c++学习从小白到高级工程师实战02：c++核心编程

目录：

        内存的分区模型

        函数引用

        函数提高

        类和对象

内存的分区模型

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

内存四区的意义：

不同区域存放的数据，赋予不同生命周期，给我们更大的灵活编程。

程序运行前：（全局区）

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：

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代码区：

• 存放CPU执行的机器指令：二进制01010。
• 特点：
  • 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也存放在此。
  • 特点：
    • 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放。

 其他常量：const修饰的全局变量。（全局常量） 

全局区存放的数据：全局变量、静态变量、常量。 

局部变量：在函数体内声明的变量。包括main函数内。

全局变量：在函数体外声明的变量。

const修饰与否：

• 常量：其值不可修改。
• 变量：其值可修改。

static修饰与否：

• 静态：
• 非静态：

#include<iostream>
using namespace std;


// 创建全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 20;

// const修饰的全局常量。
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 20;


int main()
{
	// 全局区：存放：全局变量、静态变量、常量。

	// 创建普通局部变量
	int a = 10;
	int b = 20;

	cout << "局部变量a的地址位：" << (int)&a << endl;
	cout << "局部变量b的地址位：" << (int)&b << endl;
	cout << endl;

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

	// 静态变量： 在普通变量前面加上static
	static int s_a = 10;
	static int s_b = 20;
	cout << "静态变量s_a的地址位：" << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b的地址位：" << (int)&s_b << endl;
	cout << endl;

	// 常量：分为字符串常量和const修饰的变量。
	// 
	// 字符串常量：双引号引起来的字符串，都可以被称为字符串常量。"Hello world."。
	cout << "字符串常量的地址为：" << (int)&"hello world" << endl;

	// const修饰变量：还可以分为：const修饰的全局常量，const修饰的局部变量（局部常量）。
	cout << "全局常量 c_g_a的地址为：" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "全局常量 c_g_b的地址为：" << (int)&c_g_b << endl;

	cout << endl;   // 局部常量不在全局区。
	const int c_l_a = 10;
	const int c_l_b = 20;
	cout << "局部常量 c_l_a的地址为：" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "局部常量 c_l_b的地址为：" << (int)&c_l_b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

 
 程序运行后：（栈区） 

由编译器自动分配和释放，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。

#include<iostream>
using namespace std;

int* func()
{
	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;   // 返回局部变量的地址。
}

int main()
{
	int* p = func();

	cout << *p << endl;   // 10
	cout << *p << endl;   // 2055768456


	system("pause");
	return 0;
}

堆区：new 和 delete

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关键字在堆区开辟内存。

#include<iostream>
using namespace std;

int* func3()
{
	//int a = 10;
	//return &a;
	// 
	// 利用 new关键字 将数据开辟到 堆区。
	// 指针本质也是局部变量，也是放在栈区，只是指针保存的实际数据在堆区。
	int* p = new int(10);
	return p;
}


int main()
{
	int* p = func3();
	cout << *p << endl;   // 10
	cout << *p << endl;   // 10
	cout << *p << endl;   // 10


	system("pause");
	return 0;
}

 指针是一种类型。4个字节，保存在栈中，栈的数据内容为指向的内存地址。

用new关键字可以在内存堆中开辟空间存储数据。

A* p = new A(值);返回的是一个地址。

新建一个指向A类型的数据在堆中的地址这样一个变量。

可以由程序员释放内存空间：delete

#include<iostream>
using namespace std;


int* func03()
{
	// 在堆区创建一个整型数据。
	// new 返回的是：该数据类型的指针。
	int* p = new int(10);
	return p;
}

void test01()
{
	int* p = func03();
	cout << *p << endl;  // 10
	cout << *p << endl;  // 10
	// 在堆中的数据，只要程序员不主动释放，那么就一直存在。
	// 堆区的数据，由程序员管理开辟，程序员管理释放。
	// 如果想释放堆区的数据，利用关键字delete
	delete p;
	//cout << *p << endl;  // 引发了异常：读取访问权限冲突。内存已经被释放，再次访问就是非法，会报错。

