类和对象
#知识点总结#
面向对象三大概念: 封装、继承、多态
1类和对象
类的封装
有2层含义（把属性和方法进行封装 对属性和方法进行访问控制）
在用struct定义类时，所有成员的默认属性为public
在用class定义类时，所有成员的默认属性为private
#pragma once //只包含一次 和条件编译的作用是一样的。
类的声明和类的实现分开
2对象的构造和析构
类的数据成员是不能在声明类时初始化的。
2.1构造和析构函数
C++编译器提供了构造函数(constructor)来处理对象的初始化。
与类名相同的成员函数叫做构造函数；构造函数在定义时可以有参数
自动调用：一般情况下C++编译器会自动调用构造函数
手动调用：在一些情况下则需要手工调用构造函数
定义一个特殊的成员函数清理对象，这个特殊的成员函数叫做析构函数
语法：~ClassName()
析构函数没有参数；在对象销毁时自动被调用
构造函数先创建的对象后释放
C++编译器构造析构方案 PK 对象显示初始化方案
定义对象数组时，没有机会进行显示初始化
2.2构造函数的分类及调用
1.无参数构造函数 调用方法： Test t1, t2;
2.有参构造函数 三种调用方法：
Test5 t1(10); 括号法
Test5 t2 = (20, 10); 等号法
Test5 t3 = Test5(30); 直接调用构造函数法
直接调用构造函数会产生一个匿名对象（难点：匿名对象的去和留）
3.拷贝构造函数调用时机
目的：完成对象的初始化；C++编译器自动调用
AA(const AA &obj2)
{
a = obj2.a + 10;
}
Const可加可不加
拷贝构造函数的四种调用场景：
（1）（2）用对象1 初始化 对象2
AA a2 = a1; 初始化法
AA a2(a1); 括号法
注意：对象初始化操作 和 等号操作 是两个不同的概念
（3）复制对象作为参数传递给函数
void f ( Location p )
{
cout << “Funtion:” << p.GetX() << “,” << p.GetY() << endl ;
}
void mainobjplay()
{
Location A ( 1, 2 ) ; //形参p是一个元素，函数调用，会执行实参变量A初始化形 参变量p
f ( A ) ;
}
（4）
g函数返回一个元素
结论1：函数的返回值是一个元素（复杂类型的），返回的是一个新对象类（匿名对象）的拷贝构造函数。
匿名对象的去和留，关键看，返回时如何接：
若返回的匿名对象，赋值给另外一个同类型的对象，那么匿名对象会被析构
若返回的匿名对象，来初始化另外一个同类型的对象，那么匿名对象会直接转成新的对象
4.默认构造函数
默认无参构造函数：其函数体为空
默认拷贝构造函数：简单的进行成员变量的值复制
2.3构造函数调用规则研究
当类中定义了拷贝构造函数时，c++编译器不会提供无参数构造函数。
当类中定义了任意的非拷贝构造函数，c++编译器不会提供默认无参构造函数
总结：在定义类时，只要你写了构造函数，那么你必须用。
2.4深拷贝和浅拷贝
对象的数据资源是由指针指示的堆时，默认拷贝构造函数仅作指针值复制
如下图所示，浅拷贝指两个同类对象的指针变量指向堆的同一块内存，当obj2被析构后堆上的内存被释放，等到obj1被析构时，堆上的同一块内存又要被释放，同一块内存被析构两次会引起程序的coredump。
两个对象的成员使用同一块内存肯定容易出现问题
解决方案：手工编写拷贝构造函数，使用深拷贝（重新分配内存并复制相关内容到内存里）
C++编译器提供的 等号操作 也属于浅拷贝
解决方案：需要重载操作符
2.5多个对象构造和析构
对象初始化列表
出现原因：
1.必须这样做：
如果我们有一个类成员，它本身是一个类或者是一个结构，而且这个成员它只有一个带参数的构造函数，没有默认构造函数。这时要对这个类成员进行初始化，就必须调用这个类成员的带参数的构造函数。
2、类成员中若有const修饰，必须在对象初始化的时候，给const int m 赋值
当类成员中含有一个const对象时，或者是一个引用时，他们也必须要通过成员初始化列表进行初始化，因为这两种对象要在声明后马上初始化，而在构造函数中，做的是对他们的赋值，这样是不被允许的。
Constructor::Contructor() : m1(v1), m2(v1,v2), m3(v3)
