C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(下)第一周學(xué)習(xí)筆記——Boolan

在完成了C++面向?qū)ο蟾呒壘幊蹋ㄏ拢┑谝恢艿膶W(xué)習(xí)之后,有一些總結(jié)和心得在這里通過學(xué)習(xí)筆記的方式分享出來,供也在學(xué)習(xí)C++的小伙伴用作學(xué)習(xí)交流孵坚,如有理解不到位的地方,歡迎批評指正窥淆。

本周學(xué)習(xí)的(下)與之前學(xué)習(xí)的(上)的不同之處在于卖宠,泛型編程與面向?qū)ο缶幊讨g的差異。

一.轉(zhuǎn)換函數(shù)(Conversion Function)

下圖的代碼忧饭,藍(lán)色部分是Fraction類的構(gòu)造函數(shù)扛伍;黃色部分是轉(zhuǎn)換函數(shù);創(chuàng)建了一個Fraction類型的對象词裤,調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)刺洒。當(dāng)執(zhí)行下一條語句的時候,由于‘+’號的兩邊并不是同一個類型吼砂,因此編譯器先會去尋找有沒有‘+’號的重載逆航;但是并沒有發(fā)現(xiàn)類中有‘+’號重載的成員函數(shù),但是看到了黃色的這部分帅刊,所以將f轉(zhuǎn)換成了double類型的對象再相加纸泡。


當(dāng)然,也可以使用操作符重載(重新定義“+”)完成上述運(yùn)算,如下圖代碼所示:


但是女揭,當(dāng)主程序執(zhí)行

Fraction f (3, 5);

Fraction d = f + 4;

操作時蚤假,由于“+”重載是作用在右邊的操作數(shù)(也就是4),并且f和4不是同一類型吧兔,4不是一個Fraction類磷仰,此時編譯器調(diào)用non-explicit ctor將4轉(zhuǎn)換為Fraction(4,1)再進(jìn)行操作符“+”重載。我們可以發(fā)現(xiàn)這種情況下的構(gòu)造函數(shù)接受的兩個參數(shù)中的一個參數(shù)有默認(rèn)值境蔼,也就是說灶平,在實(shí)際創(chuàng)建對象的時候,我們可以只設(shè)置一個參數(shù)的初值箍土,另一個可以初始化也可以不用初始化逢享,即“non-explicit-one-argument ctor”。

但是吴藻,如果我們將兩種操作放在一起時瞒爬,編譯器便會報錯,因為當(dāng)我們給編譯器提供了兩種選擇沟堡,編譯器會認(rèn)為有歧義:


此時侧但,我們可以使用explict關(guān)鍵字,告訴編譯器不要自動使用構(gòu)造函數(shù)來進(jìn)行對象的類型轉(zhuǎn)換航罗,explict關(guān)鍵字通常用在構(gòu)造函數(shù)之前:


此時禀横,編譯器依然會先去調(diào)用“+”重載,但是由于4不是Fraction類型粥血,因此“+”重載失敗柏锄,因此編譯器會通過轉(zhuǎn)換函數(shù)將f轉(zhuǎn)換成double類型與4相加,但是d2是一個Fraction類型立莉,無法接收這個double類型的結(jié)果绢彤,導(dǎo)致編譯器報錯七问。


注意:如果轉(zhuǎn)換過后值不變蜓耻,最好在函數(shù)定義之前加上關(guān)鍵字“const”;另外械巡,只要合理刹淌,可以轉(zhuǎn)換成任何類型,轉(zhuǎn)換規(guī)則由程序員來決定讥耗。

二.智能指針(Pointer-like?classes)

智能指針與普通指針不同之處在于有勾,智能指針是用類來實(shí)現(xiàn)的。所以古程,這種智能指針類中蔼卡,必然會包含普通指針,實(shí)現(xiàn)基本功能挣磨。因為智能指針通常指向未知的類型對象雇逞,所以我們在設(shè)計的時候采用模板的形式荤懂。

如下代碼所示,創(chuàng)建了一個智能指針sp指向Foo類型的對象塘砸;隨后节仿,我們可以像普通指針的操作那樣“*”解除引用,取得值掉蔬,“->”取得結(jié)構(gòu)體中的成員廊宪。


這樣,我們就可以直接創(chuàng)建某個類的指針了女轿,如果希望使用類中的某個函數(shù)箭启,也可以通過指針來直接調(diào)用。

三.仿函數(shù)(Function-like?class)