}

void test02()
{
	// 在堆区开辟一个数组：
	int* arr = new int[10];   // 返回连续数组的首地址。
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr[i] = i + 100;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	// 释放堆区数组：
	// 释放数组的时候，要加[]才可以。
	delete[] arr;

}

int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

 引用

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
例如：
Int a = 10;
Int &b = a;

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	//引用基本语法
	//数据类型  &别名=原名

	int a = 10;
	int& b = a;
	cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
	b = 20;
	//别名数据变  原也变
	cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

引用注意事项

• 必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{

	//引用必须初始化
	int a = 10;
	int& b = a;
	//引用初始化后，不可以改变
	int c = 20;
	b = c;//赋值操作
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	cout << "c=" << c << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;
//交换函数
//1、值传递
void myzhi(int a, int b)
{
	int temp1 = a;
	a = b;
	b = temp1;
	cout << "形参a=" << a << "  b=" << b << endl;
}
//2、地址传递
void mydizhi(int* a, int* b)
{
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}
//3、引用传递
void yinyong(int& a, int& b)
{
	int temp1 = a;
	a = b;
	b = temp1;
	cout << "引用a=" << a << "  b=" << b << endl;
}
int main()
{
	int a = 15;
	int b = 20;
	int c = 22;
	int d = 33;
	myzhi(a, b);//值传递 形参不会修饰实参
	cout << "值传递a=" << a << "  b=" << b << endl;
	mydizhi(&c, &d);
	cout << "地址传递c=" << c << "  d=" << d << endl;
	yinyong(a, b);//相当于起了一个相同的别名进行传递
	cout << "引用传递a=" << a << "  b=" << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结：引用传递和指针传递所得到的结果是相同的，引用传递是因为别名的原因。 

引用做函数返回值

作用：引用时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

#include<iostream>
using namespace std;
int& test1()
{
	int a = 10;
	return a;
}
int& test2()
{
	static int a = 10;
	return a;
}
int main()
{
	int& b = test1();
	cout << "b=" << b << endl;
	cout << "b=" << b << endl;//乱码  引用已被释放
	// 第一次结果正确，因为编译器做了保留
	// 第二次结果错误，因为a的内存已经释放
	//引用做函数的返回值
	//1、不要返回局部变量的引用
	int& c = test2();
	cout << "全局c=" << c << endl;
	cout << "全局c=" << c << endl;//全局 程序结束后才被释放
	//2、函数的调用可以作为左值
	test2() = 1000;//函数值调用在等号的左边存在：函数调用作为左值

	cout << "左值c=" << c << endl;
	cout << "左值c=" << c << endl;//全局 程序结束后才被释放


	system("pause");
	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;
//本质：引用的本质在C++内部实现是一个指针常量

void func(int& ref)
{
	ref = 100;//ref是引用 转换为*ref=100  
	cout << "函数ref=" << ref << endl;
}
int main5()
{
	int a = 10;
	int& ref = a;//实际上是指针常量  int * const ref=a
	//指针常量是指针指向的地址不可修改 而地址上的值是可以修改的。
	ref = 20; //实际上是*ref=20
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "ref=" << ref << endl;
	func(a);
	system("pause");
	return 0;
}
//C++推荐引用技术 因为语法上很简单 引用本质是指针变量 但是所有的指针操作编译器帮我们做

函数提高

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）{}

#include<iostream>
using namespace std;

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
//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() {

	cout << "ret = " << func(20, 20) << endl;
	cout << "ret = " << func(100) << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;

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

int main() {

	func(10, 10); //占位参数必须填补

	system("pause");

	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;

//函数重载需要函数都在同一个作用域下
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;
}

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

• #include<iostream>
  using namespace std;
  
  //函数重载注意事项
  //1、引用作为重载条件
  
  void func12(int& a)
  {
  	cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
  }
  
  void func12(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;
  	func12(a); //调用无const
  	func12(10);//调用有const
  
  
  	//func2(10); //碰到默认参数产生歧义，需要避免
  
  	system("pause");
  
  	return 0;
  }

 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...

