[C++知识库]C++学习笔记（二）

1、内区分区模型

1.1 全局区

全局变量和静态变量离得很近

1.2 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
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

1.3 堆区

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在堆区开辟内存

1.4 new运算符

C++中利用new操作符在堆区开辟数据；
堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符delete;
语法：new 数据类型；
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针

2 引用

2.1 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

2.2 引用注意事项

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变

2.3 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

通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的，引用的语法更清楚简单

2.4 引用做函数返回值

作用：引用是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

2.5 引用的本质

引用的本质是一个指针常量，一旦初始化后，指向不可改变

C++推荐使用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

2.6 常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作；
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

3、函数提高

3.1 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）{ }

3.2 函数的占位参数

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

3.3 函数重载

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
  
  

函数重载注意事项：
1.引用作为重载条件
2.函数重载碰到函数默认参数

4、类和对象

C++面向对象三大特性：封装、继承和多态

4.1 封装

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

语法：

class 类名{访问权限：属性 /行为}

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：

1. public 公共权限
2. protected 保护权限
3. private 私有权限

4.1.1 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：

• struct默认权限为公共
• class默认权限 为私有
  

4.1.2 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

4.2 对象的初始化和清理

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

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

4.3 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：

1. 括号法
2. 显示法
3. 隐式转换法

括号法：

显示法：

匿名对象

隐式转换法

4.3.1 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

1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

2.值传递的方式给函数参数传值

3.值的方式返回局部对象

4.3.2 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

• 默认构造函数（无参，函数体为空）
• 默认析构函数（无参，函数体为空）
• 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++不再提供默认无参构造，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

4.3.3 深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作
深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

浅拷贝带来的问题就是堆区的内存重复释放

深拷贝就是自己实现拷贝构造函数，在堆区重新创建内存空间 ，解决浅拷贝带来的问题，析构函数可以释放堆区内存；
如果不利于深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题

总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题

4.3.4 初始化列表

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）……{}

4.3.5 类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，称该成员为对象成员

构造顺序是：先调用对象成员的构造，再调用本类构造；
析构顺序与构造相反

4.3.6 静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员
静态成员变量：

• 所有对象共享同一份数据
• 在编译阶段分配内存
• 类内声明，类外初始化
  

静态成员函数：

• 所有对象共享同一个函数
• 静态成员函数只能访问静态成员变量
  

4.4 C++对象模型和this指针

4.4.1 C++对象模型

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储；
只有非静态成员变量才属于类的对象上

空对象占用内存为1

4.4.2 this指针

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
问题：这一块代码是如何区分哪个对象调用自己呢

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：

1. 当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分 ；this可以直接用，不需要定义
   

2. 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this（可实现链式编程）
   
   
   如果以值的形式返回 ，会创建新对象，但是以引用形式不会创建新对象
   

4.4.3 空指针访问成员函数

空指针可以调用成员函数，但是要注意有没有用到this指针
如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

4.3.4 const修饰成员函数

常函数：

• 成员函数加const后称为常函数
• 常函数不可以修改成员属性
• 成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依旧可以修改

常对象：

• 声明对象前加const称该对象为常对象
• 常对象只能调用常函数