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引入
C++是面向对象的。
C和C++的区别
C是面向过程的语言，C++则是C语言的超集，增加了面向对象的特性，也就是封装、继承、多态。封装能够隐藏代码的实现细节，使得代码模块化，更加易于管理和扩展。继承则实现了子类复用父类的代码和属性。多态则是通过子类重写父类的虚函数实现同一个接口，产生了不同的行为。
C和C++管理内存的方式不同，C++主要是使用new和delete，除此之外，C++还加入了函数重载和引用等概念。
C++、Java的联系与区别
C++和Java都是面向对象的语言，C++需要编译成可执行文件才能运行，java编译之后运行在jvm虚拟机上，所以Java的跨平台特性比较好，但执行效率不如C++。
C++的内存需要程序员手动管理，Java则可以有虚拟机完成，使用标记-回收算法。
C++有指针，Java没有，Java只有引用。
Java和C++都有构造函数，C++有析构函数，Java没有。
C++和Python的区别
Python是解释执行的脚本语言，C++则是编译语言，因此Python的跨平台比C++要好。
Python使用缩进来区分不同的代码块，C++则是使用花括号。
C++需要先定义变量的类型，而Python不需要。
Python库比C++多，用起来更方便。
一、与类初相识
1.C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数
struct Student
{
void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
{
strcpy(_name, name);
strcpy(_gender, gender);
_age = age;
}
void PrintStudentInfo()
{
cout<<_name<<" "<<_gender<<" "<<_age<<endl;
}
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};调用：
int main()
{
Student s;
s.SetStudentInfo("哈哈", "女", 18);
return 0;
}2.类的定义
class className
{
// 类体：由成员函数和成员变量组成
}; //分号类中的元素称为类的成员：类中的数据称为类的属性或者成员变量; 类中的函数称为类的方法或者成员函数。
类的两种定义方式：
1. 声明和定义全部放在类体中，需要注意：成员函数如果在类中定义，编译器可能会将其当成内联函数处理
2. 声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中(采用第二种方式更好)
//person.h
class Person
{
public:
void show()
{
cout << _name << " " << _age << endl;
}
public:
char* _name;
int _age;
};//person.cpp
#include "person.h"
void Person::show()
{
cout << _name << " " << _age << endl;
}
3.类的访问限定符及封装
3.1访问限定符
C++实现封装的方式：用类将对象的属性与方法结合在一块，让对象更加完善，通过访问权限选择性的将其接口提供给外部的用户使用
访问限定符：
protected、private、public
【访问限定符说明】
1. public修饰的成员在类外可以直接被访问
2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
3. 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止
4. class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)访问限定符只在编译时有用，当数据映射到内存后，没有任何访问限定符上的区别
C++中struct和class的区别是什么？
解答：C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体去使用。另外C++中struct还可以用来定义类。
和class是定义类是一样的，区别是struct的成员默认访问方式是public，class是的成员默认访问方式是private。
3.2封装
面向对象的三大特性：封装、继承、多态。
封装：隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互
4.类的作用域
类定义了一个新的作用域，类的所有成员都在类的作用域中。在类体外定义成员，需要使用 :: 作用域解析符指明成员属于哪个类域
class Person
{
public:
void show()
{
cout << _name << " " << _age << endl;
}
public:
char* _name;
int _age;
};
void Person::show()
{
cout << _name << " " << _age << endl;
}
5.类的实例化
用 类 类型创建对象的过程，称为类的实例化
1. 定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它
2. 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量
比如 可以根据 一个纸片人 制作出 好多的手办，每个手办因为制造商的问题，可能还有差异。
6.类对象模型
6.1 如何计算类对象的大小
对象中存了成员变量，没存成员函数。每个对象中都有独立的成员变量
计算类，或者类对象大小：只看成员变量，内存对齐规则和结构体一致
空类：1字节。为了分辨不同的空类，空类也能够实例化对象，并且每个对象的地址都不同，因此编译器会给空类隐含地加上一个字节。
6.2 类对象的存储方式
只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段
class A1 {
public:
void f1() {}
private:
int _a;
};
// 类中仅有成员函数
class A2 {
public:
void f2() {}
};
// 类中什么都没有---空类
class A3
{};
//sizeof(A1) : __4____ sizeof(A2) : __1____ sizeof(A3) : ___1___一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然也要进行内存对齐，注意空类的大小，空类比较特殊，编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类
6.3 结构体内存对齐规则
+ 第一个成员在结构体中的偏移量为0
+ 其他成员变量要按照对齐数的整数倍地址存放
+ 对齐数=min（编译器默认对齐数，该成员对齐数），在Linux中是4，vs中是8
+ 结构体的总大小为最大对齐数的整数倍
+如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
7.this指针
7.1什么是this指针
只有非静态的类成员函数对象才有this指针，this指针只能在类的成员函数中使用，它指向该成员函数被调用的对象。