        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

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

1.将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物

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

#include <iostream>
using namespace std;

//圆周率
const double PI = 3.14;

//设计一个圆类，求圆的周长
//圆求周长公式：2*PI*半径

//class代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类的名称
class Circle {
	//访问权限
	//公共权限
public:
	//属性
	int r;//半径

	//行为
	//获取圆的周长
	double calculateZC() { //calculate:计算
		return 2 * PI * r;
	}

};

int main() {
	//通过圆类 创建具体的圆（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 的属性进行赋值
	c1.r = 10;
	cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;

	return 0;
}

 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，可以显示学生好的姓名和学号

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
 
class student{
	public://公共权限
	
	//类中的属性和行为 我们统一称为 成员
	//属性 成员属性 成员变量 
	//行为 成员函数 成员方法 
	
	    //属性 
		int id;
		string name;
		
		//行为 
		void show()
		{
			cout<<"姓名："<<name<<"  学号："<<id<<endl; 
		}
		
		//给姓名赋值
		void setname(string Name) 
		{
			name=Name;
		 } 
		 
		//给学号赋值
		void setid(int ID)
		{
			id=ID;
		 } 
}; 
 
int main() {
	student s1;
	s1.setid(1001);
	s1.setname("张三") ; 
	s1.show();
	
	student s2;
	s2.id=1002;
	s2.name="李四";
	s2.show();
 
	return 0;
}

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

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//访问权限
//公共权限   public       成员 在类内可以访问     类外可以访问
//保护权限   protected    成员 在类内可以访问     类外不可以访问   （儿子也可以访问父亲保护内容）
//私有权限   private      成员 在类内可以访问     类外不可以访问   （儿子不可以访问父亲的私有内容）

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

	void func() {
		name = "张三";
		car = "拖拉机";
		password = 123456;
	}

protected:
	//保护权限
	string car;//汽车

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

int main() {
	//实例化具体对象
	Person p1;
	p1.name = "李四";
	//p1.car="奔驰";
	//p1.password=123;

	p1.func();

	return 0;
}

struct和class区别

在C++中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

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

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Person {
public:
	void setname(string Name)
	{
		name = Name;
	}

	string getname()
	{
		return name;
	}

	void setage(int Age)
	{
		if (age < 0 || age>150)//"||"或者
		{
			age = 18;
			cout << "输入错误！" << endl;
			return;
		}
		age = Age;
	}

	int getage()
	{
		return age;
	}

	void setlove(string Love)
	{
		love = Love;
	}

private:
	//私有权限
	string name;//姓名 可读可写 
	int age;//年龄   
	string love;//爱人 只写 

};

int main() {
	//实例化具体对象
	Person p;
	p.setname("张三");
	p.setlove("lili");
	p.setage(28);
	cout << "姓名为：" << p.getname() << endl;
	cout << "年龄为：" << p.getage() << endl;
	return 0;
}

 立方体类

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

#include <iostream>
using namespace std;
//立方体类设计
//1.创建立方体类
//2.设计属性
//3.设计行为 获取立方体的面积和体积
//4.分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等
class Cube
{
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;
	}
	//获取立方体的面积
	int calculateS() {
		return 2 * (m_L * m_W + m_L * m_H + m_W * m_H);
	}
	//获取立方体的体积
	int calculateV() {
		return m_L * m_W * m_H;
	}
	//利用成员函数判断两个立方体是否相等
	bool isSameByClass(Cube& c) {
		if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()) {
			return true;
		}
	}
private:
	int m_L;  //长
	int m_W;  //宽
	int m_H;  //高
};
//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube& c1, Cube& c2) {
	if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH()) {
		return true;
	}
}
int main17() {
	//创建一个立方体对象
	Cube c1;
	c1.setL(10);
	c1.setW(10);
	c1.setH(10);
	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
	Cube c2;
	c2.setL(10);
	c2.setW(10);
	c2.setH(10);
	//利用全局函数判断的
	bool ret = isSame(c1, c2);
	if (ret) {
		cout << "全局函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else {
		cout << "全局函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
	}
	//利用成员函数判断
	ret = c1.isSameByClass(c2);
	if (ret) {
		cout << "成员函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else {
		cout << "成员函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

