第三阶段：C++核心编程

视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z/
此笔记：P84 - P146

C++核心编程

本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。

1 内存分区模型

C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域

代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
栈区：由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
堆区：由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收

内存四区意义：

不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程

1.1 程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区域

代码区：
- 存放 CPU 执行的机器指令
- 代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可
- 代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令
全局区：
- 全局变量和静态变量存放在此.
- 全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量【const修饰的变量】也存放在此.
- 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放.

示例：

//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;

//全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;

int main() {
    
    

	//局部变量
	// 只要写在函数体内的变量都是局部变量
	int a = 10;
	int b = 10;

	//打印地址
	cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl;
	cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl;

	cout << "全局变量g_a地址为： " <<  (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量g_b地址为： " <<  (int)&g_b << endl;

	//静态变量 
	// 在普通变量前面加上static属于静态变量
	static int s_a = 10;
	static int s_b = 10;

	cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl;

	//常量
	//①字符串常量
	cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl;
	cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl;
	//②const修饰的全局变量属于常量
	cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl;
	//③const修饰的局部变量属于常量
	const int c_l_a = 10;
	const int c_l_b = 10;
	cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：

C++中在程序运行前分为全局区和代码区
代码区特点是共享和只读
全局区中存放全局变量、静态变量、常量
常量区中存放 const修饰的全局常量和字符串常量

1.2 程序运行后

栈区：
- 由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
- 注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放

示例：

int * func(int b) // 形参数据也放在栈区
{
    
    
	b = 100;
	int a = 10; // 局部变量   存放在栈区，栈区的数据在函数执行完后自动释放
	return &a; // 局部变量的地址
}

int main() {
    
    

	// 接受func函数的返回值
	int *p = func(1);

	cout << *p << endl; //第一次打印正确的数字10，是因为编译器做了保留
	cout << *p << endl; //第二次这个数据就不再保留了

	system("pause");

	return 0;
}

堆区：
- 由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
- 在C++中主要利用new关键字将数据开辟到堆区

示例：

int* func()
{
    
    
	// new int(10) 是int数据类型的初始值是10
	// 指针 本质是局部变量，放在栈上，指针保存的数据放在堆区
	int* a = new int(10); // 不是把数据本身返回而是返回new出来的内存地址编号
	return a;
}

int main() {
    
    
	
	// 在堆区开辟数据
	int *p = func();

	cout << *p << endl; // 10
	cout << *p << endl; // 10
    
	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：

堆区数据由程序员管理开辟和释放

堆区数据利用new关键字进行开辟内存

1.3 new操作符

C++中利用new操作符在堆区开辟数据
堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符 delete
语法： new 数据类型
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针

示例1： new的基本语法

int* func()
{
    
    
	int* a = new int(10);
	return a;
}

int main() {
    
    

	int *p = func();

	// 堆区的数据 由程序员管理开辟，程序员管理释放
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;

	// 利用delete释放堆区数据
	delete p;

	//cout << *p << endl; //报错，释放的空间不可访问

	system("pause");

	return 0;
}

示例2：在堆区利用new开辟数组

//堆区开辟数组
int main() {
    
    
	// 创建10整型数据的数组，在堆区
		// int(10) 创建一个变量存放10
		// int[10]  创建一个数组，这个数组里面有10个元素
		// 返回的都是内存空间的地址
	int* arr = new int[10];

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
    
    
		// 给10个元素赋值 100~109
		arr[i] = i + 100; 
	}

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
    
    
		cout << arr[i] << endl; // 打印结果是 100 101 102 .... 109
	}
	
	//释放数组 delete 后加 []
	delete[] arr;

	system("pause");

	return 0;
}

2 引用

2.1 引用的基本使用

作用： 给变量起别名

语法： 数据类型 &别名 = 原名

示例：
在这里插入图片描述

int main() {
    
    

	int a = 10;
	// 创建引用
	int &b = a;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	b = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

2.2 引用注意事项

引用必须初始化
引用在初始化后，不可以改变

示例：
在这里插入图片描述

int main() {
    
    

	int a = 10;
	int b = 20;
	//int &c; //错误，引用必须初始化
	int &c = a; //一旦初始化后，就不可以更改
	c = b; //这是赋值操作，不是更改引用

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

2.3 引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参

优点：可以简化指针修改实参

示例：

/* 
	交换函数
*/

//1. 值传递
void mySwap01(int a, int b) {
    
    
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//2. 地址传递
void mySwap02(int* a, int* b) {
    
    
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

//3. 引用传递  与值传递相比，在形参加了& 引用
void mySwap03(int& a, int& b) {
    
    
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {
    
    

	int a = 10;
	int b = 20;

	mySwap01(a, b); // 值传递，形参不会修饰实参 【形参发生交换，实参并没有发生交换】
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; // 打印结果是 a:10 b:20

	mySwap02(&a, &b); // 地址传递，形参会修饰实参 【形参发生交换，实参发生交换】
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; // 打印结果是 a:20 b:10

	mySwap03(a, b); // 引用传递，形参会修饰实参 【形参发生交换，实参发生交换】
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; // 打印结果是 a:20 b:10

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

2.4 引用做函数返回值

作用：引用是可以作为函数的返回值存在的

注意：不要返回局部变量引用

用法：函数调用作为左值

示例：

//返回局部变量引用
// int& 返回值类型后面加上& 表示引用方式返回
int& test01() {
    
    
	int a = 10; //局部变量，存放在四区中的栈区，栈区上的数据在函数执行完后释放
	return a;
}

//返回静态变量引用
int& test02() {
    
    
	static int a = 20; // 静态变量，存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后系统释放
	return a;
}

int main() {
    
    

	//1、不能返回局部变量的引用
	int& ref = test01(); // 相当于给返回的a 取别名是ref
	cout << "ref = " << ref << endl; // 第一次结果正确为10，是编译器做了保留
	cout << "ref = " << ref << endl; // 第二次结果错误，因为a的内存已经释放

	//2、如果函数做左值[左值指 等号的左边]，那么必须返回引用
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl; // 正确 10
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl; // 正确 10
	// 函数做左值[左值指 等号的左边]
	// test02() 返回a的引用 相当于a的变量做一个返回。然后它再等于1000 相当于a=1000
	test02() = 1000;
	 // ref2 相当于就是 a的别名
	 // 即调用后用原名做赋值[test02() = 1000;]，然后别名去访问内存
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl; // 1000
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl; // 1000

	
	system("pause");

	return 0;
}

2.5 引用的本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.

示例：

//发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
    
    
	ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(){
    
    
	int a = 10;
    
    //自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
	int& ref = a; 
	ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;
    
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;
    
	func(a);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

结论：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

2.6 常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

示例：

//引用使用的场景，通常用来修饰形参,防止误操作
void showValue(const int& v) {
    
    
	//v = 1000; // 报错 const修饰，只读
	cout << v << endl;
}

int main() {
    
    

	//int& ref = 10;  引用必须引一块合法的内存空间，因此这行错误
	//加入const就可以了，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp;
		// 现在的引用 引的是一块临时空间 这块空间想要操作它，找不到它的原名，原名temp是编译器写好，只能用别名ref
	const int& ref = 10; 

	//ref = 100;  //加入const后变为只读，不可以修改变量
	cout << ref << endl;

	//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
	int a = 10;
	showValue(a);

	system("pause");

	return 0;
}

3 函数提高

3.1 函数默认参数

在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。

语法： 返回值类型函数名（参数= 默认值）{}

示例：
在这里插入图片描述

int func(int a, int b = 10, int c = 10) {
    
    
	return a + b + c;
}

//1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值
// 报错 b有默认值，那么b后面的c也必须都要有默认值
//int func2(int a, int b = 2,int c) {
    
    
//	return a + b + c;
//}

//2. 如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数
int func2(int a = 10, int b = 10); 
int func2(int a, int b) {
    
    
	return a + b;
}

int main() {
    
    

	// 自己传入了数据，就用自己的数据，如果没有，那么用默认值
	cout << "ret = " << func(20, 20) << endl; // 20+20+10=50
	cout << "ret = " << func(100) << endl; // 100+10+10=120

	system("pause");

	return 0;
}

3.2 函数占位参数

C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置

语法： 返回值类型函数名 (数据类型){}

在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术

示例：

//函数占位参数 
void func(int a, int) {
    
    
	cout << "this is func" << endl;
}

// 占位参数也可以有默认参数
void func02(int a, int = 10) {
    
    
	cout << "this is func02" << endl;
}

int main() {
    
    

	func(10,10); //占位参数必须填补
	func02(10);
	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.3 函数重载

3.3.1 函数重载概述

作用：函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件：

同一个作用域下
函数名称相同
函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件

示例：

//函数重载需要函数都在同一个作用域下【现在都在全局作用域下】
void func()
{
    
    
	cout << "func 的调用！" << endl;
}
void func(int a)
{
    
    
	cout << "func (int a) 的调用！" << endl;
}
void func(double a)
{
    
    
	cout << "func (double a)的调用！" << endl;
}
void func(int a ,double b)
{
    
    
	cout << "func (int a ,double b) 的调用！" << endl;
}
void func(double a ,int b)
{
    
    
	cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
}

//函数返回值不可以作为函数重载条件
//int func(double a, int b)
//{
    
    
//	cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
//}


int main() {
    
    

	func(); 
	func(10);
	func(3.14);
	func(10,3.14);
	func(3.14 , 10);
	
	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.3.2 函数重载注意事项

引用作为重载条件
函数重载碰到函数默认参数

示例：

//函数重载注意事项

//1、引用作为重载条件
void func(int &a)
{
    
    
	cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}

void func(const int &a)
{
    
    
	cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}


//2、函数重载碰到函数默认参数
void func2(int a, int b = 10)
{
    
    
	cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}

void func2(int a)
{
    
    
	cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}

int main() {
    
    
	
	int a = 10;
	func(a); //调用无const。因为a是变量，可读可写。
	func(10);//调用有const 1、int &a = 10; 不合法  2、const int &a = 10；合法