隐藏的this指针：调用成员函数时，不能显示传实参给this。定义成员函数时，也不能显示声明形参给this。在成员函数内部，可以写出。
class Date
{
public:
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
//cout<< this->_year << this->_month << this->_day <<endl;
}
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
//this->_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};
int main()
{
Date d1, d2;
d1.SetDate(2018, 5, 1);
d2.SetDate(2018, 7, 1);
d1.Display();
d2.Display();
//void Display(Date * this) 形参
//{}
return 0;
}C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有成员变量的操作，都是通过该指针去问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。
7.2 this指针的特性
1. this指针的类型：类 类型* const
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传给this形参。所以对象中不存储this指针。
4. this指针是成员函数第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递。既然是形参，一般存储在栈里。
this指针可以为空吗？
class A
{
public:
void PrintA()
{
cout << _a << endl;
}
void Show()
{
cout << "Show()" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p = nullptr;//空指针不是语法错误，编译不会报错
p->PrintA();//运行到这里时，崩溃，因为此时 调用 _a,this->_a
//把p这个空指针作为实参赋给this，对空指针解引用。
p->Show();
}成员函数不存在对象里，p调用成员函数页不会出现空指针。
二、类的成员函数
类的6个默认成员函数：
初始化和清理：构造函数，析构函数
拷贝赋值：拷贝构造，赋值运算符重载
取地址重载：对普通对象和const对象取地址
1.构造函数
构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同，创建类类型对象时由编译器自动调用，保证每个数据成员都有 一个合适的初始值，并且在对象的生命周期内只调用一次。
主要任务是用来初始化对象。
其特征如下：
1. 函数名与类名相同。
2. 无返回值。
3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。5.如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用显式定义，编译器将不再生成。
6. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。
注意：无参构造函数、全缺省构造函数、编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认成员函数
7.编译器生成默认的构造函数 会对自定类型成员，调用的它的默认成员函数
class Date
{
public:
// 1.无参构造函数
Date()
{}
// 2.带参构造函数
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void TestDate()
{
Date d1; // 调用无参构造函数
Date d2(2015, 1, 1); // 调用带参的构造函数
// 注意：如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号，否则就成了函数声明
// 以下代码的函数：声明了d3函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象
Date d3();
}2.析构函数
对象在销毁时会自动调用析构函数
2.1特性
析构函数是特殊的成员函数。
其特征如下：
1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~
2. 无参数无返回值。
3. 一个类有且只有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。
4. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数5.编译器生成的默认析构函数，对会自定类型成员调用它的析构函数
typedef int DataType;
class SeqList
{
public:
~SeqList()
{
if (_pData)
{
free(_pData); // 释放堆上的空间
_pData = NULL; // 将指针置为空
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
int* _pData;
size_t _size;
size_t _capacity;
};3.拷贝构造函数
3.1 概念
创建一个与一个对象一某一样的新对象。一个已经存在的对象，去拷贝初始化一个马上创建实例化的对象
3.2 特征
拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：
1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
2. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须使用引用传参，使用传值方式会引发无穷递归调用。
class Date
{
public:
// 1.无参构造函数
Date()
{}
// 2.带参构造函数
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//3.拷贝构造函数
Date(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
Date d2(d1);//调用拷贝构造函数
return 0;
}3. 若未显示定义，系统生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储、按字节序完成拷贝，这种拷贝我们叫做浅拷贝，或者值拷贝
4. 浅拷贝和深拷贝的区别以后再讲，正是因为这个区别。我们才有必要实现自己的拷贝构造
4.赋值运算符重载
4.1 运算符重载
函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。
函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)
1.重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数.
