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C++面向?qū)ο蟾呒夐_發(fā)（全集）

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

C++編程簡介

C++ 演化

書籍推薦：
effective C++

stl源碼剖析

C vs C++ 關(guān)于數(shù)據(jù)和函數(shù)

c通過type（built-in宠能，struct）創(chuàng)建出變量
C++通過class，struct（包含成員和函數(shù)）創(chuàng)建出對象

類的經(jīng)典分類：帶指針（復(fù)數(shù)）和不帶指針（string）

object based vs. object oriented

Object based：面對單一class的設(shè)計
Object Oriented：面對多重classes的設(shè)計，類之間的關(guān)系。

C++程序的代碼基本形式

.h （“ ”）+ .cpp + .h（標(biāo)準(zhǔn)庫，<>）

c和c++的輸出

cout和printf

頭文件中的guard聲明

第一次引用才定義，定義過則不過重復(fù)引用

#ifndef __header_name__
#define __header_name__

#endif

頭文件的布局

#ifndef  __header_name__
#define  __header_name__

1.前置聲明
class ostream;
class complex;

2.類-聲明
class complex
{

}

3.類-定義
complex::function..
#endif

class的聲明（declaration）

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

模板（template）簡介

template<typename T>

image.png

構(gòu)造函數(shù)

inlinx（內(nèi)聯(lián)）函數(shù)

函數(shù)在class body內(nèi)定義完成
運行較快。函數(shù)體簡單
（最終由編譯器決定是否為內(nèi)聯(lián)）
（現(xiàn)在編譯器自動進行內(nèi)聯(lián)優(yōu)化）

access level 訪問級別

public
private
protect

構(gòu)造函數(shù) constructor

名稱同類名叶眉，不需要返回值類型。

image.png

構(gòu)造函數(shù)的特別語法↑
initialization list （大氣Ｇ奂稀Ｐ聘怼！）
簡單的差別：賦值過程不一樣鸳慈，能提高效率

不帶指針的類多半不用寫析構(gòu)函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)可以有很多個--overloading（重載）

編譯器編譯后形成兩個名稱的函數(shù)

參數(shù)傳遞與返回值

singleton 單例 類
構(gòu)造函數(shù)放在private里

const member functions 常量成員函數(shù)

在函數(shù)后加const -->拿數(shù)據(jù)而不改變數(shù)據(jù)內(nèi)容

image.png

大家風(fēng)范饱溢！

參數(shù)傳遞：pass by value（形參） vs. pass by reference（to const）

引用& 在底層相當(dāng)于傳遞指針一樣快。
（侯捷老師：良好習(xí)慣：最好傳引用）
如果不想修改原引用值
使用const name&

參數(shù)一字節(jié)/兩字節(jié)：可以形參

返回值傳遞：return by value vs. return by reference（to const）

返回值 如果可以--> 使用 引用傳遞

friend（友元）

友元函數(shù)可以自由取得friend 的 private成員

相同class的各個objects 互為friends（友元）

class body外的各種定義（definitions）

什么情況下可以pass by reference

什么情況下可以return by reference

• 一個函數(shù)運算結(jié)果的存放位置走芋，如果是新開辟的local 變量绩郎，則不可以使用引用。
• 運算結(jié)果存在位置在函數(shù)結(jié)束后不會釋放翁逞，則可以使用引用傳遞

操作符重載與臨時對象

操作符重載-1 operator overload 成員函數(shù) this

重載函數(shù)可以是成員函數(shù)或非成員函數(shù)
<< 只能寫成非成員函數(shù)
傳遞者無需知道接收者是以reference形式接收

image.png

image.png

臨時對象 typename();

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--> return by value

類名typename(),-->創(chuàng)建一個臨時對象-->類似于int() 強制類型轉(zhuǎn)換肋杖？

注意點

• 考慮該不該加const
• 傳遞 是否用引用
• 返回是否用引用
• 數(shù)據(jù)放在private
• 函數(shù) 位置

復(fù)習(xí)complex類的實現(xiàn)過程

考慮函數(shù)是否加const

三大函數(shù)：拷貝構(gòu)造、拷貝復(fù)制挖函、析構(gòu)函數(shù)

Class with pointer member

舉例：string class

指針類構(gòu)造函數(shù)設(shè)計

帶指針要自己寫賦值拷貝

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框中一套函數(shù)
第二行 拷貝構(gòu)造
第三行 拷貝賦值（帶指針得類一定要寫）
第四行 析構(gòu)函數(shù)（釋放動態(tài)內(nèi)存分配到的內(nèi)存）
//一出手就要不同凡響

image.png

拷貝構(gòu)造

默認(rèn)的賦值會將兩個指針指向同一地址
而不是開辟一塊新的內(nèi)存地址存放字符串状植。
淺拷貝：指針拷貝，將第二個指針指向同一地址->可能會造成內(nèi)存泄漏
深拷貝：開辟一塊新的內(nèi)存空間怨喘，存放數(shù)據(jù)津畸，并將新的指針指向新的地址。