	//func2(10); //这样上面两个func2都可以调用  碰到默认参数产生歧义，需要避免
	func2(10,20); //可以！
	
	system("pause");

	return 0;
}

4 类和对象

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为

例如：

人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…

车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

4.1 封装

4.1.1 封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一

封装的意义：

将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
将属性和行为加以权限控制

封装意义一：

在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物。

语法： class 类名{ 访问权限：属性 / 行为 };

示例1：设计一个圆类，求圆的周长

示例代码：

//圆周率
const double PI = 3.14;

//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物

//封装一个圆类，求圆的周长
//圆求周长的公式：2 * PI * 半径 
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
    
    
	//访问权限  公共的权限
	public: 

		//属性
		//半径
		int m_r;

		//行为
		//获取到圆的周长
		double calculateZC()
		{
    
    
			//2 * pi  * r
			//获取圆的周长
			return  2 * PI * m_r;
		}
};

int main() {
    
    

	//通过圆类，创建具体的圆（对象）
	 // c1就是一个具体的圆（对象）
	 // 实例化 （通过一个类 创建一个对象的过程）
	Circle c1;
	 //给圆对象的半径 进行赋值操作
	c1.m_r = 10; 

	//2 * pi * 10 = = 62.8
	cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

示例2：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号

示例2代码：
在这里插入图片描述

但下面代码是通过行为来给属性进行赋值操作：
类中的属性和行为，统一称为成员
属性也称为成员属性，成员变量
行为也称为成员函数，成员方法

//设计学生类
class Student {
    
    
public:
	// 行为
	// 给姓名赋值
	void setName(string name) {
    
    
		m_name = name;
	}
	// 给学号赋值
	void setID(int id) {
    
    
		m_id = id;
	}
	// 显示姓名和学号 
	void showStudent() {
    
    
		cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
	}
public:
	// 属性
	string m_name; //姓名
	int m_id; // 学号
};

int main() {
    
    

	Student stu;
	stu.setName("德玛西亚");
	stu.setID(250);
	stu.showStudent();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

封装意义二：

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

访问权限有三种：

public 公共权限
protected 保护权限
private 私有权限

示例：

//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问 子类可以访问父类中的保护内容
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问 子类不可以访问父类中的私有内容

class Person
{
    
    
	//姓名  公共权限
public:
	string m_Name;

	//汽车  保护权限
protected:
	string m_Car;

	//银行卡密码  私有权限
private:
	int m_Password;

public:
	void func()
	{
    
    
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 123456;
	}
};

int main() {
    
    

	// 实例化具体对象
	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	//p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到
	//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到

	system("pause");

	return 0;
}

4.1.2 struct和class区别

在C++中 struct和class用法差不多，也可以用struct写类。
struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

区别：

struct 默认权限为公共
class 默认权限为私有

class C1
{
    
    
	int  m_A; //默认是私有权限
};

struct C2
{
    
    
	int m_A;  //默认是公共权限
};

int main() {
    
    

	C1 c1;
	//c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有,因此在类外不可以访问

	C2 c2;
	c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共

	system("pause");

	return 0;
}

4.1.3 成员属性设置为私有

优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性

示例：

#include<string>
class Person {
    
    

// 创造public接口来设置对应操作访问私有化的属性
public:

	//设置姓名
	void setName(string name) {
    
    
		m_Name = name;
	}
	//获取姓名
	string getName()
	{
    
    
		return m_Name;
	}


	//获取年龄 
	int getAge() {
    
    
		//m_Age = 0; // 初始化年龄为0岁
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age) {
    
    
		if (age < 0 || age > 150) {
    
    
			cout << "你个老妖精!" << endl;
			return; // 直接结束掉
		}
		m_Age = age;
	}

	//情人设置为只写
	void setLover(string lover) {
    
    
		m_Lover = lover;
	}
	
// 属性私有化，类外不可以访问
private:
	string m_Name; //可读可写  姓名
	
	int m_Age; //可读可写  年龄

	string m_Lover; //只写  情人
};


int main() {
    
    

	Person p;
	//姓名设置
	p.setName("张三");
	cout << "姓名： " << p.getName() << endl;

	//年龄设置
	p.setAge(50);
	cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;

	//情人设置
	p.setLover("苍井");
	//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例1：设计立方体类

设计立方体类(Cube)

求出立方体的面积和体积

分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
在这里插入图片描述

#include<iostream>
using namespace std;
/*
	立方体类设计
*/ 

//1、创建立方体类
class Cube {
    
    

//3、设计行为 获取立方体面积和体积
public:
	//设置长
	void setL(int l) {
    
    
		m_L = l;
	}

	//获取长
	int getL() {
    
    
		return m_L;
	}

	//设置宽
	void setW(int w) {
    
    
		m_W = w;
	}

	//获取宽
	int getW() {
    
    
		return m_W;
	}

	//设置高
	void setH(int h) {
    
    
		m_H = h;
	}

	//获取高
	int getH() {
    
    
		return m_H;
	}

	//获取立方体面积
	int calculateS() {
    
    
		return 2 * m_H * m_L + 2 * m_H * m_W + 2 * m_L * m_W;
	}

	//获取立方体体积
	int calculateV() {
    
    
		return m_H * m_L * m_W;
	}

	//4、利用成员函数 判断两个立方体是否相等  【类里面东西叫成员】
	bool isSameByClass(Cube& c) {
    
     
		// 自身的 和 传入的进行比较
		if (m_H == c.getH() && m_L == c.getL() && m_W == c.getW()) {
    
    
			return true;
		}
		return false;
	}


//2、设计属性
private:
	int m_L; //长
	int m_W; //宽
	int m_H; //高
};

//4、利用全局函数 判断两个立方体是否相等
	//用引用的方式传入数据，避免值传递要拷贝一份数据出来
bool isSame(Cube& c1, Cube& c2) {
    
     
	if (c1.getH() == c2.getH() && c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW()) {
    
    
		return true;
	}
	return false;
}

int main() {
    
    

	//创建立方体对象
	Cube c1;
	c1.setL(10);
	c1.setW(10);
	c1.setH(10);

	//获取立方体面积和体积
	cout << "c1的面积为：" << c1.calculateS() << endl;
	cout << "c1的体积为：" << c1.calculateV() << endl;

	//创建第二个立方体对象
	Cube c2;
	c2.setL(10);
	c2.setW(10);
	c2.setH(10);

	// 利用全局函数
	bool ret = isSame(c1,c2);
	if (ret) {
    
    
		cout << "全局函数 c1和c2相等" << endl;
	}
	else {
    
    
		cout << "全局函数 c1和c2不相等" << endl;
	}

	// 利用成员函数
	ret = c1.isSameByClass(c2);
	if (ret) {
    
    
		cout << "成员函数 c1和c2相等" << endl;
	}
	else {
    
    
		cout << "成员函数 c1和c2不相等" << endl;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述
【重点】

利用全局函数判断两个立方体是否相等，传入的参数是2个
利用成员函数判断两个立方体是否相等，传入的参数只需要1个就行。用已知的调这个函数再传入一个未知的【例如：c1.isSameByClass(c2); 其中c1是已知的，调用成员函数传入一个未知的c2 进行判断对比】

练习案例2：点和圆的关系

设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
在这里插入图片描述

#include<iostream>
using namespace std;

/*
	点和圆关系案例
*/ 

//点类
class Point {
    
    

public:
	//行为
	//设置x
	void setX(int x) {
    
    
		m_X = x;
	}
	//获取x
	int getX() {
    
    
		return m_X;
	}
	//设置y
	void setY(int y) {
    
    
		m_Y = y;
	}
	//获取y
	int getY() {
    
    
		return m_Y;
	}
	
private:
	//属性
	int m_X;
	int m_Y;
};

//圆类
class Circle {
    
    

	
public:
	//行为
	//设置半径
	void setR(int r) {
    
    
		m_R = r;
	}
	//获取半径
	int getR() {
    
    
		return m_R;
	}
	//设置圆心
	void setC(Point c) {
    
    
		m_Center = c;
	}
	//获取圆心
	Point getC() {
    
    
		return m_Center;
	}
private:
	//属性
	int m_R; //半径

	//在类中可以让另一个类 作为本来中的成员
	Point m_Center;//圆心
};

//判断点和圆心关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p) {
    
    
	//先计算两点之间距离的平方
	int distance =
		(c.getC().getX() - p.getX()) * (c.getC().getX() - p.getX()) +
		(c.getC().getY() - p.getY()) * (c.getC().getY() - p.getY());

	//再计算半径的平方
	int rDistance = c.getR() * c.getR();

	//最后判断关系
	if (distance == rDistance) {
    
    
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > rDistance) {
    
    
		cout << "点在圆外" << endl;
	}
	else {
    
    
		cout << "点在圆内" << endl;
	}
}

int main() {
    
    

	//创建圆
	Circle c;
	//设置半径
	c.setR(10);
	//设置圆心
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setC(center);

	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);

	//判断关系
	isInCircle(c, p);
	
	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

【重点】

在类中可以让另一个类作为本来中的成员

上面这样会发现代码太多，冗杂！
一般开发会采取拆分操作：
头文件写声明，源文件写实现！

点类头文件 point.h
在这里插入图片描述

#pragma once 防止头文件重复包含
一般在类设计的时候，只需要成员函数声明

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
//点类
class Point {
      
      

public:
	//行为
	//设置x
	void setX(int x);
	//获取x
	int getX();
	//设置y
	void setY(int y);
	//获取y
	int getY();

private:
	//属性
	int m_X;
	int m_Y;
};