例 B(int _b1,int _b2,int m,int n): a1(m),a2(n),c(0)
注意：
成员变量的初始化顺序与声明的顺序相关，与在初始化列表中的顺序无关
初始化列表先于构造函数的函数体执行
2.6构造函数和析构函数的调用顺序研究
1）当类中有成员变量是其它类的对象时，首先调用成员变量的构造函数，调用顺序与 声明顺序相同；之后调用自身类的构造函数
2）析构函数的调用顺序与对应的构造函数调用顺序相反
2.7构造函数和析构函数综合练习
ABCD(400, 500, 600); 匿名对象生命周期
//会产生一个临时的匿名对象
//匿名的临时对象，编译器会立刻销毁，不等到正常函数调用完毕
ABCD abcd = ABCD(100, 200, 300); 匿名对象的去和留
直接调用构造函数会产生一个匿名对象
构造函数中调用构造函数（会产生匿名对象）是危险的行为。
2.8对象的动态建立和释放
C语言中是利用库函数malloc和free来分配和撤销内存空间的
注意： new和delete是运算符，不是函数，因此执行效率高
虽然为了与C语言兼容，C++仍保留malloc和free函数，但建议用户不用malloc和free函数，而用new和delete运算符。
用new分配数组空间时不能指定初值。如果由于内存不足等原因而无法正常分配空间，则new会返回一个空指针NULL，用户可以根据该指针的值判断分配空间是否成功。
使用类名定义的对象都是静态的，程序运行过程中，对象所占的空间是不能随时释放的。可以用new运算符动态建立对象，用delete运算符撤销对象
new能自动执行类的构造函数，delete能自动执行类的析构函数
new 在堆上分配内存 delete ：
分配基础类型 、分配数组类型、分配对象
new和malloc 深入分析：
混用测试、异同比较 ：可以混合调用
结论： malloc不会调用类的构造函数
free不会调用类的析构函数
3静态成员变量&成员函数
静态成员变量
把一个类的成员说明为 static 时，这个类无论有多少个对象被创建，这些对象共享这个 static 成员。
静态成员变量需要在类外初始化，int Counter :: smem = 1 ;
访问静态成员变量的2种方法：Counter :: smem ；c.smem；
静态成员函数
静态成员函数提供不依赖于类数据结构的共同操作，它没有this指针。
在类外调用静态成员函数用 “类名 :: ”作限定词，或通过对象调用。
静态成员函数中，不能使用普通变量。
4 C++面向对象模型初探
1）C++类对象中的成员变量和成员函数是分开存储的
成员变量：
普通成员变量：存储于对象中，与struct变量有相同的内存布局和字节对齐方式
静态成员变量：存储于全局数据区中
成员函数：存储于代码段中。
2）C++编译器对普通成员函数的内部处理
C++中类的普通成员函数都隐式包含一个指向当前对象的this指针。
this指针
若类成员函数的形参和类的属性名字相同，通过this指针来解决，否则成员变量的值为乱码。
Test(int m_k)
{
m_k = m_k; 应为this->m_k = m_k;
m_q = 0;
}
在成员函数后面加const 修饰的不是函数，修饰的是隐藏的this指针，修饰的是this指针指向的内存空间
本身this指针就是一个常指针，不可更改
int getK(int a,int b) const {…}
转换为全局函数：int getK(const Test *const this,int a,int b) {…}
全局函数PK成员函数
把全局函数转化成成员函数，通过this指针隐藏左操作数
Test add(Test &t1, Test &t2)===》Test add( Test &t2) 即t1.add(t2)调用
把成员函数转换成全局函数，多了一个参数，即this指针
void printAB()–》void printAB(Test *pthis)
函数返回元素和返回引用
Test& add(Test &t2) //*this //函数返回引用 实际实现t1=t1+t2
{
this->a = this->a + t2.getA();
this->b = this->b + t2.getB();
return *this; //操作让this指针回到元素状态 即(&t1)=t1,返回的是元素
}
Test add2(Test &t2) //*this //函数返回元素
{
//t3是局部变量 实际实现t3=t1+t2
