GeekBand极客班C++面向对象高级编程(上)第一周笔记

字数 2071阅读 90

1.c++编程简介

所需基础知识

. 某种编程语言: 变量、类型、作用域、循环、流程控制

. 编译、连结建立可执行程序

学习目标

. 培养正规、大气的变成习惯:以良好的方式编写c++class及class之间的关系

c++历史

. B (1969) -> C (1972) -> C++ (1983)

. newC -> C with class -> C++

. c++98 、c++03 、c++11、 c++14

. {c++语言,c++标准库}

2.头文件与类的声明

c vs. c++ 

. c:{数据和结构数据,函数},数据是全局的可以被各个函数处理

. c++:{类数据和类结构数据,类函数},数据与处理该数据的函数打包在一起创建出对象

c++,关于数据和函数

. complex:{实部和虚部,加减乘除共轭正弦等等}

. string:{字符(ptr指向字符串),复制输出附加插入}

基于对象vs.面向对象

. Object Based :面对单一class的设计

. Object Oriented :面对多重classes的设计,classes与classes之间关系

Classes的两个经典分类

. Class without pointer member(s) : 不带有指针的函数,例complex

. Class with pointer member(s) : 带有指针的函数,例string

c++ programs 代码基本形式

. .h头文件:类生命

. .h头文件:标准库

. .cpp主程序:{ #include <标准库文件>  or  #include "声明文件" } , 扩展名可能为其他

c++vs.c : Output

. 使用iostream.h


 #include <iostream.h> 

using namespace std;

int main()

{

    int i = 7;

    cout << "i = " << i << endl;

    return 0;

}


Header头文件中的防卫式声明

. 用于防止重复include


#ifndef __COMPLEX__

#define __COMPLEX__

{}

#endif


Header头文件的布局

. 0:forward declarations 前置声明

. 1:class declarations 类声明

. 2:class definition 类定义

class声明declaration


class complex             //class head

{                                  //class body

    public

        complex (double r = 0 , double i = 0)

            : re (r) , im (i)

        {}

        complex&  operator += (const complex&);

        double real () const { return re;}

        double imag () const { return im;}

    private

        double re, im ;

        friend complex& __doapl (complex*, const complex&);

}


. 有些函数在body中直接定义,另一些在body之外定义

class template 模板简介

. 模板用于:当类需要用于不同类型数据时


template<typename T>

class complex

{}

{

    complex<int>c1

    complex<double>c2

}


3.构造函数

inline内联函数

. 函数在body中定义可形成inline函数

. inline functions 就像宏一样,但没有宏的缺点,速度较快较好

. 但如果函数太复杂则不能inline

. 由编译器决定函数是否inline,用户只可以建议inline


inline double

imag(const complex& x)

{

return x.imag () ;

}


access level 访问级别

. 用关键字区分:public、private

. private 所以数据都应该放入private;只被自己使用不想被外界使用的函数也放这里;

. public 放被外界使用的函数

. protected保护,例子暂无

. 错误方式:



    complex c1(2,1);

    cout << c1.re ;          // re变量只在private部分定义,不可以拿出来直接用

    cout << c1.im;          //im同上


. 正确方式:


    complex c1(2,1);

    cout << c1.real();         //real函数定义于public部分,可以使用

    cout << c1.imag();      //imag同上


constructor. (ctor,构造函数)

. 函数名称要与类名称相同

. 参数与类中定义一致

. 参数默认值default argument,创建时没有指明参数值时使用默认值

. 构造函数没有返回类型


    public:

        complex (double r = 0, double i = 0)        //default argument

          : re (r) , im (i)                                      //initialization list  初始值,初始列,给变量设置初始值,好的写法,不将初始化写入函数中,区分于函数中的赋值动作,充分应用专门功能

        {}                                                       


. 使用构造函数


    complex c1(2,1);

    complex c2;

    complex* p = new complex(4);          //动态创建,得到的是指针


. ctor构造函数可以有很多个 - overloading 重载(即相同函数有很多个,如多种初值设定)