点类源文件 point.cpp

Point:: 表示Point作用域下的成员函数

#include"point.h"

//设置x
void Point::setX(int x) {
      
      
	m_X = x;
}
//获取x
int Point::getX() {
      
      
	return m_X;
}
//设置y
void Point::setY(int y) {
      
      
	m_Y = y;
}
//获取y
int Point::getY() {
      
      
	return m_Y;
}

圆类头文件 circle.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;

#include"point.h"
class Circle {
      
      

public:
	//行为
	//设置半径
	void setR(int r);
	//获取半径
	int getR();
	//设置圆心
	void setC(Point c);
	//获取圆心
	Point getC();
private:
	//属性
	int m_R; //半径

	//在类中可以让另一个类 作为本来中的成员
	Point m_Center;//圆心
};

圆类源文件 circle.cpp

#include"circle.h"
//设置半径
void Circle::setR(int r) {
      
      
	m_R = r;
}
//获取半径
int Circle::getR() {
      
      
	return m_R;
}
//设置圆心
void Circle::setC(Point c) {
      
      
	m_Center = c;
}
//获取圆心
Point Circle::getC() {
      
      
	return m_Center;
}

最后主类 test.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
#include"circle.h"
#include"point.h"
/*
	点和圆关系案例
*/ 

//判断点和圆心关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p) {
      
      
	//先计算两点之间距离的平方
	int distance =
		(c.getC().getX() - p.getX()) * (c.getC().getX() - p.getX()) +
		(c.getC().getY() - p.getY()) * (c.getC().getY() - p.getY());

	//再计算半径的平方
	int rDistance = c.getR() * c.getR();

	//最后判断关系
	if (distance == rDistance) {
      
      
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > rDistance) {
      
      
		cout << "点在圆外" << endl;
	}
	else {
      
      
		cout << "点在圆内" << endl;
	}
}

int main() {
      
      

	//创建圆
	Circle c;
	//设置半径
	c.setR(10);
	//设置圆心
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setC(center);

	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);

	//判断关系
	isInCircle(c, p);
	
	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.2 对象的初始化和清理

生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。

4.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

c++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供

编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。

构造函数语法：类名(){}

构造函数，没有返回值也不写void
函数名称与类名相同
构造函数可以有参数，因此可以发生重载
程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次

析构函数语法： ~类名(){}

析构函数，没有返回值也不写void
函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次

class Person
{
    
    
public:
	//构造函数 进行初始化操作
	Person()
	{
    
    
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	//析构函数 进行清理操作
	~Person()
	{
    
    
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}

};

//析构和构造都是必须要有的函数，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现[里面一行代码也没有]的构造和析构
void test01()
{
    
    
	//只创建了函数对象 并没有调用 但main函数调用测试方法时 自动调用 构造函数
	//在栈上的数据，test01执行完毕后，释放这个对象，就会自动调用 析构函数
	Person p; 
}

int main() {
    
    
	
	test01(); // 自动调用

	Person p; //在main函数中创建对象，调用时这个对象并没有被释放，故只调用了构造函数

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.2.2 构造函数的分类及调用

两种分类方式：

按参数分为：有参构造和无参构造

按类型分为：普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

括号法

显示法

隐式转换法

示例：

//1、构造函数分类
// 按照参数分类分为 有参和无参构造   无参又称为默认构造函数
// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造

class Person {
    
    
public:
	//无参（默认）构造函数
	Person() {
    
    
		cout << "无参构造函数!" << endl;
	}
	//有参构造函数
	Person(int a) {
    
    
		age = a;
		cout << "有参构造函数!" << endl;
	}
	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p) {
    
     
		//将传入的人 身上的所有属性 拷贝到我身上 加上const是为了限制只能拷贝读别人的数据不能修改
		age = p.age;
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
	}
	//析构函数
	~Person() {
    
    
		cout << "析构函数!" << endl;
	}
public:
	int age;
};

//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01() {
    
    
	Person p; //调用无参构造函数
}

//调用有参的构造函数
void test02() {
    
    

	//2.1  括号法，常用
	Person p; //调用无参(默认)构造函数
	Person p1(10); //调用有参构造函数
	Person p6(p1); //调用拷贝构造函数
	cout << "p1的年龄" << p1.age << endl;
	cout << "p6的年龄" << p6.age << endl;
	//注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明,不会在认为是创建对象
	//Person p2();

	//2.2 显式法
	Person p2 = Person(10);  //有参构造
	Person p3 = Person(p2);  //拷贝构造
	//Person(10);  单独写就是匿名对象  特点:当前行结束之后，系统会立即回收匿名对象 马上析构
	
	//注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 
	//因为编译器认为是对象声明【Person(p3) ——> Person p3】 然后上面已经有Person p3 报错重定义
	//Person(p3);

	//2.3 隐式转换法
	Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10); 
	Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4); 

	
}

int main() {
    
    

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.2.3 拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
值传递的方式给函数参数传值
以值方式返回局部对象

示例：

class Person {
    
    
public:
	//默认构造函数
	Person() {
    
    
		cout << "无参构造函数!" << endl;
		mAge = 0;
	}
	Person(int age) {
    
    
		cout << "有参构造函数!" << endl;
		mAge = age;
	}
	Person(const Person& p) {
    
    
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
		mAge = p.mAge;
	}
	//析构函数在释放内存之前调用
	~Person() {
    
    
		cout << "析构函数!" << endl;
	}
public:
	int mAge;
};

//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01() {
    
    

	Person man(100); //p对象已经创建完毕
	Person newman(man); //调用拷贝构造函数
	Person newman2 = man; //调用拷贝构造

	//Person newman3;
	//newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作
}

//2. 值传递的方式给函数参数传值
//相当于Person p1 = p;
void doWork(Person p1) {
    
     //值传递 }
void test02() {
    
    
	Person p; //无参构造函数
	doWork(p); //调用拷贝构造
}

//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
    
    
	Person p1;
	cout << (int *)&p1 << endl;
	return p1;
}

void test03()
{
    
    
	Person p = doWork2();
	cout << (int *)&p << endl;
}


int main() {
    
    

	//test01();
	//test02();
	test03();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.2.4 构造函数调用规则

默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数

1．默认构造函数(无参，函数体为空)

2．默认析构函数(无参，函数体为空)

3．默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下：

如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数

示例：

//创建一个类，C++编译器会给每个类都添加至少3个函数
//默认构造 （空实现）
//析构函数 （空实现）
//拷贝构造 （值拷贝）
class Person {
    
    
public:
	//无参（默认）构造函数
	Person() {
    
    
		cout << "无参构造函数!" << endl;
	}
	//有参构造函数
	Person(int a) {
    
    
		age = a;
		cout << "有参构造函数!" << endl;
	}
	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p) {
    
    
		age = p.age;
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
	}
	//析构函数
	~Person() {
    
    
		cout << "析构函数!" << endl;
	}
public:
	int age;
};

void test01()
{
    
    
	Person p;
	p.age = 18;
	
	//如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作
	Person p2(p);

	cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl;
}

void test02()
{
    
    
	//如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造，会提供拷贝构造
	Person p1; //报错 因为用户提供有参构造，编译器则不提供无参构造，然后用户也不提供无参构造
	Person p2(10); //用户提供的有参
	Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造，编译器会提供

	//如果用户提供拷贝构造，编译器不会提供其他构造函数
	Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
	Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错
	Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.2.5 深拷贝与浅拷贝

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作【编译器提供的等号赋值操作】

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作【重新在堆区创建内存】

示例：

class Person {
    
    
public:
	//无参（默认）构造函数
	Person() {
    
    
		cout << "无参构造函数!" << endl;
	}
	//有参构造函数
	Person(int age ,int height) {
    
    
		
		cout << "有参构造函数!" << endl;
		m_age = age;
		
		m_height = new int(height); //不直接赋值，用new把数据放到堆区 new int()返回的是int* 
		
	}
	//自己实现拷贝构造函数  解决浅拷贝带来的问题
	Person(const Person& p) {
    
    
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
		
		//如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
		m_age = p.m_age;
		//m_height = p.m_height; 编译器默认实现就是这行代码
		
		//深拷贝操作
		m_height = new int(*p.m_height);
		
	}

	//析构函数 将堆区开辟的数据做释放操作
	~Person() {
    
    
		cout << "析构函数!" << endl;
		if (m_height != NULL)
		{
    
    
			delete m_height;
			m_height = NULL; //做置空操作 防止野指针出现 
		}
	}
public:
	int m_age;
	int* m_height; 
};

void test01()
{
    
    
	Person p1(18, 160);	
	cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
	
	Person p2(p1);
	cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

浅拷贝带来的问题：堆区的内存重复释放

浅拷贝问题利用深拷贝来解决

总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题

4.2.6 初始化列表

作用：

C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性

语法：构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}

示例：

class Person {
    
    
public:

	传统方式初始化 
	//利用构造初始化
	//Person(int a, int b, int c) {
    
    
	//	m_A = a;
	//	m_B = b;
	//	m_C = c;
	//}

	//初始化列表方式初始化
	//Person() :m_A(1), m_B(2), m_C(3) {}【调用时直接实例化就成 Person p;】
	Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {
    
    }
	void PrintPerson() {
    
    
		cout << "mA:" << m_A << endl;
		cout << "mB:" << m_B << endl;
		cout << "mC:" << m_C << endl;
	}
private:
	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};

int main() {
    
    

	Person p(1, 2, 3);
	p.PrintPerson();


	system("pause");

	return 0;
}

4.2.7 类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员

例如：

class A {
    
    }
class B
{
    
    
    A a；//a就是对象成员 作为B类中的成员存在
}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员
那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？

示例：

//手机类
class Phone
{
    
    
public:
	Phone(string name)
	{
    
    
		m_PhoneName = name;
		cout << "Phone构造" << endl;
	}

	~Phone()
	{
    
    
		cout << "Phone析构" << endl;
	}

	//手机名称
	string m_PhoneName;

