

void man::set_age(int i)

{

    age = i;

}

 

const char *man::get_name() const

{

    return name;

}

 

int man::get_age() const

{

    return age;

}

 

man *man::get_this()

{

    return this;

}

 

void man::set_count(int i)

{

    count = i;

    //age = 10;//类的静态函数内部不能直接访问类的动态成员变量。

}

 

int man::get_count()

{

    return count;

}

 

main的代码

#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include "man.h"

 

using namespace std;

 

void test01()

{

    man m1("tom", 100);

    man m2 = m1;//在栈当中将man这个类实例化为一个对象叫m

    cout << "m2.name:" << m2.get_name() << endl;

    m1.set_name("hello");

    cout << "m2.name:" << m2.get_name() << endl;

}

 

void test02(const man &m)

{

    cout << m.get_name() << endl;

}

 

int main()

{

    //man::count = 200;

    man::set_count(200);

 

    man m;

    printf("m = %p\n", &m);

    printf("%p\n", m.get_this());

 

    //m.set_count(500);

 

    man m1;

 

    cout << m1.get_count() << endl;

    return 0;

 

    //cout << "m1" << m1.get_name() << endl;

//    man *p = new man("hello", 100);//调用没有参数的构造函数，在堆实例化一个对象

//    delete p;

 

    return 0;

}

2.10  this指针

this就是指向自己实例的指针

字符串操作的案例：

头文件：

#ifndef MYSTRING_H

#define MYSTRING_H

 

#include <iostream>

 

//一个单例的能够动态分配内存的字符串

class mystring

{

private:

    static mystring *self;

    char *s;

public:

    static mystring *makestring(const char *s = NULL);

    static void deletestring();

 

    ~mystring();

    const char *get_s() const;

    void set_s(const char *s);

 

 

protected:

    mystring();

    mystring(const char *s);

    mystring(const mystring &it);

 

};

 

#endif // MYSTRING_H

 

头文件的实现代码：

#include "mystring.h"

#include <iostream>

#include <string.h>

 

mystring *mystring::self = NULL;

 

mystring *mystring::makestring(const char *s)

{

    if (self == NULL)

    {

        if (s == NULL)

            self = new mystring;

        else

            self = new mystring(s);

    }

 

    return self;

}

 

void mystring::deletestring()

{

    if (self != NULL)

    {

        delete self;

        self = NULL;//释放指针之后，赋值NULL，这样就可以再次建立类的实例

    }

}

 

mystring::mystring(): s(NULL)

{

 

}

 

mystring::mystring(const char *s)

{

    int len = strlen(s);

    this->s = new char[len + 1];

    strcpy(this->s, s);

    this->s[len] = 0;

}

 

mystring::mystring(const mystring &it)//通过拷贝构造实现深拷贝，避免成员变量指针赋值导致的错误

{

    int len = strlen(it.get_s());

    this->s = new char[len + 1];

    strcpy(this->s, it.s);

    this->s[len] = 0;

}

 

mystring::~mystring()

{

    delete []s;//将构造函数分配的内存释放

}

 

const char *mystring::get_s() const

{

    return s;

}

 

void mystring::set_s(const char *s)

{

    if (this->s == NULL)

    {

        int len = strlen(s);

        this->s = new char[len + 1];

        strcpy(this->s, s);

        this->s[len] = 0;

    }else

    {

        int len1 = strlen(this->s);

        int len2 = strlen(s);

 

        if (len1 > len2)

        {

            strcpy(this->s, s);

            this->s[strlen(s)] = 0;

        }else

        {

            delete []this->s;//由于成员变量s的空间不够了，所以不要了

            this->s = new char[len2 + 1];//重新给成员变量s分配新空间

            strcpy(this->s, s);//给新空间赋值

            this->s[len2] = 0;//新空间最后一个字节为字符串结束标示符0

        }

    }

}

 

主函数的实现代码：

#include <iostream>

#include "mystring.h"

 

using namespace std;

 

int main()

{

//    mystring str1("hello world");

//    mystring str2 = str1;

//    str3.set_s("SDFSD");

//    cout << str1.get_s() << endl;

    //mystring *str1 = mystring::makestring();//默认调用的是NULL

 

    mystring *str1 = mystring::makestring("hello world");//默认调用的是NULL

 

    cout << str1->get_s() << endl;

 

    mystring::deletestring();

 

    mystring *str3 = mystring::makestring("aaaaaaa");

 

    cout << str3->get_s() << endl;

 

    return 0;

}

 

2.11  类的static成员变量

static变量是放到静态内存区的，程序加载就存在，一直到程序退出才清理。

 

类的static成员和类的对象没有直接关系，类的静态成员是放到静态内存区的，程序开始执行就存在，一直到程序结束才清理。

类的静态成员变量不论类的实例有多少，但成员变量只有一份。

单例的一个案例：

编写头文件：

#ifndef SINGLE_H

#define SINGLE_H

 

class single

{

private:

    static single *p;

protected:

    //构造函数被保护

    single();

 

public:

    //通过方法的方式实现生成实例

    static single *makesignle();

    static void releasesingle();

};

 

#endif // SINGLE_H

 

单例的实现代码：

#include "single.h"

#include <iostream>

 

single *single::p = NULL;

 

single::single(){}

 

single *single::makesignle()

{

    if (p == NULL)

       //如果p为空，就实例化对象返回，否则直接单例

       p = new single;

    return p;

}

 

void single::releasesingle()

{

    delete p;

    p = NULL;

}

 

main实现类

#include <iostream>

#include "single.h"

 

using namespace std;

 

//实例化单例的例子

int main()

{

    single *p = single::makesignle();

 

    single *p1 = single::makesignle();

 

    single::releasesingle();

    cout << "Hello World!" << endl;

   

    return 0;

}