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

#include <iostream>
using namespace std;
//点和圆的关系案例
//点类
class Point {
public:
	void setX(int x) {
		m_X = x;
	}
	int getX() {
		return m_X;
	}
	void setY(int y) {
		m_Y = y;
	}
	int getY() {
		return m_Y;
	}
private:
	int m_X;
	int m_Y;
};
//圆类
class Circle {
public:
	void setR(int r) {
		m_R = r;
	}
	int getR() {
		return m_R;
	}
	void setCenter(Point center) {
		m_Center = center;
	}
	Point getCenter() {
		return m_Center;
	}
private:
	int m_R; //半径

	//在类中可以让另一个类 作为本类的一个成员
	Point m_Center;
};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p) {
	//计算两点距离的平方
	int distance =
		(c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) + (c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());

	//计算半径的平方
	int rDistance = c.getR() * c.getR();
	//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 main18() {
	//创建圆
	Circle c;
	c.setR(10);
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setCenter(center);

	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(11);

	isInCircle(c, p);

	system("pause");
	return 0;
}

 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，在某一天我们不用的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

构造函数和析构函数 

对象和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前置我们做的事情，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，无需手动调用
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（）{}

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

#include <iostream>
using namespace std;
 
//对象的初始化和清理
//1.构造函数 进行初始化操作
class person {
	public:
		person() {
			cout<<"person 构造函数的调用"<<endl;
		}
 
//2.析构函数 进行清理的操作
        ~person(){
        	cout<<"person 析构函数的调用"<<endl;
		}
		
};
 
void test01() {
	person p;//在栈上的数据，test01执行完毕后，释放这个对象 
}
 
int main() {
	test01();
	person p; 
	return 0;
}

 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

#include<iostream>
using namespace std;

//1.构造函数的分类和调用
//分类
//  按照参数分类  无参构造（默认构造）和有参构造
//  按照类型分类  普通构造和拷贝构造
class Person20
{
public:
	//构造函数
	Person20()
	{
		cout << "Person的无参构造函数的调用" << endl;
	}
	Person20(int a)
	{
		age = a;
		cout << "Person的有参构造函数的调用" << endl;
	}
	//拷贝构造函数
	Person20(const Person20& p)
	{
		//将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上
		age = p.age;
		cout << "Person的拷贝构造函数的调用" << endl;
	}
	//析构函数 
	~Person20()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
	int age;
};

//调用
void test()
{
	//1.括号法
	Person20 p; //默认构造函数调用,p后面不加（），编译器会把Person p()看成一个函数的声明
	Person20 p1(10); //调用有参构造函数
	Person20 p2(p1); //调用拷贝构造函数

	cout << "p1的年龄为：" << p1.age << endl;
	cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
	//2.显示法
	Person20 p3 = Person20(10);//调用有参构造,Person(10)为匿名对象，p3为名字
	Person20 p4 = Person20(p3);//调用拷贝构造
	//Person(10);匿名对象，特点：当前执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象
	//Person(p4); 不要利用拷贝构造函数初始化匿名对象，编译器会认为Person(p4) == Person p4;

	//3.隐式转换法
	Person20 p5 = 10;//相当于写了Person p5 = Person(10); 有参构造
	Person20 p6 = p5;//拷贝构造
}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

 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

#include <iostream>
using namespace std;

class Person21
{
public:

	Person21()
	{
		cout << "Person 无参构造函数调用" << endl;
	}
	Person21(int a)
	{
		age = a;
		cout << "Person 有参构造函数调用" << endl;
	}
	Person21(const Person21& p)
	{
		age = p.age;
		cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
	}
	~Person21()
	{
		cout << "Person 析构函数调用" << endl;
	}

	int age;
};

// 1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test021()
{
	Person21 p1(20);
	Person21 p2(p1);
	cout << "p2的年龄： " << p2.age << endl;
}

// 2.值传递的方式给函数参数传值
void deal(Person21 p)
{

}

void test022()
{
	Person21 p;
	deal(p);
}

// 3.以值方式返回局部对象
Person21 deal2()
{
	Person21 p;
	cout << (int*)&p << endl;
	return p;
}
void test23()
{
	Person21 p = deal2();
	cout << (int*)&p << endl;
}

int main() {

	//test021();
	//test022();
	test23();

	system("pause");
	return 0;
}

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

#include <iostream>
using namespace std;

class Person22
{
public:
	Person22()
	{
		cout << "person的无参函数调用" << endl;
	}
	Person22(int age)
	{
		m_Age = age;
		cout << "person的有参函数调用" << endl;
	}
	/*Person22(const Person&p)
	{
		m_Age = p.m_Age;
		cout << "Person的拷贝函数调用" << endl;
	}*/
	~Person22()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}

	int m_Age;
};