};

//人类
class Person
{
    
    
public:

	//初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数
	//构造函数中告诉你这个人叫什么且手机是什么牌子的
	Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
	{
    
    
		cout << "Person构造" << endl;
	}

	~Person()
	{
    
    
		cout << "Person析构" << endl;
	}

	void playGame()
	{
    
    
		cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl;
	}

	//姓名
	string m_Name;
	//手机
	Phone m_Phone;

};
void test01()
{
    
    
	//当类中成员是其他类对象时，我们称该成员为 对象成员
	//构造的顺序是 ：先调用对象成员的构造，再调用本类构造
	//析构顺序与构造相反
	Person p("张三" , "苹果X");
	p.playGame();

}


int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

构造顺序：当其他类对象作为本类成员，构造时候先构造类对象，再构造自身
析构顺序：与构造顺序相反

4.2.8 静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员

静态成员分为：

静态成员变量
- 所有对象共享同一份数据【数只有一份，谁改变了，下一个访问的则是改过的值】
- 在编译阶段分配内存【全局区里】
- 类内声明，类外初始化
静态成员函数
- 所有对象共享同一个函数
- 静态成员函数只能访问静态成员变量

示例1：静态成员变量

class Person
{
    
    
	
public:
	
	//静态成员变量 
	//1、所有对象都共享同一份数据
	//2、在编译阶段分配内存
	//3、类内声明，类外初始化操作 【必须有这步操作，不然会出错！】
	static int m_A; //3.1 类内声明

private:
	static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的
};

//3.2 类外初始化操作
	//Person作用域下的静态成员m_A
int Person::m_A = 10; 
int Person::m_B = 10;

void test01()
{
    
    
	Person p;
	cout << "p.m_A = " << p.m_A << endl; //10
	
	//静态成员变量两种访问方式

	//1、通过对象
	Person p1;
	p1.m_A = 100;
	cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; //100

	Person p2;
	p2.m_A = 200;
	//静态成员变量 不属于某个对象上，所有对象都共享同一份数据
	cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;  //200
	cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl; //200

	//2、通过类名
	cout << "m_A = " << Person::m_A << endl; //200


	//cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

示例2：静态成员函数

class Person
{
    
    

public:

	//静态成员函数特点：
	//1 程序共享一个函数
	//2 静态成员函数只能访问静态成员变量
	
	static void func()
	{
    
    
		cout << "func调用" << endl;
		m_A = 100; //这个数据是共享的，大家都用一份，不需要区分是那个对象调用它
		//m_B = 100; //错误，不可以访问非静态成员变量 只能通过对象去访问m_B
		//原因：无法区分到底是那个对象的m_B属性
	}

	static int m_A; //静态成员变量
	int m_B; // 非静态成员变量
private:

	//静态成员函数也是有访问权限的
	static void func2()
	{
    
    
		cout << "func2调用" << endl;
	}
};

int Person::m_A = 10;


void test01()
{
    
    
	//静态成员变量两种访问方式

	//1、通过对象
	Person p1;
	p1.func();

	//2、通过类名
	Person::func();


	//Person::func2(); //类外访问不到私有权限静态成员函数
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储

只有非静态成员变量才属于类的对象上

静态成员变量和函数、非静态成员函数都不属于类的对象上

class Person {
    
    
public:
	//非静态成员变量 属于类的对象上 4个字节
	int mA;
	
	//静态成员变量 不属于类的对象上 4个字节
	static int mB; 
	
	//非静态成员函数也 不属于类的对象上，所有函数共享一个函数实例 4个字节
	void func() {
    
    
		cout << "mA:" << this->mA << endl;
	}
	
	//静态成员函数 不属于类的对象上 4个字节
	static void sfunc() {
    
    
	}
};
int Person::mB = 0;

void test01(){
    
    
	Person p;
	//空对象占用的内存空间为：1个字节
	//C++编译器也会给每个空对象分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
	//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
	cout << sizeof(p) << endl;
}

void test02(){
    
    
	Person p1;
	//空对象占用的内存空间为：1个字节
	//C++编译器也会给每个空对象分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
	//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
	cout << sizeof(p1) << endl;
}

int main() {
    
    

	test01();
	test02();


	system("pause");

	return 0;
}

4.3.2 this指针概念

通过4.3.1我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码

那么问题是：这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢？

c++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象

this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针

this指针不需要定义，直接使用即可

this指针的用途：

当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

class Person
{
    
    
public:

	Person(int age)
	{
    
    
		//age = age; // 出错
		//1、解决名称冲突
			//this指针指向 被调用的成员函数 所属的对象
			//这里是Person p1(10); //p1在调用这个函数 this就指向p1 那么p1赋值10
		this->age = age; //左边age与属性age是一回事，右边与形参age是一回事
	}

//	void PersonAddPerson(Person &p)
//	{
    
    
//		this->age += p.age; //自身年龄加等于传入人的年龄
//	}

	
	//如果把这里的引用Person& PersonAddPerson(Person &p)改成值Person PersonAddPerson(Person &p)
	//下面这个test01中的p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);输出是多少？
	//结果是20
		//【原因如下：】
		//当调用完第一次p2.PersonAddPerson(p1)之后 这时p2已经加了10岁 它返回的不是p2的本体 
		//它按照本体创建了一个新的数据调用拷贝构造函数[用值的方式返回，它会复制一份新的数据]
		//【即按照自身拷贝构造一个新的数据作为一个返回值p2'】
		//Person与自身*this已经不一样了
		//p2'.PersonAddPerson(p1)又返回了一个p2''
		//整体再来p2''.PersonAddPerson(p1)返回p2'''
		//每次返回都是一个新的对象与原来的都不一样了
	Person& PersonAddPerson(Person &p)
	{
    
    
		this->age += p.age; //自身年龄加等于传入人的年龄
		//2、返回对象本身用*this
		//this是指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象本体
		return *this;
	}

	int age;
};

void test01()
{
    
    
	//1、解决名称冲突
	Person p1(10);
	cout << "p1.age = " << p1.age << endl; // 10

	
	Person p2(10);
	p2.PersonAddPerson(p1);
	cout << "p2.age = " << p2.age << endl; // 10+10=20
	
	//2、返回对象本身用*this
	//返回的是void就会报错，那么如果p2.PersonAddPerson(p1);返回的是p2对象？
	//链式编程思想 无限追加
	p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
	cout << "p2.age = " << p2.age << endl; // 40
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

如果是一个值的方式返回，它一定创建新的一个对象。
如果是引用的方式返回，它不会创建新的对象，会一直返回那个对象。

4.3.3 空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意有没有用到this指针

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

示例：

//空指针访问成员函数
class Person {
    
    
public:

	void ShowClassName() {
    
    
		cout << "我是Person类!" << endl;
	}

	void ShowPerson() {
    
    
		if (this == NULL) {
    
    
			return;
		}
		//保错原因是因为传入的指针是为NULL，拿空指针访问里面的属性是有问题的，相当于无中生有
		//必须进行上面判断代码 以防程序崩
		cout << mAge << endl; //属性前面都默认加了this指针 this->mAge 告诉是当前对象的属性
	}

public:
	int mAge;
};

void test01()
{
    
    
	Person * p = NULL; //类型是Person的空指针p
	p->ShowClassName(); //正常调用  空指针，可以调用成员函数
	p->ShowPerson();  //但是如果成员函数中用到了this指针，就不可以了
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

4.3.4 const修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
常函数内不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

常对象：

声明对象前加const称该对象为常对象
常对象只能调用常函数

示例：

class Person {
    
    
public:
	Person() {
    
    
		m_A = 0;
		m_B = 0;
	}

	//常函数
		//this指针的本质是一个指针常量，指针的指向不可修改
		//如果想让指针指向的值也不可以修改，需要声明常函数
		//在成员函数后面加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改
	void ShowPerson() const {
    
    
		//m_A = 100; //函数不加const，可以修改 加上const，报错
		
		//this = NULL; //this指针不能修改指针的指向 Person* const this;
		//this->m_A = 100; //但是this指针指向的对象的数据是可以修改的

		//const修饰成员函数，表示指针指向的内存空间的数据不能修改，除了mutable修饰的变量
		//const Type* const pointer;
		this->m_B = 100;
	}

	void MyFunc() {
    
    
		m_A = 100; //普通函数可以修改属性
	}

public:
	int m_A;
	mutable int m_B; //可修改 可变的
};

//常对象
	//const修饰对象  
void test01() {
    
    

	const Person p; //在对象前加const,变为常对象  
	cout << p.m_A << endl;
	//p.m_A = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
	p.m_B = 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量

	//常对象只能调用常函数
	p.ShowPerson();
	
	//p.MyFunc(); //报错 常对象不可以调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性
	//普通函数可以修改属性(m_A)，但常对象本身不允许修改属性 
	//如果可以调用则不是侧面说明可以修改 矛盾了

}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.4 友元

生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)
客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去
但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。

在程序里，有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元的技术

友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员

友元的关键字为 friend

友元的三种实现

全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元

4.4.1 全局函数做友元

#include<string>
//建筑物类
class Building
{
    
    
	//告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友，可以访问类中的私有内容
	friend void goodGay(Building * building);

public:

	Building()
	{
    
    
		this->m_SittingRoom = "客厅";
		this->m_BedRoom = "卧室";
	}


public:
	string m_SittingRoom; //客厅 公共权限属性

private:
	string m_BedRoom; //卧室 私有权限属性
};

//全局函数
void goodGay(Building * building) //这里不用指针，用引用传入也行 &building
{
    
    
	cout << "好基友正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}


void test01()
{
    
    
	//首先实例化一个building对象 
	//building对象在创建的同时 就已经把里面的两个属性进行了一个赋初值操作(自己设定好的） 
	//然后再把building对象传入goodGay里面
	Building b; 
	goodGay(&b); //指针 传入对象地址
}

int main(){
    
    

