const
作用
- 修饰变量，说明该变量不可以被改变；
- 修饰指针，分为指向常量的指针和指针常量；
- 常量引用，经常用于形参类型，即避免了拷贝，又避免了函数对值的修改；
- 修饰成员函数，说明该成员函数内不能修改成员变量;
static
作用
- 修饰普通变量，修改变量的存储区域和生命周期，使变量存储在静态区，在 main 函数运行前就分配了空间，如果有初始值就用初始值初始化它，如果没有初始值系统用默认值初始化它。
- 修饰普通函数，表明函数的作用范围，仅在定义该函数的文件内才能使用。在多人开发项目时，为了防止与他人命名空间里的函数重名，可以将函数定位为 static。
- 修饰成员变量，修饰成员变量使所有的对象只保存一个该变量，而且不需要生成对象就可以访问该成员。
- 修饰成员函数，修饰成员函数使得不需要生成对象就可以访问该函数，但是在 static 函数内不能访问非静态成员。
static修饰成员变量时，要在全局进行初始化
class A {
public:
static int a;
};
int A::a = 3;
在C\C++中，通常可以把内存理解为4个分区：栈、堆、全局/静态存储区和常量存储区。下面我们分别简单地介绍一下各自的特点。
1 栈
通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的变量的存储区，用于在函数作用域内创建，在离开作用域后自动销毁的变量的存储区。通常是局部变量，函数参数等的存储区。他的存储空间是连续的，两个紧密挨着定义的局部变量，他们的存储空间也是紧挨着的。栈的大小是有限的，通常Visual C++编译器的默认栈的大小为1MB，所以不要定义int a[1000000]这样的超大数组。
2 堆
通常是用于那些在编译期间不能确定存储大小的变量的存储区，它的存储空间是不连续的，一般由malloc（或new）函数来分配内存块，并且需要用free（delete）函数释放内存。如果程序员没有释放掉，那么就会出现常说的内存泄漏问题。需要注意的是，两个紧挨着定义的指针变量，所指向的malloc出来的两块内存并不一定的是紧挨着的，所以会产生内存碎片。另外需要注意的一点是，堆的大小几乎不受限制，理论上每个程序最大可达4GB。
3 全局/静态存储区
和“栈”一样，通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的变量的存储区，但它用于的是在整个程序运行期间都可见的全局变量和静态变量。
4 常量存储区
和“全局/静态存储区”一样，通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的常量的存储区，并且在程序运行期间，存储区内的常量是全局可见的。这是一块比较特殊的存储去，他们里面存放的是常量，不允许被修改。
inline 内联函数
特征
- 相当于把内联函数里面的内容写在调用内联函数处；
- 相当于不用执行进入函数的步骤，直接执行函数体；
- 相当于宏，却比宏多了类型检查，真正具有函数特性；
- 编译器一般不内联包含循环、递归、switch 等复杂操作的内联函数；
- 在类声明中定义的函数，除了虚函数的其他函数都会自动隐式地当成内联函数。
优缺点
优点
- 内联函数同宏函数一样将在被调用处进行代码展开，省去了参数压栈、栈帧开辟与回收，结果返回等，从而提高程序运行速度。
- 内联函数相比宏函数来说，在代码展开时，会做安全检查或自动类型转换（同普通函数），而宏定义则不会。
- 在类中声明同时定义的成员函数，自动转化为内联函数，因此内联函数可以访问类的成员变量，宏定义则不能。
- 内联函数在运行时可调试，而宏定义不可以。
缺点
- 代码膨胀。内联是以代码膨胀（复制）为代价，消除函数调用带来的开销。如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。
- inline 函数无法随着函数库升级而升级。inline函数的改变需要重新编译，不像 non-inline 可以直接链接。
- 是否内联，程序员不可控。内联函数只是对编译器的建议，是否对函数内联，决定权在于编译器。
虚函数（virtual）可以是内联函数（inline）吗？
- 虚函数可以是内联函数，内联是可以修饰虚函数的，但是当虚函数表现多态性的时候不能内联。
- 内联是在编译器建议编译器内联，而虚函数的多态性在运行期，编译器无法知道运行期调用哪个代码，因此虚函数表现为多态性时（运行期）不可以内联。