2.用于内置类型的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不 能改变其含义
3.作为类成员的重载函数时，其形参看起来比操作数数目少1成员函数的
4.操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参
5. .* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
return d1._year == d2._year;
&& d1._month == d2._month
&& d1._day == d2._day;
}
//bool operator==(Date* this, const Date& d2)
// 这里需要注意的是，左操作数是this指向的调用函数的对象
bool operator==(const Date& d2)
{
bool operator==(Date* const this, const Date & d)
{
return _year == d2._year;
&& _month == d2._month
&& _day == d2._day;
}
}4.2 赋值运算符重载
Date& operator=(const Date& d)
{
if(this != &d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
}1. 参数类型
2. 返回值
3. 检测是否自己给自己赋值
4. 返回*this
5. 一个类如果没有显式定义赋值运算符重载，编译器也会生成一个，完成对象按字节序的值拷贝。6. 有时还是要自己写个赋值拷贝
int main()
{
Date d1;
Date d2(2018，10， 1);
// 这里d1调用的编译器生成operator=完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。
d1 = d2；
return 0;
}5.const成员
const修饰类的成员函数
将const修饰的类成员函数称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改
6.取地址及const取地址操作符重载
使用默认的即可，想让别人获取到指定的内容时可以自行重载
class Date
{
public:
Date* operator&()
{
return this;
}
const Date* operator&()const
{
return this;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};三、与构造函数的深入接触
1. 构造函数体赋值
构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值，而不能称作初始化。因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内可以多次赋值。
2. 初始化列表
一个冒号开始，接着是一个以逗号分隔的数据成员列表，每个"成员变量"后面跟一个放在括
号中的初始值或表达式。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)
类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：
引用成员变量
const成员变量
自定义类型成员(该类没有默认构造函数
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a)
,_ref(ref)
,_n(10)
private:
A _aobj; // 没有默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表初始化。
成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序
注意：
内置类型用不用初始化列表没区别。
自定义类型使用初始化列表：会调用自己的构造函数。
不使用：会先调用默认构造函数，再调用自己的构造函数，然后赋值。
3. explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用
用explicit修饰构造函数，将会禁止单参构造函数的隐式转换
class Date
{
public:
Date(int year)
:_year(year)
{}
explicit Date(int year)
:_year(year)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void TestDate()
{
Date d1(2018);
// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
d1 = 2019;
}四、static成员
1. 概念
声明为static的类成员称为类的静态成员，用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量；用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数。静态的成员变量一定要在类外进行初始化
class A
{
public:
A() { ++_scount; }
A(const A& t) { ++_scount; }
static int GetACount() { return _scount; }
private:
static int _scount;
};
int A::_scount = 0;//初始化
void TestA()
{
cout << A::GetACount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
}2. 特性
1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字
3. 类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问
4. 静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
5. 静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值
五、C++11成员初始化
private:
// 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值。
int a = 10;
六、有缘？友元 ！
友元分为：友元函数和友元类
但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以友元不宜多用。
1.友元函数
友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数
友元函数不能用const修饰
友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制
一个函数可以是多个类的友元函数
友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同
2 友元类
友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的非公有成员。
友元关系是单向的，不具有交换性。
友元关系不能传递
class Date;
class Time
{
friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在Date类中就直接访问Time类中的私有成
员变量
};七、内部类
概念及特性
概念：
如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的类，它不属于外部类，更不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限
注意：内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。
特性：
1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。
3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系