深拷貝

拷貝賦值函數(shù)

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↑經(jīng)典寫法->大家風(fēng)范
先釋放掉自己必怜，然后new肉拓，然后拷貝。
一定要在op= 中檢查是否為自我賦值

堆 heap 棧stack 與內(nèi)存管理

介紹了heap梳庆、stack的概念 作用域
static 在作用域結(jié)束之后仍然存在暖途，直到程序結(jié)束
heap object 結(jié)束時需要delete 掉

new：先分配memory 再調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
delete：先調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，再釋放memory

動態(tài)分配所得的memory block in VC

動態(tài)分配的array

array new [] 搭配 array delete []

復(fù)習(xí)string類的實現(xiàn)過程

模板類靠益、函數(shù)模板及其他

static

static靜態(tài)數(shù)據(jù)只有一份（記得 在類外 定義/初始化）
type classname::name = 8.0；
靜態(tài)函數(shù) 只能 存取 處理 靜態(tài)數(shù)據(jù)

調(diào)用static函數(shù)的方式：
1.通過對象調(diào)用
2.通過class name 調(diào)用

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單例類 只有唯一一個
單例模式/singleton

cout

類模板 class template

template<typename T>

function template 函數(shù)模板

template<class T>

image.png

編譯器會自動推導(dǎo)出參數(shù)是哪類

特化/偏特化 等等

namespace

using directive残揉；//不用寫全名
using declaration胧后；//打開某一行或幾行

更多細(xì)節(jié)與深入

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組合與繼承

類間的關(guān)系

• Inheritance（繼承
• Composition（復(fù)合
• Delegation（委托

composition（復(fù)合），表示has-a

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類內(nèi)包含另一個類

//適配器模式

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內(nèi)存觀察

composition關(guān)系下的構(gòu)造和析構(gòu)

構(gòu)造函數(shù)由內(nèi)而外
析構(gòu)函數(shù)由外而內(nèi)

Delegation（委托）抱环。compostion by reference

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rep是指針指向（與復(fù)合相比壳快，壽命不一致纸巷，不是同步創(chuàng)建）

Inheritance（繼承），表示is-a

父類數(shù)據(jù)可以完全繼承

虛函數(shù)搭配最有價值

繼承下的構(gòu)造和析構(gòu)

• 構(gòu)造由內(nèi)而外：先父類眶痰，再子類
• 析構(gòu)由外而內(nèi)：先子類再父類

虛函數(shù)與多態(tài)

繼承和虛函數(shù)

• non-virtual函數(shù)：不希望子類重新定義的函數(shù)
• virtual函數(shù)：希望子類重新定義瘤旨，并且已有默認(rèn)定義（可以是空虛函數(shù)）
• pure virtual函數(shù)：希望子類一定要重新定義，且沒有默認(rèn)定義

委托相關(guān)設(shè)計

23個經(jīng)典設(shè)計模式

• 類設(shè)計的三把大刀竖伯。（復(fù)合 委托 繼承）

導(dǎo)讀

conversion function 轉(zhuǎn)換函數(shù)

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重載了double轉(zhuǎn)換類型

non-explicit-one-argument ctor

explicit關(guān)鍵字只能用于修飾只有一個參數(shù)的類構(gòu)造函數(shù), 它的作用是表明該構(gòu)造函數(shù)是顯示的, 而非隱式的, 跟它相對應(yīng)的另一個關(guān)鍵字是implicit, 意思是隱藏的,類構(gòu)造函數(shù)默認(rèn)情況下即聲明為implicit(隱式).
explicit關(guān)鍵字只對有一個參數(shù)的類構(gòu)造函數(shù)有效, 如果類構(gòu)造函數(shù)參數(shù)大于或等于兩個時, 是不會產(chǎn)生隱式轉(zhuǎn)換的, 所以explicit關(guān)鍵字也就無效了

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這種情況會出現(xiàn)語法沖突存哲。

explicit-one-argument ctor

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• explict 只用在構(gòu)造函數(shù)前

pointer-like classes，關(guān)于智能指針

智能指針->share_ptr->像指針的類

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智能指針在語法上有三個很關(guān)鍵的地方七婴，第一個是保存的外部指針祟偷，對應(yīng)于上圖的T* px，這個指針將代替?zhèn)魅胫羔樳M行相關(guān)傳入指針的操作打厘；第二個是重載“*”運算符修肠，解引用，返回一個指針?biāo)赶虻膶ο蠡Фⅲ坏谌齻€是重載“->”運算符嵌施，返回一個指針，對應(yīng)于上圖就是px莽鸭。

關(guān)于迭代器

迭代器也是一種智能指針吗伤，這里也存在上面提到的智能指針的三個要素
注意操作符重載

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function-like classes 仿函數(shù)