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4.2 类做友元

class Building;
class goodGay
{
    
    
public:

	goodGay();
	void visit(); //参观函数 访问building中的属性

private:
	Building *building;
};


class Building
{
    
    
	//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友，可以访问到Building本类中私有内容
	friend class goodGay;

public:
	Building();

public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};

//类外写成员函数
Building::Building()
{
    
    
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodGay::goodGay()
{
    
    
	//创建建筑物Building对象
	building = new Building; //在堆区创建对象 让Building *building指向这个对象
}

void goodGay::visit()
{
    
    
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
    
    
	//首先 创造了goodGay对象 先调用goodGay里面的构造函数(里面是创建Building对象)
	//即又调用Building构造函数 里面是属性赋初值
	goodGay gg;
	//调用visit函数 访问Building维护的属性
	gg.visit();

}

int main(){
    
    

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4.3 成员函数做友元

class Building;
class goodGay
{
    
    
public:

	goodGay();
	void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友，可以发访问Building中私有内容
	void visit2(); //visit2函数不能访问Building中私有内容

private:
	Building *building;
};


class Building
{
    
    
	//告诉编译器  goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容
	friend void goodGay::visit();

public:
	Building();

public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};

Building::Building()
{
    
    
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodGay::goodGay()
{
    
    
	building = new Building;
}

void goodGay::visit()
{
    
    
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

void goodGay::visit2()
{
    
    
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
    
    
	goodGay  gg;
	gg.visit();

}

int main(){
    
    
    
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5 运算符重载

运算符重载概念：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型

4.5.1 加号运算符重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算
在这里插入图片描述

class Person {
    
    
public:
//可不用这个方式
//	Person(int a, int b)
//	{
    
    
//		this->m_A = a;
//		this->m_B = b;
//	}
	//1、成员函数实现 + 号运算符重载
	Person operator+(const Person& p) {
    
    
		Person temp;
		temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
		temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
		return temp;
	}


public:
	int m_A;
	int m_B;
};

//2、全局函数实现 + 号运算符重载
Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) {
    
    
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
	return temp;
}

//3、运算符重载 可以发生函数重载 
Person operator+(const Person& p2, int val)  
{
    
    
	Person temp;
	temp.m_A = p2.m_A + val;
	temp.m_B = p2.m_B + val;
	return temp;
}

void test() {
    
    
	Person p1;
	p1.m_A = 10;
	p1.m_B = 10;
	Person p2;
	p2.m_A = 10;
	p2.m_B = 10;

	//成员函数重载本质调用
	//Person p3 = p1.operaor+(p2)
	
	//全局函数重载本质调用
	//Person p3 = operator+(p1,p2)
	
	Person p3 = p2 + p1;  
	cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl; // 20 20

	//运算重载 也可以发生函数重载
	//Person p4 = operator+(p3,10)
	Person p4 = p3 + 10; // Person + int
	cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl; // 30 30

}

int main() {
    
    

	test();

	system("pause");

	return 0;
}

总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的

总结2：不要滥用运算符重载

4.5.2 左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型
在这里插入图片描述

class Person {
    
    
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);

public:

	Person(int a,int b){
    
    
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}
	//1、不会利用成员函数重载<<运算符，无法实现 cout在左侧

	// p.operator<<(p) 这里不到对，Person调用函数之后还要传入Person对象 
	// 这里首先要有个对象，还要传入一个对象 有两个对象了 现在我们这里只有一个对象 不符合
	//void operator<<(Person& p){ 
	//}

	// p.operator<<(cout) 本质简化版本 p << cout  但我们想要的是cout << p
	//void operator<<(cout){ 
	//}
	
private:
	int m_A;
	int m_B;
};

//2、只能利用全局函数重载左移运算符
//ostream对象只能有一个 故 ostream& cout 加上 &
//本质operator<<(cout,p) 简化 cout << p
//引用本身起别名 这里out就是cout的别名	
ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) {
    
    
	out << "m_A:" << p.m_A << " m_B:" << p.m_B;
	return out;
}

void test() {
    
    
	Person p(10,10);
//	p.m_A = 10;
//	p.m_B = 10;
	
	cout << p ;
	//链式编程 cout << p调用后还能返回cout就可以继续往后追加输出别的内容
	cout << p << endl; 
	cout << p << "hello world" << endl; 
}

int main() {
    
    

	test();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

4.5.3 递增运算符重载

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据
在这里插入图片描述


class MyInteger {
    
    

	friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);

public:
	MyInteger() {
    
    
		m_Num = 0;
	}
	//重载前置++运算符
	//返回引用
	//MyInteger& 返回引用 为了一直对一个数据进行递增操作
	MyInteger& operator++() {
    
    
		//先进行++运算
		m_Num++;
		//再返回自身
		return *this;
	}

	//重载后置++运算符
	//MyInteger operator++(int) 里面的int 表示占位参数 可以用于区分前置和后置递增
	//返回值
	//为什么前置返回引用，后置返回值？
	 //因为返回的是局部的对象(temp)  局部对象在当前函数执行完之后，这个对象就被释放掉了
	//先记录这个值，然后把这个值进行返回，但是内部这个值已经递增(m_Num++;)
	MyInteger operator++(int) {
    
    
		//先返回
		//先记录当前本身的值
		MyInteger temp = *this;
		//然后自身递增
		m_Num++;
		//最后将记录结果返回	
		return temp;
	}

private:
	int m_Num;
};

// 重载<<运算符
ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) {
    
    
	out << myint.m_Num;
	return out;
}


//前置++ 先++ 再返回
void test01() {
    
    
	MyInteger myInt;
	cout << ++myInt << endl; // 1
	cout << myInt << endl; // 1
}

//后置++ 先返回 再++
void test02() {
    
    

	MyInteger myInt;
	cout << myInt++ << endl; // 0
	cout << myInt << endl; // 1
}

int main() {
    
    

	test01();
	//test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：前置递增返回引用，后置递增返回值

4.5.4 赋值运算符重载

c++编译器至少给一个类添加4个函数

默认构造函数(无参，函数体为空)
默认析构函数(无参，函数体为空)
默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

示例：

class Person
{
    
    
public:

	Person(int age)
	{
    
    
		//将年龄数据开辟到堆区,并让指针m_Age维护这个堆区数据
		//堆区数据 程序员手动开辟，手动释放 在析构函数中操作
		m_Age = new int(age);
	}

	//重载赋值运算符 
	Person& operator=(Person &p)
	{
    
    
		//编译器提供的是浅拷贝
		//m_Age = p.m_Age;

		//应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝
			//Person p2(20); //p2已经有一块堆区内存[存放20]
		if (m_Age != NULL)
		{
    
    
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}

		//提供深拷贝 解决浅拷贝的问题 *p.m_Age 解引用
		m_Age = new int(*p.m_Age);

		//返回自身
		return *this;
	}

	//析构函数
	~Person()
	{
    
    
		//释放
		if (m_Age != NULL)
		{
    
    
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
	}

	//年龄的指针
	int *m_Age;

};


void test01()
{
    
    
	Person p1(18);

	Person p2(20);

	p2 = p1; //赋值操作

	cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl; // 18

	cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl; // 18

	Person p3(30);
	
	p3 = p2 = p1; //赋值操作 在p2 = p1之后再把这个对象赋值给p3 即p2 = p1函数调用之后还能返回自身

	cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_Age << endl; // 18
}

int main() {
    
    

	test01();

	//int a = 10;
	//int b = 20;
	//int c = 30;

	//c = b = a;
	//cout << "a = " << a << endl; //10
	//cout << "b = " << b << endl; //10
	//cout << "c = " << c << endl; //10

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.5.5 关系运算符重载

在这里插入图片描述

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作

示例：

class Person
{
    
    
public:
	Person(string name, int age)
	{
    
    
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	};

	bool operator==(Person & p)
	{
    
    
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
    
    
			return true;
		}
		else
		{
    
    
			return false;
		}
	}

	bool operator!=(Person & p)
	{
    
    
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
    
    
			return false;
		}
		else
		{
    
    
			return true;
		}
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01()
{
    
    
	//int a = 0;
	//int b = 0;

	Person a("孙悟空", 18);
	Person b("孙悟空", 18);

	if (a == b)
	{
    
    
		cout << "a和b相等" << endl;
	}
	else
	{
    
    
		cout << "a和b不相等" << endl;
	}

	if (a != b)
	{
    
    
		cout << "a和b不相等" << endl;
	}
	else
	{
    
    
		cout << "a和b相等" << endl;
	}
}


int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

4.5.6 函数调用运算符重载

函数调用运算符 () 也可以重载
由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
仿函数没有固定写法，非常灵活

示例：

//打印输出类
class MyPrint
{
    
    
public:
	//重载函数调用运算符
	void operator()(string text)
	{
    
    
		cout << text << endl;
	}

};

void MyPrint02(string text){
    
    
	cout << text << endl;
}

void test01()
{
    
    
	//重载了()之后，让对象使用重载后的()  
	//由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数
	MyPrint myFunc;
	myFunc("hello world");
	
	//函数调用
	MyPrint02("hello world");
}

//仿函数非常灵活，没有固定写法
//加法类
class MyAdd
{
    
    
public:
	int operator()(int v1, int v2)
	{
    
    
		return v1 + v2;
	}
};

void test02()
{
    
    
	MyAdd add;
	int ret = add(10, 10);
	cout << "ret = " << ret << endl; //20

	//匿名函数对象调用  
	//匿名对象特点：当前行执行完，立即被释放
	// 匿名对象——>类名+()  eg:MyAdd()
	cout << MyAdd()(100, 100) << endl; // 200
}

int main() {
    
    