inline virtual唯一可以内联的时候是：编译器知道所调用的对象是哪个类（如Base::who()），这只有在编译器具有实际对象而不是对象的指针或引用时才会发生。
sizeof()
- sizeof 对数组，得到整个数组所占空间大小。
- sizeof 对指针，得到指针本身所占空间大小，64位系统指针大小是8字节，32位系统大小是4字节。
sizeof对类，要注意考虑数据对齐
1空类
类的实例化就是给每一个实例在内存中分配一块地址。空类被实例化时，会由编译器隐含的添加一个字节。所以空类的size为1。
2 虚函数
当C++类中有虚函数的时候，会有一个指向虚函数表(V-table)的指针，所有的虚函数都在这个表中。指针大小为4，所以size为4。
3 静态数据成员
静态数据成员被编译器放在程序的一个global data members中，它是类的一个数据成员，但不影响类的大小。不管这个类产生了多少个实例，还是派生了多少新的类，静态数据成员只有一个实例。静态数据成员，一旦被声明，就已经存在。 考虑到数据对齐， 最终是8字节。
4 普通成员函数
类的大小与构造函数，析构函数，普通成员函数无关。
C++ 中 struct 和 class
总的来说，struct 更适合看成是一个数据结构的实现体，class 更适合看成是一个对象的实现体。
区别
- 最本质的一个区别就是默认的访问控制
- 默认的继承访问权限。struct 是 public 的，class 是 private 的。
- struct 作为数据结构的实现体，它默认的数据访问控制是 public 的，而 class 作为对象的实现体，它默认的成员变量访问控制是 private 的。
C 实现 C++ 的面向对象特性（封装、继承、多态）
- 封装：使用函数指针把属性与方法封装到结构体中
- 继承：结构体嵌套
- 多态：父类与子类方法的函数指针不同
explicit（显式）关键字
- explicit 修饰构造函数时，可以防止隐式转换和复制初始化
- explicit 修饰转换函数时，可以防止隐式转换，但 按语境转换 除外
:: 范围解析运算符
分类
- 全局作用域符（
::name）：用于类型名称（类、类成员、成员函数、变量等）前，表示作用域为全局命名空间 - 类作用域符（
class::name）：用于表示指定类型的作用域范围是具体某个类的 - 命名空间作用域符（
namespace::name）:用于表示指定类型的作用域范围是具体某个命名空间的
成员初始化列表
好处
- 更高效：少了一次调用默认构造函数的过程。
- 有些场合必须要用初始化列表：
- 常量成员，因为常量只能初始化不能赋值，所以必须放在初始化列表里面
- 引用类型，引用必须在定义的时候初始化，并且不能重新赋值，所以也要写在初始化列表里面
- 没有默认构造函数的类类型，因为使用初始化列表可以不必调用默认构造函数来初始化
面向对象三大特征 —— 封装、继承、多态
封装
把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。关键字：public, protected, private。不写默认为 private。
public成员：可以被任意实体访问protected成员：只允许被子类及本类的成员函数访问private成员：只允许被本类的成员函数、友元类或友元函数访问
继承
- 基类（父类）——> 派生类（子类）
多态
- 多态，即多种状态（形态）。简单来说，我们可以将多态定义为消息以多种形式显示的能力。
- 多态是以封装和继承为基础的。
- C++ 多态分类及实现：
- 重载多态（Ad-hoc Polymorphism，编译期）：函数重载、运算符重载
- 子类型多态（Subtype Polymorphism，运行期）：虚函数
- 参数多态性（Parametric Polymorphism，编译期）：类模板、函数模板
- 强制多态（Coercion Polymorphism，编译期/运行期）：基本类型转换、自定义类型转换
静态多态（编译期/早绑定）
函数重载
动态多态（运行期期/晚绑定）
- 虚函数：用 virtual 修饰成员函数，使其成为虚函数
注意：
- 普通函数（非类成员函数）不能是虚函数
- 静态函数（static）不能是虚函数
- 构造函数不能是虚函数（因为在调用构造函数时，虚表指针并没有在对象的内存空间中，必须要构造函数调用完成后才会形成虚表指针）
- 内联函数不能是表现多态性时的虚函数
虚析构函数
虚析构函数是为了解决基类的指针指向派生类对象，并用基类的指针删除派生类对象。
纯虚函数
