感謝侯捷老師的悉心講授的課程，讓我在對很多東西上有了更深層次的認(rèn)識茶凳。
我呢，是一個非計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)的本科生，畢業(yè)后帶著對程序感興趣的后知后覺開始學(xué)習(xí)編程砸民，也不是抱著以工作的目的導(dǎo)向去的，學(xué)的比較雜，也缺乏系統(tǒng)性桩了。算算日子，距離第一行java代碼已經(jīng)過去兩年有余了夕土，對于飛CS的我來說馆衔，堅持到今天也算不易瘟判。但是用了這么就的“面向?qū)ο缶幊獭保约浩鋵嵅荒芴f清其本質(zhì)到底為何物角溃。這也算是我正規(guī)劃的第一步吧拷获，再次感謝Boolan網(wǎng)和侯捷老師。那么我也就來簡單的分享一下我所學(xué)到的知識吧减细，畢竟非專業(yè)出身匆瓜，如果其中有錯誤的地方，希望大家能夠指出來未蝌，謝謝大家驮吱。
Class是怎么來的
對于面向?qū)ο笳Z言來說可能很重要的任務(wù)就是和class打交道吧（至少我接觸的java、c++萧吠、python都是和class打交道的）左冬，但是在C語言中卻沒有見到過這個東西，最多也就有struct而已纸型。
其實class對于認(rèn)識世界來說是更加一致的拇砰，比如我們通常會把生物劃分為動物、植物狰腌、微生物除破，把動物又劃分為哺乳類、兩棲類等等琼腔。我們在認(rèn)識世界的時候往往會把具體的事物瑰枫，比如貓、狗展姐、人等抽象看待躁垛，找出其共性，再把不同點加入到他們自己的屬性中去圾笨，就形成了“界門綱目科屬種”這樣的生物學(xué)劃分規(guī)律教馆。所以，也就是說擂达，類和類之間應(yīng)該有關(guān)系（比如人和貓都屬于哺乳類動物）土铺，那么這些關(guān)系之間會有一些想通的屬性（比如，人和貓都喝奶長大板鬓，都會運(yùn)動等等）悲敷。但，不同種類也具有特殊的屬性俭令，比如貓有毛后德，人就沒有等等。
而軟件也應(yīng)該對現(xiàn)實事物的一種抽象表現(xiàn)形式的描述抄腔，那么類就可以很好的把各種屬性進(jìn)行隔離并描述不同類之間的關(guān)系瓢湃。比如理张，人和貓都具備喝奶的屬性，但貓具備豐富的毛發(fā)绵患，而人卻不具備這個屬性雾叭。因此，C++中使用class來隔離部分?jǐn)?shù)據(jù)落蝙，將不同的數(shù)據(jù)分隔開來织狐。同樣，針對不同的屬性筏勒，也就應(yīng)該具有針對這個屬性的響應(yīng)操作方法（成員函數(shù)）移迫，比如，貓濃密毛發(fā)這個屬性奏寨，那么他就具備“舔毛”的這個操作毛發(fā)的方法（函數(shù)）起意，人沒有濃密的毛發(fā)則就不需要這個函數(shù)了。
因此病瞳，C++相較于C增加重要的概念class揽咕，用這個概念來讓程序能夠使用更加抽象的方式（屬性+操作屬性的函數(shù)（方法））來描述這個世界。
什么是面向?qū)ο螅∣bject Oriented）
其實無論Java還是C++的編程過程中套菜，最重要的需要設(shè)計各種各樣的class亲善，對于Java來說，C++的class要復(fù)雜一些逗柴，C++ class可以分為“帶有指針成員變量的的class”和“不帶指針變量的class”蛹头。而，對于每次設(shè)計出來的單一class來說戏溺，這就屬于一種“基于對象（Object Based）”的編程渣蜗。
如果再拿剛才我說的人和貓來看，對于我們需要抽象一個class來描述這個類別的時候旷祸，我們這個過程耕拷，其實就是基于對象（Object Based）的過程，比如為了描述貓咪托享，而建立了一個class貓咪骚烧。如果為了實現(xiàn)某一個復(fù)雜的過程，我們往往設(shè)計一個class是不夠的闰围。比如我們養(yǎng)貓的過程來說吧赃绊，在構(gòu)造這個人和貓的系統(tǒng)的時候，顯然需要class人羡榴，也需要class貓咪碧查，這兩種class之間從抽象的角度來看是不是有一些共通之處呢？如果說吃的不一樣我們在這里先不談校仑，那么喝的水總歸是一樣的吧么夫，呼吸的空氣總歸也是一樣的吧者冤，如果為了描述人和貓分別獨立設(shè)計兩個class，也許并沒有這個必要档痪，所以，再進(jìn)一步抽象的時候邢滑，我們也許會得到（這只是為了描述這個過程腐螟，不一定非常貼切，誰讓我養(yǎng)貓呢困后，低頭抬頭看到的全是貓）一個class 動物乐纸，這時候把水和空氣作為一種通用屬性放在動物類中，而進(jìn)一步設(shè)計class貓和class人的關(guān)系時摇予，就只需要通過class動物這個類來描述他們倆之間的關(guān)系了比如對我來說一定class人里面少不了鏟貓砂汽绢，擼貓等等這一類特有的函數(shù)（方法）；class貓中存在搗亂侧戴、賣萌這類特有的函數(shù)了宁昭。而喝水、吃飯酗宋、呼吸积仗、睡覺（貓一般一天能睡十八九個小時，真羨慕他們蜕猫，有吃有喝有睡寂曹，而我必須掙錢養(yǎng)他們。回右。隆圆。。好像說著說著class人中又多了一個方法翔烁。渺氧。。）這類方法（函數(shù)）雖然動物類就有租漂，但是人和貓畢竟都還是有區(qū)別阶女，這時候又可以通過覆蓋這些方法來表示共性中的不同點。
因此哩治，面向?qū)ο笙噍^于面向過程來說秃踩，就是進(jìn)一步對數(shù)據(jù)和操作方法的抽象，通過進(jìn)一步的抽象來描述多個class之間的關(guān)系的抽象方法业筏。
C++程序的基本形式
說了那么多關(guān)于基于對象和面向?qū)ο蟮墓适裸狙睿敲碈++程序到底是由什么東西構(gòu)成呢
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C++程序可以分類兩種：.cpp（C++文件）和.h（頭文件）
而頭文件往往也分為兩部分，一部分為class的聲明（Classes Declaration）蒜胖，另外一部分則為標(biāo)準(zhǔn)庫（Standard Library）消别，其中標(biāo)準(zhǔn)庫部分里面包含了大量的算法抛蚤，可以讓我們在設(shè)計類的時候不需要重復(fù)造輪子。
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那么.cpp和.h如何關(guān)聯(lián)在一起呢寻狂？