	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.6 继承

继承是面向对象三大特性之一

有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中：
在这里插入图片描述

我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。

这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码

4.6.1 继承的基本语法

例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同

接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处

普通实现：

//Java页面
class Java 
{
    
    
public:
	void header()
	{
    
    
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}
	void footer()
	{
    
    
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	}
	void left()
	{
    
    
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	}
	void content()
	{
    
    
		cout << "JAVA学科视频" << endl;
	}
};
//Python页面
class Python
{
    
    
public:
	void header()
	{
    
    
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}
	void footer()
	{
    
    
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	}
	void left()
	{
    
    
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	}
	void content()
	{
    
    
		cout << "Python学科视频" << endl;
	}
};
//C++页面
class CPP 
{
    
    
public:
	void header()
	{
    
    
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}
	void footer()
	{
    
    
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	}
	void left()
	{
    
    
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	}
	void content()
	{
    
    
		cout << "C++学科视频" << endl;
	}
};

void test01()
{
    
    
	//Java页面
	cout << "Java下载视频页面如下： " << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//Python页面
	cout << "Python下载视频页面如下： " << endl;
	Python py;
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//C++页面
	cout << "C++下载视频页面如下： " << endl;
	CPP cp;
	cp.header();
	cp.footer();
	cp.left();
	cp.content();

}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

继承实现：

//公共页面
class BasePage
{
    
    
public:
	void header()
	{
    
    
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}

	void footer()
	{
    
    
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	}
	void left()
	{
    
    
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	}

};

//Java页面
class Java : public BasePage
{
    
    
public:
	void content()
	{
    
    
		cout << "JAVA学科视频" << endl;
	}
};
//Python页面
class Python : public BasePage
{
    
    
public:
	void content()
	{
    
    
		cout << "Python学科视频" << endl;
	}
};
//C++页面
class CPP : public BasePage
{
    
    
public:
	void content()
	{
    
    
		cout << "C++学科视频" << endl;
	}
};

void test01()
{
    
    
	//Java页面
	cout << "Java下载视频页面如下： " << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//Python页面
	cout << "Python下载视频页面如下： " << endl;
	Python py;
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//C++页面
	cout << "C++下载视频页面如下： " << endl;
	CPP cp;
	cp.header();
	cp.footer();
	cp.left();
	cp.content();


}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

继承的好处：可以减少重复的代码

语法：class 子类 : 继承方式父类

class A : public B;

A 类称为子类或派生类

B 类称为父类或基类

派生类中的成员，包含两大部分：

一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员。

从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。

4.6.2 继承方式

继承的语法：class 子类 : 继承方式父类

继承方式一共有三种：

公共继承
保护继承
私有继承

在这里插入图片描述

示例：


//父类
class Base1
{
    
    
public: 
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

//公共继承
class Son1 :public Base1
{
    
    
public:
	void func()
	{
    
    
		m_A = 10; //父类中的公共权限成员 到子类中依然是公共权限 public权限
		m_B = 10; //父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限 protected权限
		//m_C; //父类中的私有权限成员 子类不可访问
	}
};

void myClass()
{
    
    
	Son1 s1;
	s1.m_A = 100; //可以访问 公共权限属性 类内可以访问，类外也可以访问
	//s1.m_B = 100; //报错 保护权限属性 类内可以访问，类外是不可以访问的
}

//保护继承
class Base2
{
    
    
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};
class Son2:protected Base2
{
    
    
public:
	void func()
	{
    
    
		m_A; //父类中的公共权限成员 到子类中变为保护权限 protected权限
		m_B; //父类中的保护权限成员 到子类中依然保护权限 protected权限
		//m_C; //父类中的私有权限成员 子类不可访问
	}
};
void myClass2()
{
    
    
	Son2 s;
	//s.m_A; //在Son2中m_A变为保护权限属性 类外不可访问
	//s.m_B; //在Son2中m_B是保护权限属性 类外不可访问 
}

//私有继承
class Base3
{
    
    
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};
class Son3:private Base3
{
    
    
public:
	void func()
	{
    
    
		m_A; //父类中的公共权限成员 到子类中变为私有权限 private权限
		m_B; //父类中的保护权限成员 到子类中变为私有权限 private权限
		//m_C; //父类中的私有权限成员 子类不可访问
	}
};
class GrandSon3 :public Son3
{
    
    
public:
	void func()
	{
    
    
		//Son3是私有继承，所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到
		//m_A; //报错 到了Son3中 m_A变为私有，即使是儿子，也是访问不到
		//m_B; //报错
		//m_C; //报错
	}
};

4.6.3 继承中的对象模型

问题：从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？

示例：

class Base
{
    
    
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C; //私有成员只是被隐藏了，但是还是会继承下去
};

//公共继承
class Son :public Base
{
    
    
public:
	int m_D;
};

void test01()
{
    
    
	//父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去
	//父类中私有成员属性 是被编译器给隐藏 因此是被访问不到 但是确实被继承下去了
	cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl; // 16
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

利用工具查看：

在这里插入图片描述

打开工具窗口后，定位到当前CPP文件的盘符

然后输入： cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名所属文件名

效果如下图：
在这里插入图片描述

结论：父类中私有成员也是被子类继承下去了，只是由编译器给隐藏后访问不到

4.6.4 继承中构造和析构顺序

子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数

问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？

示例：

class Base 
{
    
    
public:
	Base()
	{
    
    
		cout << "Base构造函数!" << endl;
	}
	~Base()
	{
    
    
		cout << "Base析构函数!" << endl;
	}
};

class Son : public Base
{
    
    
public:
	Son()
	{
    
    
		cout << "Son构造函数!" << endl;
	}
	~Son()
	{
    
    
		cout << "Son析构函数!" << endl;
	}

};


void test01()
{
    
    
	//继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反
	Son s;
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反

4.6.5 继承同名成员处理方式

问题：当子类与父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢？

访问子类同名成员直接访问即可
访问父类同名成员需要加作用域

示例：

class Base {
    
    
public:
	Base()
	{
    
    
		m_A = 100;
	}

	void func()
	{
    
    
		cout << "Base - func()调用" << endl;
	}

	void func(int a)
	{
    
    
		cout << "Base - func(int a)调用" << endl;
	}

public:
	int m_A;
};


class Son : public Base {
    
    
public:
	Son()
	{
    
    
		m_A = 200;
	}

	//当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数
	//如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数，需要加父类的作用域
	void func()
	{
    
    
		cout << "Son - func()调用" << endl;
	}
public:
	int m_A;
};

void test01()
{
    
    
	Son s;

	cout << "Son下的m_A = " << s.m_A << endl; //200
	//如果通过子类对象 访问到父类中同名成员，需要加作用域 Base::
	cout << "Base下的m_A = " << s.Base::m_A << endl; //100 

	s.func(); //直接调用 调用的是子类中的同名成员 Son - func()调用
	s.Base::func(); //调用的是父类中的同名成员 Base - func()调用
	//如果子类中出现和父类同名的成员函数，子类的同名成员会隐藏掉父类中所有同名成员函数
	//如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数，需要加作用域
	s.Base::func(10); 

}
int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

子类对象可以直接访问到子类中同名成员
子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名函数

4.6.6 继承同名静态成员处理方式

问题：继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问？

静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致

访问子类同名成员直接访问即可
访问父类同名成员需要加作用域

示例：

class Base {
    
    
public:
	static void func()
	{
    
    
		cout << "Base - static void func()" << endl;
	}
	static void func(int a)
	{
    
    
		cout << "Base - static void func(int a)" << endl;
	}

	static int m_A;
};

int Base::m_A = 100;

class Son : public Base {
    
    
public:
	static void func()
	{
    
    
		cout << "Son - static void func()" << endl;
	}
	static int m_A;
};

int Son::m_A = 200;

//同名成员属性
void test01()
{
    
    
	//通过对象访问
	cout << "通过对象访问： " << endl;
	Son s;
	cout << "Son  下 m_A = " << s.m_A << endl;
	cout << "Base 下 m_A = " << s.Base::m_A << endl;

	//通过类名访问
	cout << "通过类名访问： " << endl;
	cout << "Son  下 m_A = " << Son::m_A << endl;
	cout << "Base 下 m_A = " << Son::Base::m_A << endl;
}

//同名成员函数
void test02()
{
    
    
	//通过对象访问
	cout << "通过对象访问： " << endl;
	Son s;
	s.func();
	s.Base::func();

	cout << "通过类名访问： " << endl;
	Son::func();
	Son::Base::func();
	//出现同名，子类会隐藏掉父类中所有同名成员函数，需要加作作用域访问
	Son::Base::func(100);
}
int main() {
    
    

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样，只不过有两种访问的方式（通过对象和通过类名）

4.6.7 多继承语法

C++允许一个类继承多个类

语法： class 子类：继承方式父类1 ，继承方式父类2...