//void test01()
//{
//	person p;
//	p.m_Age = 18;
//	person p2(p);//当我们自己没写拷贝构造函数是，编译器会自己写一个拷贝构造函数，m_age = p.m_age;
//	cout << "p2的年龄是: " << p2.m_Age << endl;
//
//}

//如果写了有参构造函数，编译器就不会再提供无参构造函数，但依然会提供拷贝构造函数

void test22()
{
	//Person p;
	Person22 p(28);
	Person22 p1(p);
	cout << "p1的年龄是: " << p1.m_Age << endl;
}
//如果写了拷贝构造函数，编译器既不会提供无参构造函数也不会提供有参构造函数
//void test03()
//{
//	Person p5;
//}
int main()
{
	test22();
	system("pause");
	return 0;
}

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作。

深拷贝：在堆区中重新申请空间，进行拷贝操作。

#include<iostream>
using namespace std;

//深拷贝与浅拷贝

class Person23
{
public:
	Person23()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;

	}
	Person23(int age, int height)
	{
		m_Age = age;
		m_Height = new int(height);
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}

	//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
	Person23(const Person23& p)
	{
		cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
		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);
	}
	~Person23()
	{
		//析构代码，将堆区开辟数据做释放操作
		if (m_Height != NULL)
		{
			delete m_Height;
			m_Height = NULL;//防止出现野指针的情况
		}
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	int m_Age;//年龄
	int* m_Height;//身高
};
void test23()
{
	Person23 p1(18, 160);
	cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age << "p1的身高为：" << *p1.m_Height << endl;
	Person23 p2(p1);
	cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << "p2的身高为：" << *p2.m_Height << endl;
}
int main() {
	test23();
	system("pause");
	return 0;
}

 初始化列表

作用：

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）… { }

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Person {
public:
	//初始化列表:初始化属性
	Person() :m_A(10), m_B(20), m_C(30)
	{
	}
	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};

void test24()
{
	Person p;
	cout << "m_a=" << p.m_A << endl;
	cout << "m_b=" << p.m_B << endl;
	cout << "m_c=" << p.m_C << endl;
}
int main()
{
	test24();
	system("pause");
	return 0;
}

 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

#include<iostream>
using namespace std;
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone
{
public:
	Phone(string pName)
	{
		cout << "Phone的构造函数运用" << endl;
		m_PName = pName;
	}
	string m_PName;
};
//人类
class Person
{
public:
	//Phone m_Phone =pName(隐式转换法)
	Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
	{
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	//姓名
	string m_Name;
	//手机
	Phone m_Phone;
};
void test25()
{
	Person p("张三","苹果MAX");

	cout << p.m_Name << "拿着：" << p.m_Phone.m_PName << endl;
}
int main()
{
	test25();
	system("pause");
}

 静态成员

静态成员就是在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：

1、所有对象共享同一份数据；

2、在编译阶段分配内存；

3、类内声明，类外初始化。

 静态成员函数：

1、所有对象共享同一个函数；

2、静态成员函数只能访问静态成员变量。

静态成员变量

#include<iostream>
using namespace std;
 
class person
{
public:
	static int m_A;
};
 
int main()
{
	person p;
	cout << p.m_A << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

报错，无法解析p.m_A，因为类外无法访问，要先在类外初始化才行，而且必须是在全局范围初始化。

要写成以下形式

#include<iostream>
using namespace std;
 
class person
{
public:
	static int m_A;
};
 
int person::m_A = 100; //类外初始化
 
int main()
{
	person p;
	cout << p.m_A << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