是通過#include來引入標(biāo)準(zhǔn)庫或這頭文件岁经。其中如果是引入標(biāo)準(zhǔn)庫的部分，使用的是<>來引入蛇券，系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)庫文件缀壤，比如#include <iostream.h>。如果引入的是C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫纠亚，可以使用cname或者name.h的方式引入塘慕，比如#include <stdio.h>或這#include <cstdio>；
如果是自己所編寫的頭文件需要使用""來引入進(jìn)來蒂胞，比如#include "complex.h"图呢，一般情況下，這個表示的是和cpp文件在同一個目錄下的.h文件骗随，如果.h文件在cpp文件目錄的某個文件夾中蛤织，需要使用#include "/dir/xxx.h"來引入了。
對于C和C++的輸出有什么區(qū)別呢蚊锹？
C++
#include <iostream>
int main()
{
int i = 7;
std::cout << "i= " << i << endl;
return 0;
}
- C語言
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 7;
printf("i=%d \n", i);
return 0;
}
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頭文件編寫的防御式聲明
#ifndef __COMPLEX__ #define __COMPLEX__ //防御式的聲明 ......... #endif-
目的：
- 可以讓使用者更加自由的include這個頭文件
- 防止同一個程序中重復(fù)的導(dǎo)入這個頭文件
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頭文件的布局
#ifndef __COMPLEX__ #define __COMPLEX__ //前置聲明（forward declarations） class ostream; class complex; complex& __doapl(complex* ths, const complex& r); //類-聲明（class declarations） class complex { .... }; //類-定義 complex::function .... #endif
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以complex類（復(fù)數(shù)類）舉例說明類-聲明的定義
class complex //class head { //class body public: //訪問級別access level為public的部分可以被外部直接訪問的部分 complex (double r = 0, double i = 0) : re(r), im(i) { } //complex () : re(0), im(0) { } //構(gòu)造函數(shù)的重載瞳筏，但是由于有參數(shù)的函數(shù)有默認(rèn)值，所以不能共同存在 complex& operator += (const complex&); //有些函數(shù)在body之外定義 double real() const { return re; } //有些函數(shù)再次直接定義 double imag() const { return im; } void imag(double i){ im = i; } //函數(shù)的重載 private: //訪問級別access level為private的部分只能被class內(nèi)部和friend的函數(shù)直接訪問 double re, im; //數(shù)據(jù)應(yīng)該放在private里面牡昆，以達(dá)到封裝的效果 friend complex& __doapl(complex* ths, const complex& r); } -
inline（內(nèi)聯(lián)）函數(shù)
- 在類本體內(nèi)所定義的函數(shù)
例如（之前定義的class）：
double imag() const { return im; } - 不在本體內(nèi)定義的函數(shù)姚炕，使用inline關(guān)鍵字修飾的函數(shù)（是否能成為inline函數(shù)具體情況需要由編譯器來決定，屬于對編譯器的建議）
例如：inline double imag(const complex& x) { return x.imag(); }
- 在類本體內(nèi)所定義的函數(shù)
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構(gòu)造函數(shù)（Constructor）
complex (double r = 0, double i = 0) //默認(rèn)實參 : re(r), im(i) //初始列丢烘，構(gòu)造函數(shù)專有的設(shè)置參數(shù)初值的方法柱宦，效率比直接賦值要高 { } complex () : re(0), im(0) { } //構(gòu)造函數(shù)的重載構(gòu)造函數(shù)會在創(chuàng)建對象的時候被自動調(diào)用
函數(shù)名和類型相同，并且無返回值
如果創(chuàng)建對象時沒有傳遞參數(shù)播瞳，會調(diào)用默認(rèn)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
使用初始列設(shè)置初值的效率高于在函數(shù)體中賦值的過程
構(gòu)造函數(shù)可以重載（overloading）
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構(gòu)造函數(shù)可以放在private中掸刊，作為私有的，可以作為singleton的設(shè)計模式（內(nèi)存中只有一個對象）
//singleton class A{ public: static A& getInstance(); setup(){.........} private: A(); A(const A& rhs); .... }; A& A::getInstance() { static A a; return a; }