多继承可能会引发父类中有同名成员出现，需要加作用域区分

C++实际开发中不建议用多继承

示例：

class Base1 {
    
    
public:
	Base1()
	{
    
    
		m_A = 100;
	}
public:
	int m_A;
};

class Base2 {
    
    
public:
	Base2()
	{
    
    
		m_A = 200;  //开始是m_B 不会出问题，但是改为m_A就会出现不明确
	}
public:
	int m_A;
};

//语法：class 子类：继承方式 父类1 ，继承方式 父类2 
class Son : public Base2, public Base1 
{
    
    
public:
	Son()
	{
    
    
		m_C = 300;
		m_D = 400;
	}
public:
	int m_C;
	int m_D;
};


//多继承容易产生成员同名的情况
//通过使用类名作用域可以区分调用哪一个基类的成员
void test01()
{
    
    
	Son s;
	cout << "sizeof Son = " << sizeof(s) << endl; // 16
	cout << s.Base1::m_A << endl;
	cout << s.Base2::m_A << endl;
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：多继承中如果父类中出现了同名情况，子类使用时候要加作用域

4.6.8 菱形继承

菱形继承概念：

两个派生类继承同一个基类

又有某个类同时继承者两个派生类

这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承

典型的菱形继承案例：

在这里插入图片描述

菱形继承问题：

羊继承了动物的数据，驼同样继承了动物的数据，当草泥马使用数据时，就会产生二义性。
草泥马继承自动物的数据继承了两份，其实我们应该清楚，这份数据我们只需要一份就可以。

示例：

//动物类
class Animal
{
    
    
public:
	int m_Age;
};

//利用虚继承，可以解决菱形继承问题
//继承前加virtual关键字后，变为虚继承
//此时公共的父类Animal称为虚基类
//羊类
class Sheep : virtual public Animal {
    
    };
//驼类
class Tuo   : virtual public Animal {
    
    };
//羊驼类
class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {
    
    };

void test01()
{
    
    
	SheepTuo st;
	//st.m_Age = 100; //报错 因为属性m_Age羊类有一份 驼类有一份 不明确
	//加作用域明确是哪个类里面的
	st.Sheep::m_Age = 100;
	st.Tuo::m_Age = 200;

	//当菱形继承，两个父类拥有相同数据，需要加以作用域区分
	cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl; //100 虚继承后结果为 200
	cout << "st.Tuo::m_Age = " <<  st.Tuo::m_Age << endl; //200  虚继承后结果为 200

	//这份数据我们知道 只要一份就可以 菱形继承导致数据有两份 资源浪费
	cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl; //虚继承后 这里不会出现不明确情况了 结果为200
}


int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据，导致资源浪费以及毫无意义
利用虚继承可以解决菱形继承问题

4.7 多态

4.7.1 多态的基本概念

多态是C++面向对象三大特性之一

多态分为两类

静态多态: 函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名
动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别：

静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址

下面通过案例进行讲解多态

class Animal
{
    
    
public:
	//Speak函数就是虚函数
	//函数前面加上virtual关键字，变成虚函数，那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了。
	virtual void speak()
	{
    
    
		cout << "动物在说话" << endl;
	}
};

class Cat :public Animal
{
    
    
public:
	// 重写 函数返回值类型 函数名参数列表 完全相同
	//子类重写时 virtual关键字可写可不写
	virtual void speak()
	{
    
    
		cout << "小猫在说话" << endl;
	}
};

class Dog :public Animal
{
    
    
public:
	void speak()
	{
    
    
		cout << "小狗在说话" << endl;
	}

};

//地址早绑定 在编译阶段确定函数地址
//如果想执行让猫说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定，地址晚绑定

//我们希望传入什么对象，那么就调用什么对象的函数
//如果函数地址在编译阶段就能确定，那么静态联编 
//如果函数地址在运行阶段才能确定，就是动态联编
void DoSpeak(Animal & animal)
{
    
    
	animal.speak();
}

//动态多态满足条件： 
//1、有继承关系
//2、子类重写父类中的虚函数
	//重写：函数返回值类型 函数名参数列表 完全相同
//动态多态使用：
//父类指针或引用 指向子类对象
	//Animal & animal = cat;  Animal &父类引用 指向子类传入对象cat

void test01()
{
    
    
	Cat cat;
	DoSpeak(cat); // Animal & animal = cat;


	Dog dog;
	DoSpeak(dog);
}


int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

多态满足条件

有继承关系
子类重写父类中的虚函数

多态使用条件

父类指针或引用指向子类对象

重写：函数返回值类型函数名参数列表完全一致称为重写
在这里插入图片描述

4.7.2 多态案例一-计算器类

案例描述：

分别利用普通写法和多态技术，设计实现两个操作数进行运算的计算器类

多态的优点：

代码组织结构清晰
可读性强
利于前期和后期的扩展以及维护

示例：

//普通实现
class Calculator {
    
    
public:
	int getResult(string oper)
	{
    
    
		if (oper == "+") {
    
    
			return m_Num1 + m_Num2;
		}
		else if (oper == "-") {
    
    
			return m_Num1 - m_Num2;
		}
		else if (oper == "*") {
    
    
			return m_Num1 * m_Num2;
		}
		//如果要提供新的运算，需要修改源码
		//在真实开发中 提倡 开闭原则
		//开闭原则:对扩展进行开发，对修改进行关闭
	}
public:
	int m_Num1; //操作数1
	int m_Num2; //操作数2
};

void test01()
{
    
    
	//普通实现测试
	Calculator c;
	c.m_Num1 = 10;
	c.m_Num2 = 10;
	cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl;

	cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl;

	cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl;
}



//利用多态实现计算器
//计算器抽象类(基类)
//多态优点：
//1、代码组织结构清晰，
//2、可读性强，
//3、利于前期和后期的扩展以及维护
class AbstractCalculator
{
    
    
public :

	virtual int getResult()
	{
    
    
		return 0;
	}

	int m_Num1;
	int m_Num2;
};

//加法计算器
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
    
    
public:
	int getResult()
	{
    
    
		return m_Num1 + m_Num2;
	}
};

//减法计算器
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
    
    
public:
	int getResult()
	{
    
    
		return m_Num1 - m_Num2;
	}
};

//乘法计算器
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
    
    
public:
	int getResult()
	{
    
    
		return m_Num1 * m_Num2;
	}
};


void test02()
{
    
    
	//创建加法计算器
	AbstractCalculator *abc = new AddCalculator; //new出来的 创建在堆区
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; //20
	delete abc;  //用完了记得销毁 因为是在堆区数据

	//创建减法计算器
	abc = new SubCalculator; 
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;  

	//创建乘法计算器
	abc = new MulCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}

int main() {
    
    

	//test01();

	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：C++开发提倡利用多态设计程序架构，因为多态优点很多

4.7.3 纯虚函数和抽象类

在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容

因此可以将虚函数改为纯虚函数

纯虚函数语法：virtual 返回值类型函数名（参数列表）= 0 ;

当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类

抽象类特点：

无法实例化对象
子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类

示例：

class Base
{
    
    
public:
	//纯虚函数
	//类中只要有一个纯虚函数就称为抽象类
	//抽象类特点：
	//1、抽象类无法实例化对象
	//2、子类必须重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
	virtual void func() = 0;
};

class Son :public Base
{
    
    
public:
	virtual void func() 
	{
    
    
		cout << "func调用" << endl;	
	};
};

void test01()
{
    
    
	//Base b; // 错误，抽象类无法实例化对象
	//base = new Base; // 错误，抽象类无法实例化对象
	//Son s; //子类必须重写父类中的纯虚函数，否则无法实例化对象
	Base * base = new Son;
	base->func();
	delete base;//记得销毁
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

4.7.4 多态案例二-制作饮品

案例描述：

制作饮品的大致流程为：煮水 - 冲泡 - 倒入杯中 - 加入辅料

利用多态技术实现本案例，提供抽象制作饮品基类，提供子类制作咖啡和茶叶
在这里插入图片描述

示例：

//抽象制作饮品
class AbstractDrinking {
    
    
public:
	//烧水
	virtual void Boil() = 0;
	//冲泡
	virtual void Brew() = 0;
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup() = 0;
	//加入辅料
	virtual void PutSomething() = 0;
	//规定流程
	void MakeDrink() {
    
    
		Boil();
		Brew();
		PourInCup();
		PutSomething();
	}
};

//制作咖啡
class Coffee : public AbstractDrinking {
    
    
public:
	//烧水
	virtual void Boil() {
    
    
		cout << "煮农夫山泉!" << endl;
	}
	//冲泡
	virtual void Brew() {
    
    
		cout << "冲泡咖啡!" << endl;
	}
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup() {
    
    
		cout << "将咖啡倒入杯中!" << endl;
	}
	//加入辅料
	virtual void PutSomething() {
    
    
		cout << "加入牛奶!" << endl;
	}
};

//制作茶水
class Tea : public AbstractDrinking {
    
    
public:
	//烧水
	virtual void Boil() {
    
    
		cout << "煮自来水!" << endl;
	}
	//冲泡
	virtual void Brew() {
    
    
		cout << "冲泡茶叶!" << endl;
	}
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup() {
    
    
		cout << "将茶水倒入杯中!" << endl;
	}
	//加入辅料
	virtual void PutSomething() {
    
    
		cout << "加入枸杞!" << endl;
	}
};

//制作业务函数
void DoWork(AbstractDrinking* drink) {
    
    
	drink->MakeDrink();
	delete drink;
}

void test01() {
    
    
	DoWork(new Coffee); //AbstractDrinking* drink = new Coffee 父类指针指向子类对象
	cout << "--------------" << endl;
	DoWork(new Tea);
}


int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

多态：一个接口多个形态【传入对象不同，但都是同一个接口会制作不同的饮品】

4.7.5 虚析构和纯虚析构

多态使用时，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码

解决方式：将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构

虚析构和纯虚析构共性：

可以解决父类指针释放子类对象
都需要有具体的函数实现

虚析构和纯虚析构区别：

如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象
如果只是虚析构，没有纯虚函数情况下，还是可以实例化对象

虚析构语法：

virtual ~类名(){}

纯虚析构语法：

virtual ~类名() = 0;

类名::~类名(){}

示例：

class Animal {
    
    
public:

	Animal()
	{
    
    
		cout << "Animal 构造函数调用！" << endl;
	}

	//析构函数加上virtual关键字，变成虚析构函数
	//利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象时不干净的问题
	//virtual ~Animal()
	//{
    
    
	//	cout << "Animal虚析构函数调用！" << endl;
	//}

	//纯虚析构函数  虚析构与纯虚析构只能有一个
	//需要声明也需要实现
	//有了纯虚析构后 这个类也属于抽象类 无法实例化对象
	virtual ~Animal() = 0;
	