在全局范围类外初始化要这样写：数据类型  类名::属性=初始化值

所有对象共享同一份数据

#include<iostream>
using namespace std;
 
class person
{
public:
	static int m_A;
};
 
int person::m_A = 100;
 
int main()
{
	person p;
	cout << p.m_A << endl;
	person p2;
	cout << p2.m_A << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

p和p2共享同一个m_A，所以都是100

扩展一个知识，可以用对象进行访问或者用类名进行访问

#include<iostream>
using namespace std;
 
class person
{
public:
	static int m_A;
};
 
int person::m_A = 100;
 
int main()
{
	person p;
	cout << p.m_A << endl;
	cout << person::m_A << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

这里主函数里用两种方法访问m_A的值，都是正确的。因为这个m_A是所有对象公用的，所以可以通过类名访问，不需要写出是哪个对象的m_A

静态成员变量也是有访问权限的

#include<iostream>
using namespace std;
 
class person
{
private:
	static int m_A;
};
 
int person::m_A = 100;
 
int main()
{
	person p;
	cout << p.m_A << endl;
	cout << person::m_A << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

把m_A的访问权限改为private，在主函数里就无法访问m_A了

静态成员函数

#include<iostream>
using namespace std;
 
class person
{
public:
	static void func()
	{
		m_A = 100;
		m_B = 200;//报错
		cout << "func函数" << endl;
	}
	static int m_A;
	int m_B;
private:
	static void func2()
	{
		cout << "func2函数" << endl;
	}
};
 
int person::m_A = 0;
 
int main()
{
	person p;
	p.func();//通过对象访问
	person::func();//通过对象访问
	p.func2();//报错
	person::func2();//报错
	system("pause");
	return 0;
}

1、在类中m_B无法赋值，因为静态成员函数只能访问静态成员变量；

2、主函数里访问func2()函数报错，因为func2()函数时private的访问权限，类外无法访问。

成员变量和成员函数分类储存

只有非静态成员变量存储在类的对象中

 注意：string 类型的数据 所占的内存为28  string是一个类

1.空对象有一个字节，用来区分对象

this指针概念

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

#include<iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		//1、当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分，解决名称冲突
		//this->age 指向被调用对象成员变量
		this->age = age;
	}

	Person& PersonAddPerson(Person& p)  //引用返回
	{
		this->age += p.age;
		//返回对象本身
		return *this;
	}

	int age;
};

void test26()
{
	//1.解决名称冲突
	Person p1(10);
	cout << "p1.age = " << p1.age << endl;

	//2.返回对象本身
	Person p2(10);
	p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1); //链式编程思想，自左向右执行
	cout << "p2.age = " << p2.age << endl; //40
}

int main() {
	test26();
	system("pause");
	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;

//空指针访问成员函数
class Person {
public:
	void ShowClassName() { //空指针，可以调用成员函数
		cout << "我是Person类!" << endl;
	}

	void ShowPerson() {
		if (this == NULL) { //若空指针访问成员函数，返回
			return;
		}
		cout << mAge << endl; //若空指针不能访问成员变量
	}

public:
	int mAge;
};

void test01()
{
	Person* p = NULL;
	p->ShowClassName(); //空指针，可以调用成员函数
	p->ShowPerson();  //不能访问成员变量，成员函数中用this指针判断空指针，就可以了。
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

 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，
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

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
class person
{
	friend void friend_fun(person& p1);
public:
	person()
	{
		m_money = 100;
	}
private:
	int m_money;
};
void friend_fun(person& p1)
{
	cout << "money" << p1.m_money;
	p1.m_money = 200;
	cout << "money" << p1.m_money;
}
int main()
{
	person p2;
	friend_fun(p2);
}

 运算符重载

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

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。

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

class Person {
public:
	Person() {};
	Person(int a, int b)
	{
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}
	//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;
};

//全局函数实现 + 号运算符重载
//Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) {
//	Person temp(0, 0);
//	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
//	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
//	return temp;
//}

//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 test29() {

	Person p1(10, 10);
	Person p2(20, 20);

	//成员函数方式
	Person p3 = p2 + p1;  //相当于 p2.operaor+(p1)
	cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;


	Person p4 = p3 + 10; //相当于 operator+(p3,10)
	cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;

}

int main() {

	test29();

	system("pause");

	return 0;
}