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常量成員函數(shù)
double real() const {return re;}- 對于不改變數(shù)據(jù)的函數(shù)赢乓，應(yīng)該添加const關(guān)鍵字
- 如果不添加const關(guān)鍵字忧侧，則使用者創(chuàng)建一個常量c1
const complex c1(2, 1)會報錯
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參數(shù)傳遞：pass by value vs. pass by reference (to const)
- pass by value：將數(shù)據(jù)打包整體傳傳遞過去（如果對象比較大，會是效率降低）
- pass by reference:引用在底部為指針牌芋，傳遞效率相當(dāng)于傳遞指針
- 盡量傳遞引用蚓炬，而不要傳遞值
- 傳遞引用被修改，則原始值也被修改
- 如果為了提高效率躺屁，但不希望原始內(nèi)容被修改肯夏，則應(yīng)該使用const修飾
complex& operator += (const complex& x)
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返回值傳遞:return by value vs. return by reference (to const)
返回值盡量使用return by reference
如果返回的結(jié)果實在函數(shù)中創(chuàng)建的，則不能以reference返回，因為隨著函數(shù)結(jié)束而結(jié)束驯击，不能以reference返回烁兰，否則會獲取已被銷毀的對象
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傳遞著無需知道接收者是以reference的形式接收
inline complex& __doapl(complex* ths, const complex& r) { .... return *ths;//返回值要求為reference，則此處返回實際內(nèi)容即可 //傳遞著無需知道接收者是以reference的形式接收 }
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友元（friend）
對于被friend修飾的函數(shù)徊都，可以直接取得private中的成員
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相同class的各個object互為友元（friend）
//定義 class complex { public: complex(double r = 0, double i = 0):re(r), im(i){} int func (const complex& param){return param.re + param.im} private: double re, im; }{ //調(diào)用 complex c1(2, 1); complex c2; c2.func(c1); //可以直接訪問c1中的成員（相同class的不同對象互為友元） }
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操作符重載(
c2 += c1;)- 成員函數(shù)類型
- 二元操作符沪斟，具有兩個操作數(shù)，系統(tǒng)會將操作符作用在左邊身上暇矫，如果左邊操作數(shù)有定義币喧，系統(tǒng)能夠找到對應(yīng)的操作符重載
- 對于成員函數(shù)類型的操作符重載，編譯器在編譯時會為該函數(shù)自動添加this指針袱耽，該this指針就相當(dāng)于操作符左側(cè)的操作數(shù)，所以在定義函數(shù)時并不需要傳入兩個參數(shù)干发，只需要傳入右側(cè)的操作數(shù)即可
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例如
c2 += c1;//操作符作用在c2上 -
定義方法
inline complex& complex::operator += (const complex& r) { return __doapl(this, r); //返回值的設(shè)計要求主要是為了滿足鏈?zhǔn)秸{(diào)用的情況 //返回值可以滿足這樣的要求：c3 += c2 += c1; //過程是c2 += c1先運(yùn)算朱巨，然后產(chǎn)生返回值，再和c3運(yùn)算 } //實際上函數(shù)會被編譯器添加this指針 //complex::operator+= (this, const complex& r) //其中c2 += c1;調(diào)用時枉长，相當(dāng)于將c2以this的身份傳入冀续，c1以另外的參數(shù)傳入
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- 非成員函數(shù)類型（無this）
- 由于是非成員函數(shù)，則編譯器并不能幫助函數(shù)添加this指針必峰，則則參數(shù)列表中洪唐，需要兩個形式參數(shù)，分別來表示操作符左右兩側(cè)的操作數(shù)
inline complex operator + (const complex& x, const complex& y) { return complex(real(x) + real(y), imag(x) + imag(y)); } inline complex operator + (const complex& x, double y) { return complex(real(x) + y, imag(x); } inline complex operator + (double x, const complex& y) { return complex(x + real(y), imag(y)); //此處生成了新的復(fù)數(shù)對象吼蚁，輸入內(nèi)部變量凭需，所以返回值不能是reference } //為了方便例如7+c1的情況，所以不講該函數(shù)設(shè)計為成員函數(shù)肝匆，而是使用全局函數(shù)來定義
- 成員函數(shù)類型
