C++必備基礎(chǔ)知識(shí)和編程規(guī)范

C++必備基礎(chǔ)知識(shí)和編程規(guī)范

C語(yǔ)言是面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)程序的執(zhí)行順序，自上而下，而C++是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，將程序看做多個(gè)對(duì)象組成，每個(gè)對(duì)象有自己的屬性（變量）和行為（函數(shù)）。

2.屬性是描述對(duì)象特征的數(shù)據(jù)，行為是對(duì)象能進(jìn)行的操作，如英雄聯(lián)盟里每一個(gè)英雄都有自己的屬性（生命值，法力值，防御力，***力）和行為（普通***，施放技能QWER）。

C++編程規(guī)范：

類名第一個(gè)單詞大寫，數(shù)據(jù)成員和變量小寫；

成員函數(shù)第二個(gè)單詞首字母大寫；

成員函數(shù)類外定義，類內(nèi)聲明；

Set和構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)與數(shù)據(jù)同名，用this訪問(wèn)；

一、什么是類和對(duì)象

1.類（具有共性的實(shí)體）其實(shí)是C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體的升級(jí)版，對(duì)象在程序中可以理解為編譯器為之分配了存儲(chǔ)空間的變量。

假如定義了一個(gè)帶函數(shù)的結(jié)構(gòu)體，然后把struct 改成class

class Stu

{

int id;

char *name;

void study()

{

cout<<name<<"正在學(xué)習(xí)C++"<<endl;

}

};

在這里class Stu就是類，用這個(gè)類定義一個(gè)變量Stu czy; czy就是對(duì)象

可以對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作如 czy.id =1;czy.study();

在C++中后綴為*.cpp，編譯器用g++，包含頭文件#include<iostream>

輸入輸出用cin，cout，需使用命名空間using namespace std;

2.命名空間用于解決命名重復(fù)問(wèn)題，自定義作用域?qū)⒍鄠€(gè)變量和函數(shù)封裝起來(lái)，如：

namespace myName

{

int num = 10;

void fun()

{

std::cout<<"in mynamespace fun\n";

}

}

然后在main函數(shù)中引用, myName::fun();

3.I/O流 cin>> 和cout<< ，就是C語(yǔ)言中的printf()和scanf()但是不用指定格式，cin輸入數(shù)據(jù)類型不匹配時(shí)不讀取，多個(gè)輸入之間以空格分隔，遇到空格時(shí)結(jié)束，不檢查數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，有緩沖區(qū)溢出的危險(xiǎn)。所以有了cin.getline(str, sizeof(str))，類似于c語(yǔ)言的fgets(); 

4.C++中結(jié)構(gòu)名可以直接作為類型名（自動(dòng)typedef），與C語(yǔ)言不同，c++中const修飾的值為常量，存在文字常量區(qū)。

5.缺省函數(shù)

帶有缺省參數(shù)的函數(shù)，如void fun(int num = 0);

6.重載函數(shù)

允許有同名的函數(shù)出現(xiàn)，但是參數(shù)不同，返回值不能作為區(qū)分的標(biāo)志，不能與缺省函數(shù)同名。

7.類型轉(zhuǎn)換

char a = char(num);

char *p = char *(num);

8.new/delete運(yùn)算符

還記得C語(yǔ)言中的malloc和free吧，C語(yǔ)言中free釋放后，指針和空間都還在，但是指針已經(jīng)沒(méi)有了對(duì)空間的操作權(quán)（好像還能讀取），所以應(yīng)該使其指向NULL

new和delete不是函數(shù)是運(yùn)算符

int num = 10;//棧區(qū)定義一個(gè)變量

如int *p = new int(100);//在堆區(qū)開(kāi)辟了一塊4個(gè)字節(jié)的空間，里面存了一個(gè)int型的數(shù)100

