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C++面向对象高级开发（全集）

https://www.bilibili.com/video/BV1K4411974P?p=1

C++编程简介

C++ 演化

书籍推荐：
effective C++

stl源码剖析

C vs C++ 关于数据和函数

c通过type（built-in，struct）创建出变量
C++通过class，struct（包含成员和函数）创建出对象

类的经典分类：带指针（复数）和不带指针（string）

object based vs. object oriented

Object based：面对单一class的设计
Object Oriented：面对多重classes的设计，类之间的关系。

C++程序的代码基本形式

.h （“ ”）+ .cpp + .h（标准库，<>）

c和c++的输出

cout和printf

头文件中的guard声明

第一次引用才定义，定义过则不过重复引用

#ifndef __header_name__
#define __header_name__

#endif

头文件的布局

#ifndef  __header_name__
#define  __header_name__

1.前置声明
class ostream;
class complex;

2.类-声明
class complex
{

}

3.类-定义
complex::function..
#endif

class的声明（declaration）

class complex //class head 
{
//class body
}

模板（template）简介

template<typename T>

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构造函数

inlinx（内联）函数

函数在class body内定义完成
运行较快。函数体简单
（最终由编译器决定是否为内联）
（现在编译器自动进行内联优化）

access level 访问级别

public
private
protect

构造函数 constructor

名称同类名，不需要返回值类型。

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构造函数的特别语法↑
initialization list （大气！！！）
简单的差别：赋值过程不一样，能提高效率

不带指针的类多半不用写析构函数

构造函数可以有很多个--overloading（重载）

编译器编译后形成两个名称的函数

参数传递与返回值

singleton 单例 类
构造函数放在private里

const member functions 常量成员函数

在函数后加const -->拿数据而不改变数据内容

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大家风范！

参数传递：pass by value（形参） vs. pass by reference（to const）

引用& 在底层相当于传递指针一样快。
（侯捷老师：良好习惯：最好传引用）
如果不想修改原引用值
使用const name&

参数一字节/两字节：可以形参

返回值传递：return by value vs. return by reference（to const）

返回值 如果可以--> 使用 引用传递

friend（友元）

友元函数可以自由取得friend 的 private成员

相同class的各个objects 互为friends（友元）

class body外的各种定义（definitions）

什么情况下可以pass by reference

什么情况下可以return by reference

• 一个函数运算结果的存放位置，如果是新开辟的local 变量，则不可以使用引用。
• 运算结果存在位置在函数结束后不会释放，则可以使用引用传递

操作符重载与临时对象

操作符重载-1 operator overload 成员函数 this

重载函数可以是成员函数或非成员函数
<< 只能写成非成员函数
传递者无需知道接收者是以reference形式接收

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image.png

临时对象 typename();

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--> return by value

类名typename(),-->创建一个临时对象-->类似于int() 强制类型转换？

注意点

• 考虑该不该加const
• 传递 是否用引用
• 返回是否用引用
• 数据放在private
• 函数 位置

复习complex类的实现过程

考虑函数是否加const

三大函数：拷贝构造、拷贝复制、析构函数

Class with pointer member

举例：string class

指针类构造函数设计

带指针要自己写赋值拷贝

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框中一套函数
第二行 拷贝构造
第三行 拷贝赋值（带指针得类一定要写）
第四行 析构函数（释放动态内存分配到的内存）
//一出手就要不同凡响

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拷贝构造

默认的赋值会将两个指针指向同一地址
而不是开辟一块新的内存地址存放字符串。
浅拷贝：指针拷贝，将第二个指针指向同一地址->可能会造成内存泄漏
深拷贝：开辟一块新的内存空间，存放数据，并将新的指针指向新的地址。

深拷贝

拷贝赋值函数

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↑经典写法->大家风范
先释放掉自己，然后new，然后拷贝。
一定要在op= 中检查是否为自我赋值

堆 heap 栈stack 与内存管理

介绍了heap、stack的概念 作用域
static 在作用域结束之后仍然存在，直到程序结束
heap object 结束时需要delete 掉

new：先分配memory 再调用构造函数
delete：先调用析构函数，再释放memory

动态分配所得的memory block in VC

动态分配的array

array new [] 搭配 array delete []

复习string类的实现过程

模板类、函数模板及其他

static

static静态数据只有一份（记得 在类外 定义/初始化）
type classname::name = 8.0；
静态函数 只能 存取 处理 静态数据

调用static函数的方式：
1.通过对象调用
2.通过class name 调用

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单例类 只有唯一一个
单例模式/singleton

cout

类模板 class template

template<typename T>

function template 函数模板

template<class T>

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编译器会自动推导出参数是哪类

特化/偏特化 等等

namespace

using directive；//不用写全名
using declaration；//打开某一行或几行

更多细节与深入

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组合与继承

类间的关系

• Inheritance（继承
• Composition（复合
• Delegation（委托

composition（复合），表示has-a

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类内包含另一个类

//适配器模式

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内存观察

composition关系下的构造和析构

构造函数由内而外
析构函数由外而内

Delegation（委托）。compostion by reference

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rep是指针指向（与复合相比，寿命不一致，不是同步创建）