	//纯虚函数
	virtual void Speak() = 0;
};

Animal::~Animal()
{
    
    
	cout << "Animal 纯虚析构函数调用！" << endl;
}

//和包含普通纯虚函数的类一样，包含了纯虚析构函数的类也是一个抽象类。不能够被实例化。

class Cat : public Animal {
    
    
public:
	Cat(string name)
	{
    
    
		cout << "Cat构造函数调用！" << endl;
		m_Name = new string(name); //new string 返回的是string的指针 创建在堆区
	}
	virtual void Speak()
	{
    
    
		cout << *m_Name <<  "小猫在说话!" << endl;
	}
	~Cat()
	{
    
    
		cout << "Cat析构函数调用!" << endl;
		if (this->m_Name != NULL) {
    
    
			delete m_Name;
			m_Name = NULL;
		}
	}

public:
	string *m_Name; //为了让小猫名称创建在堆区
};

void test01()
{
    
    
	Animal *animal = new Cat("Tom");
	animal->Speak();

	//父类指针在析构时候 不会调用子类中析构函数 导致子类如果有堆区属性 会出现内存泄漏情况	
	//怎么解决？给基类增加一个虚析构函数
	//虚析构函数就是用来解决通过父类指针释放子类对象
	delete animal;
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：

1. 虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象

2. 如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构

3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

4.7.6 多态案例三-电脑组装

案例描述：

电脑主要组成部件为 CPU（用于计算），显卡（用于显示），内存条（用于存储）

将每个零件封装出抽象基类，并且提供不同的厂商生产不同的零件，例如Intel厂商和Lenovo厂商

创建电脑类提供让电脑工作的函数，并且调用每个零件工作的接口

测试时组装三台不同的电脑进行工作
在这里插入图片描述

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

//抽象不同零件类 
//抽象CPU类
class CPU
{
    
    
public:
	//抽象的计算函数
	virtual void calculate() = 0;
};

//抽象显卡类
class VideoCard
{
    
    
public:
	//抽象的显示函数
	virtual void display() = 0;
};

//抽象内存条类
class Memory
{
    
    
public:
	//抽象的存储函数
	virtual void storage() = 0;
};

//电脑类
class Computer
{
    
    
public:
	Computer(CPU * cpu, VideoCard * vc, Memory * mem)
	{
    
    
		m_cpu = cpu;
		m_vc = vc;
		m_mem = mem;
	}

	//提供工作的函数
	void work()
	{
    
    
		//让零件工作起来，调用接口
		m_cpu->calculate();

		m_vc->display();

		m_mem->storage();
	}

	//提供析构函数 释放3个电脑零件
	~Computer()
	{
    
    

		//释放CPU零件
		if (m_cpu != NULL)
		{
    
    
			delete m_cpu;
			m_cpu = NULL;
		}

		//释放显卡零件
		if (m_vc != NULL)
		{
    
    
			delete m_vc;
			m_vc = NULL;
		}

		//释放内存条零件
		if (m_mem != NULL)
		{
    
    
			delete m_mem;
			m_mem = NULL;
		}
	}

private:

	CPU * m_cpu; //CPU的零件指针
	VideoCard * m_vc; //显卡零件指针
	Memory * m_mem; //内存条零件指针
};

//具体厂商
//Intel厂商
class IntelCPU :public CPU
{
    
    
public:
	virtual void calculate()
	{
    
    
		cout << "Intel的CPU开始计算了！" << endl;
	}
};

class IntelVideoCard :public VideoCard
{
    
    
public:
	virtual void display()
	{
    
    
		cout << "Intel的显卡开始显示了！" << endl;
	}
};

class IntelMemory :public Memory
{
    
    
public:
	virtual void storage()
	{
    
    
		cout << "Intel的内存条开始存储了！" << endl;
	}
};

//Lenovo厂商
class LenovoCPU :public CPU
{
    
    
public:
	virtual void calculate()
	{
    
    
		cout << "Lenovo的CPU开始计算了！" << endl;
	}
};

class LenovoVideoCard :public VideoCard
{
    
    
public:
	virtual void display()
	{
    
    
		cout << "Lenovo的显卡开始显示了！" << endl;
	}
};

class LenovoMemory :public Memory
{
    
    
public:
	virtual void storage()
	{
    
    
		cout << "Lenovo的内存条开始存储了！" << endl;
	}
};


void test01()
{
    
    
	//第一台电脑零件
	CPU * intelCpu = new IntelCPU;
	VideoCard * intelCard = new IntelVideoCard;
	Memory * intelMem = new IntelMemory;

	cout << "第一台电脑开始工作：" << endl;
	//创建第一台电脑
	Computer * computer1 = new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem);
	computer1->work();
	delete computer1;

	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "第二台电脑开始工作：" << endl;
	//第二台电脑组装
	Computer * computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);;
	computer2->work();
	delete computer2;

	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "第三台电脑开始工作：" << endl;
	//第三台电脑组装
	Computer * computer3 = new Computer(new LenovoCPU, new IntelVideoCard, new LenovoMemory);;
	computer3->work();
	delete computer3;

}

在这里插入图片描述

5 文件操作

程序运行时产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束都会被释放

通过文件可以将数据持久化

C++中对文件操作需要包含头文件 < fstream >

文件类型分为两种：

文本文件 - 文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中
二进制文件 - 文件以文本的二进制形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂它们

操作文件的三大类:

ofstream：写操作
ifstream：读操作
fstream ：读写操作

5.1文本文件

5.1.1写文件

写文件步骤如下：

包含头文件

#include <fstream>
创建流对象

ofstream ofs;
打开文件

ofs.open(“文件路径”,打开方式);
写数据

ofs << “写入的数据”;
关闭文件

ofs.close();

文件打开方式：

打开方式	解释
ios::in	为读文件而打开文件
ios::out	为写文件而打开文件
ios::ate	初始位置：文件尾
ios::app	追加方式写文件
ios::trunc	如果文件存在先删除，再创建
ios::binary	二进制方式

注意： 文件打开方式可以配合使用，利用|操作符

例如：用二进制方式写文件 ios::binary | ios:: out

示例：

//文本文件 写文件

//1、包含头文件
#include <fstream>

void test01()
{
    
    
	//2、创建流对象
	ofstream ofs;
	//3、指定打开方式
	ofs.open("test.txt", ios::out);	
	//4、写内容
	ofs << "姓名：张三" << endl;
	ofs << "性别：男" << endl;
	ofs << "年龄：18" << endl;
	//5、关闭文件
	ofs.close();
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：

文件操作必须包含头文件 fstream
读文件可以利用 ofstream ，或者fstream类
打开文件时候需要指定操作文件的路径，以及打开方式
利用<<可以向文件中写数据
操作完毕，要关闭文件

5.1.2读文件

读文件与写文件步骤相似，但是读取方式相对于比较多

读文件步骤如下：

包含头文件

#include <fstream>
创建流对象

ifstream ifs;
打开文件并判断文件是否打开成功

ifs.open(“文件路径”,打开方式);
读数据

四种方式读取
关闭文件

ifs.close();

示例：

//1、包含头文件
#include <fstream>
#include <string>
void test01()
{
    
    
	//2、创建流对象
	ifstream ifs;
	//3、打开文件 并且判断是否打开成功
	ifs.open("test.txt", ios::in);
	if (!ifs.is_open())
	{
    
    
		cout << "文件打开失败" << endl;
		return;
	}

	//4、读数据
	//第一种方式 字符数组
	//char buf[1024] = { 0 };
	//while (ifs >> buf)
	//{
    
    
	//	cout << buf << endl;
	//}

	//第二种 一行一行数据放入字符数组
	//char buf[1024] = { 0 };
	//while (ifs.getline(buf,sizeof(buf)))
	//{
    
    
	//	cout << buf << endl;
	//}

	//第三种 字符串
	//string buf;
	//while (getline(ifs, buf))
	//{
    
    
	//	cout << buf << endl;
	//}

	//第四种 不推荐！ 一个个字符读 一个个数据放到字符c中
	char c;
	while ((c = ifs.get()) != EOF) // EOF end of file 文件尾部标识
	{
    
    
		cout << c;
	}
	//5、关闭文件
	ifs.close();


}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

读文件可以利用 ifstream ，或者fstream类
利用is_open函数可以判断文件是否打开成功
close 关闭文件

5.2 二进制文件

以二进制的方式对文件进行读写操作

打开方式要指定为 ios::binary

5.2.1 写文件

二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write

函数原型：ostream& write(const char * buffer,int len);

参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数

示例：

//1、包含头文件
#include <fstream>
#include <string>

class Person
{
    
    
public:
	//这里最好用char 不要用string
	char m_Name[64]; //姓名
	int m_Age; //年龄
};

//二进制文件  写文件
void test01()
{
    
    
	//2、创建输出流对象
	ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
	
	//3、打开文件
	//ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);

	//4、写文件
	Person p = {
    
    "张三"  , 18};
	ofs.write((const char *)&p, sizeof(p)); //&p 返回的是person* 但要const char型 所以强转

	//5、关闭文件
	ofs.close();
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

总结：

文件输出流对象可以通过write函数，以二进制方式写数据

5.2.2 读文件

二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read

函数原型：istream& read(char *buffer,int len);

参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数

示例：

#include <fstream>
#include <string>

class Person
{
    
    
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

void test01()
{
    
    
	ifstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (!ifs.is_open())
	{
    
    
		cout << "文件打开失败" << endl;
		return;
	}

	Person p;
	ifs.read((char *)&p, sizeof(p));
	cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄： " << p.m_Age << endl;

	ifs.close();
}

int main() {
    
    

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

文件输入流对象可以通过read函数，以二进制方式读数据