Test t3(this->a+t2.getA(), this->b + t2.getB()) ;
return t3;
}
5 友元函数和友元类
其会破坏类的封装性。
为什么要设计？因为有时候确实要访问某些类的私有属性，就开了个后门，方便程序员调用。
友元函数：
friend void setA1(A1 *p, int a1);
说明语句位置与访问描述无关（在public和private里都一样）
友元类：
若B类是A类的友员类，则B类的所有成员函数都是A类的友员函数
友员类通常设计为一种对数据操作或类之间传递消息的辅助类
6 运算符重载
6.1概念
所谓重载，就是重新赋予新的含义。
编译器给提供了一种机制，让用户自己去完成，自定义类型的加减操作这个机制就是运算符重载机制。
运算符重载的本质是一个函数
6.2运算符重载的限制
6.3运算符重载编程基础
运算符重载的两种方法：
通过类成员函数完成
通过全局函数方法完成
前置—操作符
Complex& operator–()
后置— 操作符
Complex operator–(int) ////先使用 后++
前置和后置运算符总结
C++中通过一个占位参数来区分前置运算和后置运算
全局函数、类成员函数方法实现运算符重载步骤
1）要承认操作符重载是一个函数，写出函数名称operator+ ()
2）根据操作数，写出函数参数
3）根据业务，完善函数返回值(看函数是返回引用 还是指针或者元素)，及实现函数业 务
友元函数实现操作符重载的应用场景
1）友元函数和成员函数选择方法
当无法修改左操作数的类时，使用全局函数进行重载
=, [], ()和->操作符只能通过成员函数进行重载
2）只能用友元函数 重载 << >>操作符
istream 和 ostream 是 C++ 的预定义流类
cin 是 istream 的对象，cout 是 ostream 的对象
ostream& operator<<(ostream &out, Complex &c1)
//调用方法
cout<<c1;
//链式编程支持
cout<<c1<<“abcc”;
cout.operator<<(c1).operator<<(“abcd”);
//函数返回值充当左值 需要返回一个引用
类成员函数方法无法实现 << 操作符重载
//因无法拿到cout这个类的源码
cout.operator<<(c1);
3）友元函数重载操作符使用注意点
友员函数重载运算符常用于运算符的左右操作数类型不同的情况
6.4运算符重载提高
1.重载赋值运算符=
赋值运算符重载用于对象数据的复制
重载函数原型为：
类型 & 类名 :: operator= ( const 类名 & ) ;
结论:
1 先释放旧的内存
2 返回一个引用
3 =操作符 从右向左
2.重载数组下标运算符[]
运算符 [] 和 () 是二元运算符
[] 运算符用于访问数据对象的元素
重载格式 类型 类 :: operator[] ( 类型 ) ；
设 x 是类 X 的一个对象，则表达式
x [ y ]
可被解释为
x . operator [ ] ( y )
函数返回值当左值时需要返回一个引用。
3.重载函数调用符 ()
设 x 是类 X 的一个对象，则表达式
x ( arg1, arg2, … )
可被解释为
x . operator () (arg1, arg2, … )
例：
double F :: operator ( ) ( double x , double y )
{ return x * x + y * y ; }
F f ;
f ( 5.2 , 2.5 );
5.为什么不要重载&&和||操作符
1）&&和||是C++中非常特殊的操作符
2）&&和||内置实现了短路规则
3）操作符重载是靠函数重载来完成的
4）操作数作为函数参数传递
5）C++的函数参数都会被求值，无法实现短路规则
Test t1 = 0;
Test t2 = 1;
if ( t1 && (t1 + t2) ) //两个函数都被执行了，而且是先执行了+
6.5运算符重载在项目开发中的应用
实现一个数组类
实现一个字符串类
智能指针类编写 （没有对应详细视频）
智能指针思想：
工程中的智能指针是一个类模板
通过构造函数接管申请的内存
通过析构函数确保堆内存被及时释放
通过重载指针运算符* 和 -> 来模拟指针的行为
通过重载比较运算符 == 和 != 来模拟指针的比较
#创智播客C++学习#