讓類像 一個函數(shù)泣栈？卜高？
“（）”函數(shù)調(diào)用操作符（這我還真的第一次知道這么叫）
重載符號"()"，就成為了一種仿函數(shù)
都會繼承一些奇怪的父類->在c++標(biāo)準(zhǔn)庫課程中講解

namespace 經(jīng)驗談

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隔離一些可能命名重復(fù)的函數(shù)南片，避免沖突

class template掺涛，類模板

同之前

function template 函數(shù)模板

member template 成員模板

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黃色代碼段本身是一個模板中的成員，它自身又是一個模板疼进。
成員模板在泛型編程里用得較多薪缆，為了有更好的可擴展性，以上圖為例伞广，T1往往是U1的基類拣帽，T2往往是U2的基類

image.png

通過這種方法疼电，只要傳入的U1和U2的父類或者祖類是T1和T2，那么通過這樣的方式可以實現(xiàn)繼承和多態(tài)的巧妙利用减拭，但反之就不行了蔽豺。這樣的方式在STL中用得很多

specialization 模板特化

泛化->模板
特化->模板中指定特定的數(shù)據(jù)類型

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partial specialization 模板偏特化

1.個數(shù)上的偏

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2.范圍上的偏

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使用指針指向任意類型

template template parameter 模板的模板參數(shù)

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容器需要好幾個模板參數(shù)

[圖片上傳中...(image.png-53fe7b-1606466890066-0)]

image.png

image.png

↑ list<int> 綁定好了類型，不算模板參數(shù)

關(guān)于c++標(biāo)準(zhǔn)庫

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• 容器
• 算法
  c++11在另一門課

三個主題

variadic templates（c++11） 數(shù)量不定的模板參數(shù)

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允許寫任意個數(shù)的模板參數(shù) “..."已經(jīng)作為語法的一部分
多個模板參數(shù)進行遞歸調(diào)用拧粪。

auto

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ranged-base for

for循環(huán)的新語法

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reference

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reference一定要有初值修陡。
初值設(shè)置之后不可以改變代表對象。

r = x2 一行相當(dāng)于給r賦值 使r為5 導(dǎo)致x也為5

image.png

image.png

const 是函數(shù)簽名的一部分

復(fù)合&繼承關(guān)系下的構(gòu)造與析構(gòu)

同之前

關(guān)于vptr和vtbl （虛指針既们、虛函數(shù)表

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vptr指向vtbl 然后找到虛函數(shù)地址濒析，找到對應(yīng)函數(shù)

定義了三個類，A啥纸、B和C号杏，B繼承于A,C繼承于B，A中有兩個虛函數(shù)斯棒，B中有一個盾致，C中也有一個。編譯器將A的對象a在內(nèi)存中分配如上圖所示荣暮，只有兩個成員變量m_data1和m_data2庭惜，與此同時，由于A類有虛函數(shù)穗酥，編譯器將給a對象分配一個空間用于保存虛函數(shù)表护赊，這張表維護著該類的虛函數(shù)地址（動態(tài)綁定），由于A類有兩個虛函數(shù)砾跃，于是a的虛函數(shù)表中有兩個空間（黃藍空間）分別指向A::vfunc1()和A::vfunc2()骏啰；同樣的，b是B類的一個對象抽高，由于B類重寫了A類的vfunc1()函數(shù)判耕，所以B的虛函數(shù)表（青色部分）將指向B::vfunc1()，同時B繼承了A類的vfunc2()翘骂，所以B的虛函數(shù)表（藍色部分）將指向父類A的A::vfunc2()函數(shù)壁熄；同樣的，c是C類的一個對象碳竟，由于C類重寫了父類的vfunc1()函數(shù)草丧，所以C的虛函數(shù)表（黃色部分）將指向C::vfunc1()，同時C繼承了超類A的vfunc2()莹桅，所以B的虛函數(shù)表（藍色部分）將指向A::vfunc2()函數(shù)昌执。同時上圖也用C語言代碼說明了編譯器底層是如何調(diào)用這些函數(shù)的，這便是面向?qū)ο罄^承多態(tài)的本質(zhì)。

this指針

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通過一個對象來調(diào)用仙蚜，對象的地址就是this

關(guān)于動態(tài)綁定 dynamic binding

image.png

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STL源碼分析|c++標(biāo)準(zhǔn)庫體系結(jié)構(gòu)與內(nèi)核分析

認(rèn)識headers、版本厂汗、重要資源

使用一個東西委粉，卻不明白它的道理，不高明娶桦！
目標(biāo)：使用c++標(biāo)準(zhǔn)庫-》認(rèn)識c++標(biāo)準(zhǔn)庫 ->良好使用c++標(biāo)準(zhǔn)庫->擴充c++標(biāo)準(zhǔn)庫

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