如果在class中存在operator()蛉迹,即這個類就是仿函數(shù)册烈,這種類產(chǎn)生的對象就是函數(shù)對象。


四.類模板(class template)

之前的課程也提到過類模板婿禽,使用類模板可以省去大量重復(fù)的代碼赏僧。


五.函數(shù)模板(function?template)

函數(shù)模板是一種不說明某些參數(shù)的數(shù)據(jù)類型的函數(shù);函數(shù)模板被調(diào)用時扭倾,編譯器根據(jù)實(shí)際參數(shù)的類型確定模板參數(shù)T的類型淀零,并自動生成一個對應(yīng)的函數(shù);定義函數(shù)模板時也可以使用多個類型參數(shù)膛壹,這時驾中,每個類型參數(shù)前面都要加上關(guān)鍵字class或typename,其間用逗號分隔模聋。


編譯器可以根據(jù)調(diào)用函數(shù)中的參數(shù)來進(jìn)行推導(dǎo)肩民,這里推導(dǎo)出來T為stone類型;推導(dǎo)出stone類之后链方,編譯器回去找“<”有沒有被重構(gòu)持痰,這里編譯器找到了“<”的重構(gòu)函數(shù)。跟之前的類模板相似祟蚀,只需要把傳入的參數(shù)類型工窍,函數(shù)的返回類型都設(shè)置為T,調(diào)用時編譯器會自動推導(dǎo)出參數(shù)類型前酿。

六.成員模板(member template)

任意類(模板或非模板)可以擁有本身為類模板或函數(shù)模板的成員患雏,這種成員稱為成員函數(shù)模板。


黃色部分是模板中的一個成員罢维,而它本身又是一個模板淹仑。也就是當(dāng)T1,T2確定下來了,U1匀借,U2仍需確定取试。

在下面的例子中,創(chuàng)建了四個類怀吻,繼承關(guān)系如下圖所示瞬浓,而pair類的每一個對象是由兩個其他類的對象所組成的;也就是說蓬坡,類中有類猿棉。


到這里,我們知道了模板有三種:類模板屑咳、函數(shù)模板和成員模板萨赁。

七.模板特化(specialization)和模板偏特化(partial specialization)

模板特化很好理解,就是根據(jù)獨(dú)特類型做相應(yīng)的特殊設(shè)計兆龙,這種特殊設(shè)計可能會提高效率杖爽,也可能會節(jié)約內(nèi)存等等。


以上代碼是泛化的情況紫皇,把類型固定下來再做特殊處理慰安,即為特化:


模板偏特化分為個數(shù)的偏和范圍的偏。


兩個模板參數(shù)綁定其中一個聪铺,即將其中一個特化化焕。注意:一定要從左至右依次綁定,不能跳躍綁定模板參數(shù)铃剔。


將泛化的任意類型特化為指針指向的類型撒桨,即為范圍上的偏,也就是將范圍縮小到指針指向類型键兜。


八.C++11新增

1.auto(since C++11)

在變量前面加上auto凤类,可以讓編譯器去推導(dǎo)類型,但是需要注意的是普气,一定要用在定義的語句前谜疤,如果是在聲明的語句之前加上auto,那么編譯器是無法推導(dǎo)的棋电。

2.ranged-base for(since C++11)

:的左邊聲明一個變量茎截,右邊是一個容器苇侵。


Pass by reference傳遞的引用也就是指針赶盔,elem*=3并不會影響容器中元素的值,若想改變?nèi)萜髦械脑刂涤芘ǎ瑒t應(yīng)該pass by value


九.reference


上述代碼中于未,p是指向x的指針,r代表了x,那么r就不能夠代表其他物體烘浦,一旦r的值改變抖坪,它所代表的x的值也將改變。執(zhí)行上述代碼闷叉,最后的結(jié)果將是r2=r=x2=x=5擦俐,r2代表r,就相當(dāng)于代表了x握侧。

注意蚯瞧,r與其代表的x大小、地址都相同是編譯器制造的假象品擎。

Reference通常不用于聲明變量埋合,而用于參數(shù)類型(parameters

type)和返回類型(return type)的描述。使用reference的好處在于函數(shù)被調(diào)用端與調(diào)用端接口與按值傳遞相同萄传,如果傳遞的是指針甚颂,寫法就不同了。


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