Inheritance（继承），表示is-a

父类数据可以完全继承

虚函数搭配最有价值

继承下的构造和析构

• 构造由内而外：先父类，再子类
• 析构由外而内：先子类再父类

虚函数与多态

继承和虚函数

• non-virtual函数：不希望子类重新定义的函数
• virtual函数：希望子类重新定义，并且已有默认定义（可以是空虚函数）
• pure virtual函数：希望子类一定要重新定义，且没有默认定义

委托相关设计

23个经典设计模式

• 类设计的三把大刀。（复合 委托 继承）

导读

conversion function 转换函数

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重载了double转换类型

non-explicit-one-argument ctor

explicit关键字只能用于修饰只有一个参数的类构造函数, 它的作用是表明该构造函数是显示的, 而非隐式的, 跟它相对应的另一个关键字是implicit, 意思是隐藏的,类构造函数默认情况下即声明为implicit(隐式).
explicit关键字只对有一个参数的类构造函数有效, 如果类构造函数参数大于或等于两个时, 是不会产生隐式转换的, 所以explicit关键字也就无效了

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image.png

这种情况会出现语法冲突。

explicit-one-argument ctor

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• explict 只用在构造函数前

pointer-like classes，关于智能指针

智能指针->share_ptr->像指针的类

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智能指针在语法上有三个很关键的地方，第一个是保存的外部指针，对应于上图的T* px，这个指针将代替传入指针进行相关传入指针的操作；第二个是重载“*”运算符，解引用，返回一个指针所指向的对象；第三个是重载“->”运算符，返回一个指针，对应于上图就是px。

关于迭代器

迭代器也是一种智能指针，这里也存在上面提到的智能指针的三个要素
注意操作符重载

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function-like classes 仿函数

让类像 一个函数？？
“（）”函数调用操作符（这我还真的第一次知道这么叫）
重载符号"()"，就成为了一种仿函数
都会继承一些奇怪的父类->在c++标准库课程中讲解

namespace 经验谈

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隔离一些可能命名重复的函数，避免冲突

class template，类模板

同之前

function template 函数模板

member template 成员模板

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黄色代码段本身是一个模板中的成员，它自身又是一个模板。
成员模板在泛型编程里用得较多，为了有更好的可扩展性，以上图为例，T1往往是U1的基类，T2往往是U2的基类

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通过这种方法，只要传入的U1和U2的父类或者祖类是T1和T2，那么通过这样的方式可以实现继承和多态的巧妙利用，但反之就不行了。这样的方式在STL中用得很多

specialization 模板特化

泛化->模板
特化->模板中指定特定的数据类型

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partial specialization 模板偏特化

1.个数上的偏

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2.范围上的偏

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使用指针指向任意类型

template template parameter 模板的模板参数

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容器需要好几个模板参数

[图片上传中...(image.png-53fe7b-1606466890066-0)]

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↑ list<int> 绑定好了类型，不算模板参数

关于c++标准库

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• 容器
• 算法
  c++11在另一门课

三个主题

variadic templates（c++11） 数量不定的模板参数

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允许写任意个数的模板参数 “..."已经作为语法的一部分
多个模板参数进行递归调用。

auto

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ranged-base for

for循环的新语法

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reference

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reference一定要有初值。
初值设置之后不可以改变代表对象。

r = x2 一行相当于给r赋值 使r为5 导致x也为5

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const 是函数签名的一部分

复合&继承关系下的构造与析构

同之前

关于vptr和vtbl （虚指针、虚函数表

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vptr指向vtbl 然后找到虚函数地址，找到对应函数

定义了三个类，A、B和C，B继承于A,C继承于B，A中有两个虚函数，B中有一个，C中也有一个。编译器将A的对象a在内存中分配如上图所示，只有两个成员变量m_data1和m_data2，与此同时，由于A类有虚函数，编译器将给a对象分配一个空间用于保存虚函数表，这张表维护着该类的虚函数地址（动态绑定），由于A类有两个虚函数，于是a的虚函数表中有两个空间（黄蓝空间）分别指向A::vfunc1()和A::vfunc2()；同样的，b是B类的一个对象，由于B类重写了A类的vfunc1()函数，所以B的虚函数表（青色部分）将指向B::vfunc1()，同时B继承了A类的vfunc2()，所以B的虚函数表（蓝色部分）将指向父类A的A::vfunc2()函数；同样的，c是C类的一个对象，由于C类重写了父类的vfunc1()函数，所以C的虚函数表（黄色部分）将指向C::vfunc1()，同时C继承了超类A的vfunc2()，所以B的虚函数表（蓝色部分）将指向A::vfunc2()函数。同时上图也用C语言代码说明了编译器底层是如何调用这些函数的，这便是面向对象继承多态的本质。

this指针

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通过一个对象来调用，对象的地址就是this

关于动态绑定 dynamic binding

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STL源码分析|c++标准库体系结构与内核分析

认识headers、版本、重要资源

使用一个东西，却不明白它的道理，不高明！
目标：使用c++标准库-》认识c++标准库 ->良好使用c++标准库->扩充c++标准库

重要网页

www.cplusplus.com
www.cppreference.com
www.gcc.gnu.org