而char *str = new char[100];//在堆區(qū)開(kāi)辟了一塊100個(gè)字節(jié)的空間，首地址賦給str

注意new int(100) 和new char[100]的區(qū)別（坑）。

new申請(qǐng)的空間自動(dòng)賦值為0

刪除單個(gè)變量空間delete num;，刪除數(shù)組空間delete []str;

9.引用

操作符 &，代替指針，給變量取個(gè)別名，引用不占空間

int num = 10;

int &a = num;//定義一個(gè)num的別名a

引用必須賦初值，定義后不能修改。

可作為參數(shù)和返回值，提高程序的執(zhí)行效率。

10.C++有封裝性，增加了對(duì)成員的訪問(wèn)權(quán)限

private只能在類中訪問(wèn)，public類中類外都能訪問(wèn),class類的成員默認(rèn)為private

還是那個(gè)類

class Stu

{

private://這一行開(kāi)始之后的所有成員都是私有成員

int id;

char *name;

public://這一行開(kāi)始之后的所有成員都是公有成員

void study()

{

cout<<name<<"正在學(xué)習(xí)C++"<<endl;

}

};

規(guī)范1：C++中一般將屬性設(shè)置為private, 操作設(shè)置為public，然后每一個(gè)屬性都有相應(yīng)的操作，如setId()，getId(), setName(), getName()好像面向?qū)ο缶幊潭际沁@個(gè)套路

規(guī)范2：成員函數(shù)一般放在類外定義，類內(nèi)聲明，定義時(shí)加 類名:: 指定

如void Stu::setId(int num)

11.構(gòu)造函數(shù)

特殊的成員函數(shù)，用于在定義對(duì)象時(shí)進(jìn)行初始化

構(gòu)造函數(shù)名稱和類相同，可以有參也可以無(wú)參，沒(méi)有返回值（包括void），由編譯器自動(dòng)調(diào)用。

如果沒(méi)有自定義構(gòu)造函數(shù)則使用默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)（空函數(shù)），構(gòu)造函數(shù)可重載，可缺省。

使用new定義對(duì)象時(shí)也會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)Stu *s2 = new Stu();

12.析構(gòu)函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)的反操作，在刪除對(duì)象或?qū)ο笸顺錾芷跁r(shí)完成反初始化操作，如清理內(nèi)存

在構(gòu)造函數(shù)前加~號(hào)，一般情況下析構(gòu)函數(shù)由編譯器執(zhí)行，使用delete時(shí)會(huì)觸發(fā)調(diào)用

一般情況下不需要定義析構(gòu)函數(shù)（沒(méi)有為類中的成員開(kāi)辟堆區(qū)內(nèi)存）

如在構(gòu)造函數(shù)中有

Stu()

{

name = new char[100];

}

則必須用析構(gòu)函數(shù)

~Stu()

{

if(NULL != name)

{

delete []name;

name = NULL;

}

}

每個(gè)類只有一個(gè)析構(gòu)函數(shù)，不能重載也不能有參數(shù)

13.拷貝構(gòu)造函數(shù)

特殊的構(gòu)造函數(shù)，定義對(duì)象時(shí)使用已存在對(duì)象完成初始化

名稱與類相同，無(wú)返回值，參數(shù)必須是當(dāng)前類的對(duì)象的引用

使用條件：寫Stu s2 = s1;和Stu s3(s1);時(shí)會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，而寫Stu s2 ; s2 = s1;則不會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。

一般情況下不需要自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)（和析構(gòu)函數(shù)一樣沒(méi)有為類中的成員開(kāi)辟堆區(qū)內(nèi)存），因?yàn)槿绻欢x拷貝函數(shù)編譯器只會(huì)進(jìn)行淺拷貝操作（只拷貝值，不拷貝內(nèi)存空間），釋放時(shí)會(huì)出現(xiàn)段錯(cuò)誤

所以當(dāng)類中有指針且為指針?lè)峙淞丝臻g時(shí)，要自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行深拷貝。

Stu(const Stu &s1)

{

id = s1.id;

name = new char[strlen(s1.name)+1];

strcpy(name, s1.name);