. 当有多个构造函数时,编译器会在编译后的实际名称中加以区分

. 已经存在有默认值的构造函数,则不能再有无参数的相同构造函数

4.参数传递与返回值

constructor(ctor)构造函数放在private区

. 当不允许外界创建类时,例如设计模式中的Singleton,只允许一个存在,外界通过函数取得

const member functions 常量成员函数

. 函数后加const,小括号后花括号前;对象前也可加const

. 不改变数据内容的函数,一定要加const

. 函数不加const的话,而当用户在对象前加const,编译时候会出现矛盾


double real () const {return re;}


参数传递 pass by value vs. pass by reference (to const)

. by value:直接传递数值,整包value都传过去,压入函数栈。尽量不要用!

. by reference:传递引用地址,相当于传递指针的速度

. 传递引用不希望数据被修改时,前加const


ostream&

operator << (ostream& os, const complex& x)

{

return os << '(' << real (x) << ','

               << imag (x) << ')'    ;

}


. 参数返回时也尽量要by reference

friend (友元)

. friend函数可以取得private数据


inline complex& __doapl (complex* ths, const complex& r)

{

    ths ->rm += r.re;

    ths ->im +=r.im;

    return *ths;

}


. friend会打破封装,选择时需要考虑

. 相同class的各个objects互为friends友元


class complex

{

    public:

        complex ()

        : re(r) ,im (i)

    {}

    int func(const complex& param)

        {return param.re + param.im;}

private:

    double re,im;

}

{

    complex c1(2.1);

    complex c2;

    c2.func(c1);

}


class body外的各种定义definitions

. 什么情况可以pass by reference

. 什么情况可以return by reference:local变量要pass by value,其余都可以

5.操作符重载与临时对象

. 在c++中操作符即是函数,可以被重新定义

operator overloading操作符重载-1,this(成员函数)

. 在成员函数中调用操作符的变量为this,但在参数列中不写,调用时候可以写


inline complex&

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

{

    return __doapl (this,r);

}

{

complex c1(2,1);

complex c2(5);

c2 += c1;

}


. doapl:赋值相加

return by reference 语法分析

. 传送者无需知道接受者是否以reference形式接收,by value使用方法也一样


inline complex& 

__doapl(complex* ths,const complex& r)

{

...

return *ths;

}

inline complex& 

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

{

return __doapl(this,r);

}


. 当有连串动作发生时,如c3+=c2+=c1;返回值不可以是void

class body 之外的各种定义definition

operator overloading操作符重载2无this(非成员函数)

. 为了应付client的三种可能用法,需要对应开发三个函数(复+复,复+实,实+复)

. 全局函数,没有this,调用参数要写全,函数名前没有class名

temp object 临时对象 typename();

. 下面函数绝不可return by reference,因为他们返回值必须是个local object


inline complex 

operator + (const complex& x , const complex& y)

{

return complex(real (x) + real (y) , imag (x) + imag (y) ) ;

}

inline complex

operator + (const complex& x , double y)

{

return complex(real (x) + y , imag (x)  ) ;

}

inline complex

operator + (double x , const complex& y)

{

return complex( x+ real (y) ,  imag (y) ) ;

}


. 创建临时对象:typename();不需要命名。括号中可有参数,生命到下一行就结束了

. 正负操作符,正操作符可试一下return by reference看看是否可行,负操作符必须return by value

. 相等、不等操作符,基本同前

. 共轭

. 对于output operator 等特殊操作符,不可以写为成员函数,只能将其重载为global函数

. 输入流ostream&前不可加const .也有连串使用情况,所以要考虑返回值


inline complex

conj (const complex& x)

{

return complex (real (x), -imag (x));

}

#include <iostream.h>

ostream&

operatro << (ostream& os, const complex& x)

{

return os << '(' <<real (x) << ',' << imag (x) << ')' ;

}

{

    complex c1(2,1);

    cout << conj(c1);

    cout << c1 << conj(c1);

}


总结整理:

.注意点:防卫式定义一定要有、初始行要用、函数一定要考虑加不加const、参数尽量pass by reference以及是否加const、考虑return by reference、数据几乎无外放在private、函数大多放在public 

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