纯虚函数是一种特殊的虚函数，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。
虚函数、纯虚函数
- 类里如果声明了虚函数，这个函数是实现的，哪怕是空实现，它的作用就是为了能让这个函数在它的子类里面可以被覆盖（override），这样的话，编译器就可以使用后期绑定来达到多态了。纯虚函数只是一个接口，是个函数的声明而已，它要留到子类里去实现。
- 虚函数在子类里面可以不重写；但纯虚函数必须在子类实现才可以实例化子类。
- 虚函数的类用于 “实作继承”，继承接口的同时也继承了父类的实现。纯虚函数关注的是接口的统一性，实现由子类完成。
- 带纯虚函数的类叫抽象类，这种类不能直接生成对象，而只有被继承，并重写其虚函数后，才能使用。抽象类被继承后，子类可以继续是抽象类，也可以是普通类。
- 虚基类是虚继承中的基类
虚函数指针、虚函数表
- 虚函数指针：在含有虚函数类的对象中，指向虚函数表，在运行时确定。
- 虚函数表：在程序只读数据段（
.rodata section，见：目标文件存储结构），存放虚函数指针，如果派生类实现了基类的某个虚函数，则在虚表中覆盖原本基类的那个虚函数指针，在编译时根据类的声明创建。
虚继承、虚函数
- 相同之处：都利用了虚指针（均占用类的存储空间）和虚表（均不占用类的存储空间）
- 不同之处：
- 虚继承
- 虚基类依旧存在继承类中，只占用存储空间
- 虚基类表存储的是虚基类相对直接继承类的偏移
- 虚函数
- 虚函数不占用存储空间
- 虚函数表存储的是虚函数地址
- 虚继承
shared_ptr
多个智能指针可以共享同一个对象，对象的最末一个拥有着有责任销毁对象，并清理与该对象相关的所有资源。
- 支持定制型删除器（custom deleter），可防范 Cross-DLL 问题（对象在动态链接库（DLL）中被 new 创建，却在另一个 DLL 内被 delete 销毁）、自动解除互斥锁
weak_ptr
weak_ptr 允许你共享但不拥有某对象，一旦最末一个拥有该对象的智能指针失去了所有权，任何 weak_ptr 都会自动成空（empty）。因此，在 default 和 copy 构造函数之外，weak_ptr 只提供 “接受一个 shared_ptr” 的构造函数。
- 可打破环状引用（cycles of references，两个其实已经没有被使用的对象彼此互指，使之看似还在 “被使用” 的状态）的问题
unique_ptr
unique_ptr 是 C++11 才开始提供的类型，是一种在异常时可以帮助避免资源泄漏的智能指针。采用独占式拥有，意味着可以确保一个对象和其相应的资源同一时间只被一个 pointer 拥有。一旦拥有着被销毁或编程 empty，或开始拥有另一个对象，先前拥有的那个对象就会被销毁，其任何相应资源亦会被释放。
- unique_ptr 用于取代 auto_ptr
static_cast
- 用于非多态类型的转换
- 不执行运行时类型检查（转换安全性不如 dynamic_cast）
- 通常用于转换数值数据类型（如 float -> int）
- 可以在整个类层次结构中移动指针，子类转化为父类安全（向上转换），父类转化为子类不安全（因为子类可能有不在父类的字段或方法）
向上转换是一种隐式转换。
dynamic_cast
- 用于多态类型的转换
- 执行行运行时类型检查
- 只适用于指针或引用
- 对不明确的指针的转换将失败（返回 nullptr），但不引发异常
- 可以在整个类层次结构中移动指针，包括向上转换、向下转换
const_cast
- 用于删除 const、volatile 和 __unaligned 特性（如将 const int 类型转换为 int 类型 ）
reinterpret_cast
- 用于位的简单重新解释
- 滥用 reinterpret_cast 运算符可能很容易带来风险。 除非所需转换本身是低级别的，否则应使用其他强制转换运算符之一。
- 允许将任何指针转换为任何其他指针类型（如
char*到int*或One_class*到Unrelated_class*之类的转换，但其本身并不安全） - 也允许将任何整数类型转换为任何指针类型以及反向转换。
- reinterpret_cast 运算符不能丢掉 const、volatile 或 __unaligned 特性。
- reinterpret_cast 的一个实际用途是在哈希函数中，即，通过让两个不同的值几乎不以相同的索引结尾的方式将值映射到索引。
