【极客班】《c++面向对象高级编程上第一课》学习笔记

最近参加了网易微专业的《c++》专业系列课程,第一门课程是《c++面向对象高级编程上》,主讲老师是侯捷老师。

整门课程(包含上下两部分)有以下两部分内容组成:

1.object-based的c++类,考虑单一class的设计

a.不含指针成员的类(例如复数类(complex)),这些类不需要自己手动编写析构函数

b.包含指针成员的类(例如string类),考虑多重class的设计(c即lass之间的关系)

2.object-oriented的c++类

这门课程主要参考资料有《c++ primer》第5版、《c++ programming》第4版.还有《effective c++》、《The c++ standard library》、《STL源码剖析》可以作为辅助参考资料。

这一小节讲解的是复数类以及相关实现,有下面一些知识点:

1. 头文件中需要考虑防御式编程,即在头文件需要用下面内容包含起来:

#ifndef __MYCOMPLEX__

#define __MYCOMPLEX__

#endif

2. 头文件中从上到下应该包含a、b、c三部分内容:

a.前置声明(forward declaration)

前置声明通常是普通函数声明以及声明某些类类型等

b.类声明(class declaration)

类似于class C{

};这样的语句

c.类定义(class definition)

类似于complex::function 这样的类成员函数定义。

3.类声明中定义的函数默认会被认为是inline函数。类定义函数前的inline只是提示编译器尽量能够使得该函数称为inline函数,但是,如果函数比较复杂,即使声明为inline函数,可能最终也无法inline。

4.类中的数据和函数有三种访问级别:public, protected, private.

public表示可以被任何其他对象访问,private表示只能在自己的函数定义内部访问。protected表示只能由继承类对象或者在自己的函数定义内部访问。

5.c++中的函数可以有默认实参,类的构造函数也是如此。类构造函数定义不需要返回值。在构造函数中对类数据成员进行初始化时,应该在初始化列表(initialization list)中初始化,而不是在构造函数体内进行赋值(assignment).

即最好使用下面定义:

complex(double r = 0.0, double i = 0):re(r),  im(i) {}

不要使用下面定义:

complex(double r = 0.0, double i = 0):{re = r; im = i;}

6.c++中的函数可以进行重载,类的构造函数也是如此。在c++中,函数编译后的符号是根据函数名及其参数类型来生成的,这也是c++中可以支持函数重载的地方之一。

7.通常情况下构造函数放在public部分,但是在某些特殊情况下(例如singleton对象可以将构造函数放在private声明后,然后使用getinstance函数调用其构造函数)

8.如果类的成员函数中没有修改函数的数据成员,那么应该使用常量成员函数(const member function),看下面的例子:

#includeusing namespace std;

class C{

public:

C(int r = 0): x(r)

{

}

int get_var() { return x; }

int const_get_var() const {return x;}

private:

int x;

};

int main(void)

{

C c;

cout << c.get_var() << endl;          // compile ok

cout << c.const_get_var() << endl; //compile ok

const C d;

cout << d.get_var() << endl; // error: member function 'get_var' not viable: 'this' argument has type 'const C', but function is not marked const

cout << d.const_get_var() << endl;  // compile ok

return 0;

}

从这个例子中可以看出const 成员函数比普通成员函数能多支持const类型的对象。

9.函数实参有两种传递方式:值传递(pass by value)和引用传递(pass by reference).

应当尽量使用引用传递,如果实参没有被修改,要添加const类型声明。

10.函数返回值也有两种返回方式:值返回(return by value)和引用返回(return by reference)

应该尽量使用引用传递,但是如果返回一个对象,并且该对象是函数内部的局部对象,那么这时应该使用值返回。

11.在c++的类类型定义中,可以定义友元函数或者友元对象,友元可以访问当前类类型的private成员。注意:相同class的各个objects互为友元。

12.c++中除了普通函数和构造函数可以重载之外,操作符函数也可以重载。例如下面的例子:

inline complex &

complex::operator += (const complex & r)

{

  return __doapl(this,r);

}

该函数的用法如下:

complex c1(2, 1);

complex c2(5);

c2 += c1;

c3 += c2 += c1;

在类的成员函数中有个默认的this指针,c2+=c1这条语句中调用了+=函数中this指针即指向c2,参数r绑定到c1.

c3 += c2 += c1这条语句中将c2+=c1的结果又作为c3+=的参数,所以+=函数的返回类型应该可以用于传递给参数r。

13.非成员函数也可以重载,例如:

inline bool

operator != (const complex& x, double y)

{

return real(x) != y || imag(x) != 0;

}

当使用c1 != 2时,将c1传递给x,2传递给y来调用!=函数。


但是其实这个头文件还是不足的地方,如果有两个c++源代码中都包含了complex.h,这两个文件同时编译链接生成文件,会有链接错误。这是因为在头文件中定义了好几个全局函数,如果多个源文件都包含这个头文件,那么会提示多次定义这些函数。

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