}

類中有動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配時(shí)，需要自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)，否則會(huì)因?yàn)槎啻吾尫磐欢蝺?nèi)存導(dǎo)致段錯(cuò)誤（double free or corruption）

14.const 修飾的成員函數(shù)

void setId(int num)const

{

}

稱為只讀成員函數(shù)，只能讀取成員值，不能修改（除非是mutable int id）

15.對(duì)象數(shù)組:有限個(gè)相同類型的對(duì)象構(gòu)成的集合

Stu array[3]={Stu(1), Stu(2)};

16.this指針

一個(gè)隱藏的指針變量，是成員函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)，類型為對(duì)象的類型

如果對(duì)象的成員函數(shù)形參和屬性相同，可用this指定

用于規(guī)范：

void setId(int id)

{

this->id = id;

}

如果要重復(fù)調(diào)用成員如：s1.setId(10).getId();可使setId()返回對(duì)象的引用（return *this）

17.枚舉（常與switch使用）

構(gòu)造函數(shù)列表

Stu():id(10), score(99.5)

{

}

使用方法和構(gòu)造函數(shù)相同，但是可以完成特殊成員的初始化如const修飾的成員

18.const修飾的成員

只能用構(gòu)造函數(shù)列表初始化，const修飾的成員在不同的對(duì)象中可以有不同的值

19.靜態(tài)成員 static int num; static int getNum();

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)，初始為0

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在類外定義，類內(nèi)聲明，和類的其它成員不在一塊內(nèi)存，不占用對(duì)象的空間，sizeof()不會(huì)計(jì)算。

屬于整個(gè)類而不是某個(gè)對(duì)象，可通過(guò)類名::對(duì)象訪問(wèn)Stu::num

作用之一：代替全局變量

靜態(tài)成員函數(shù)不能使用非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，只能訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和全局變量, 不能使用this

為了更好地操作使用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員而出現(xiàn)靜態(tài)成員函數(shù)，在定義對(duì)象之前即可操作靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。

20.對(duì)象成員

即類的嵌套，類似結(jié)構(gòu)體嵌套，一個(gè)類的對(duì)象作為另一個(gè)類的成員

給對(duì)象成員中的數(shù)據(jù)成員賦值要用構(gòu)造函數(shù)列表

class A

{

public:

int aNum;

A(){

aNum = 1;

cout<<"在A構(gòu)造函數(shù)中"<<endl;

}

A(int num){

aNum = num;

}

};

class B

{

public:

int bNum;

A a;

B()

{

bNum = 2;

cout<<"在B構(gòu)造函數(shù)中"<<endl;

}

B(int num):a(10)

{

bNum = num;

}

};

21.友元

在類外訪問(wèn)類的私有成員  

友元函數(shù)，友元成員，友元類 

關(guān)鍵字friend

友元函數(shù)：將一個(gè)類外函數(shù)聲明為friend，可以訪問(wèn)類的私有成員，友元函數(shù)定義有順序要求

友元成員：一個(gè)類的成員函數(shù)聲明為friend如：friend void Tch::getNum()，另一個(gè)類的成員函數(shù)可以訪問(wèn)該類成員。

友元類：friend class Tch;

友元一般不使用，因?yàn)槠茐牧撕瘮?shù)的封裝性

22.運(yùn)算符重載

也叫運(yùn)算符重載函數(shù)，為適應(yīng)對(duì)象操作

int operator +(A a1, A a2)

{

return a1.num+a2.num;

}

運(yùn)算符重載實(shí)質(zhì)為函數(shù)重載，必須遵循其原則

除了成員運(yùn)算符".", "sizeof", 條件運(yùn)算符"?:", 作用域運(yùn)算符"::"之外都可以重載，重載后優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性不變

一般重載為友元函數(shù)或成員函數(shù)

單目運(yùn)算符重載為成員函數(shù)，雙目運(yùn)算符重載為友元函數(shù)

"=", "()", "[]", "->"不能重載為友元