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此笔记有三个系列：

C++基础语法入门篇点击查看
C++核心编程篇
C++提高编程篇

本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓

内存分区模型
- 内存分区模型
- 程序运行前
- 程序运行后
- new操作符
引用
- 引用的基本使用
- 引用注意事项
- 引用做函数参数
- 引用做函数返回值
- 引用的本质
- 常量引用
函数提高
- 函数默认参数
- 函数占位参数
- 函数重载
- - 函数重载概述
  - 函数重载注意事项
类和对象
- 封装
- - 封装的意义
  - - 封装意义—:
    - - 案例
      - 案例二
    - 封装的意义二：
  - struct和class的区别
  - 成员属性设置为私有
  - - 案例一
    - 案例二
文件操作

内存分区模型

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

内存四区存在意义：不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，给我们更大的灵活编程

程序运行前

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

代码区:
存放CPU执行的机器指令
■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.
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

验证全局区：

#include <iostream>
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
//const修饰的全局变量（全局常量）
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main() {//普通局部变量int a = 10;int b = 10;cout << "局部变量a的地址为：" << (int)&a << endl;cout << "局部变量b的地址为：" << (int)&b << endl;cout << "全局变量g_a的地址为：" << (int)&g_a << endl;cout << "全局变量g_b的地址为：" << (int)&g_b << endl;//静态变量static int s_a = 10;static int s_b = 10;cout << "静态变量s_a的地址为：" << (int)&s_a << endl;cout << "静态变量s_b的地址为：" << (int)&s_b << endl;//常量//字符串常量cout << "字符串常量的地址为：" << (int)&"good" << endl;//const修饰的变量//const修饰的全局变量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;//const修饰的局部变量const int c_l_a = 10;const int c_l_b = 10;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;return 0;
}

结果：

程序运行后

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

结果：
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

结果：

new操作符

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
1.new的基本语法

2.在堆区用new开辟数组

结果：

引用

引用的基本使用

作用：给变量起别名（指向同一片内存空间）
语法：数据类型 &别名 = 原名

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int a = 10;int& b = a;cout << "a=" << a<<endl;cout << "b=" <<b<<endl;b = 20;cout << "a=" << a << endl;cout << "b=" << b << endl;return 0;
}

结果：

引用注意事项

引用必须初始化
只有int &b;是错误的
引用在初始化后，不可以改变

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;//值传递
void swap01(int a, int b) {int temp = a;a = b;b = temp;
}
//引用传递
void swap02(int &a,int &b) {int temp = a;a = b;b = temp;
}
//地址传递
void swap03(int *a, int *b) {int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}int main() {int a = 1;int b = 3;swap01(a,b);cout << "值传递" << "a=" << a << " b=" << b << endl;swap02(a, b);cout << "引用传递" << "a=" << a << " b=" << b << endl;swap03(&a,&b);cout << "地址传递" << "a=" << a << " b=" << b << endl;return 0;
}

结果：

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(可以看下边的代码帮助理解)

结果：

用法：函数调用作为左值

结果：

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

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

在我们编程中要防止形参改变实参的情况发生：

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){ }

如果我们自己传入数据，就使用自己的数据；如果没有才使用参数（先用传入数据）

结果：
如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须有默认值

结果：（出现如下的报错信息）
就是因为在有默认参数的后边，没有参数
如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数（产生二义性）

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){ }

结果：

占位参数也可以有默认值

结果：

函数重载

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;void func() {cout << "hello c++" << endl;
}
void func(int a) {cout << "func(int a)" << endl;
}
void func(int a,double b) {cout << "func(int a,int b)" << endl;
}
void func(double b,int a) {cout << "func(int b,int a)" << endl;
}
int main() {func();func(10);func(10,10.0);func(10.0,10);return 0;
}

结果：

函数重载注意事项

引用作为重载条件

结果：

结果：
函数重载碰到函数默认参数

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、放空调…
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

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—个整体，表现生活中的事物
将属性和行为加以权限控制
属性也称为成员属性，成员变量
行为也称为成员函数，成员方法
(属性通常用一个变量表示，行为用函数表示)

封装意义—:

在设计类的时候，属性和行为写在一起,表现事物语法:class 类名{ 访问权限: 属性 / 行为 };

在主函数部分，要进行实例化操作（通过一个类创建一个对象）

案例

设计一个圆，求圆的周长

#include <iostream>
using namespace std;const double PI = 3.14;
//设计一个圆类，求圆的周长
class Circle {public://访问权限//属性int m_r;//行为（通常是个函数）double calculate() {return 2 * PI * m_r;}
};
int main() {//通过圆类创建具体的圆Circle c1;//创建对象//给圆对象的属性进行赋值c1.m_r = 10;cout << "圆的周长为：" << c1.calculate() << endl;return 0;
}

结果：

案例二

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，可以显示学生的姓名和学号

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;class Student {public://访问权限//属性string name;int id;//行为（通常是个函数）void show() {cout << "学生的姓名 " << name << " 学号 " << id << endl;}
};
int main() {Student s1;s1.name = "不知道";s1.id = 123123;s1.show();Student s2;s2.name = "不高兴";s2.id = 121123;s2.show();return 0;
}

结果：

通过行为给属性赋值

封装的意义二：

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：成员在类内可以访问，类外也可以访问
protected保护权限：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的保护内容）
private私有权限：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）

struct和class的区别

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;//成员属性设置为私有
class Person {private://姓名string m_Name;//年龄int m_Age = 10;//朋友string m_friend;public:void setName(string name) {m_Name = name;}string getName() {return m_Name;}int getAge() {return m_Age;}void setfName(string name) {m_friend = name;}
};int main() {Person p1;p1.setName("coco");cout << "姓名：" << p1.getName() << endl;p1.setfName("狗熊");cout << "年龄：" << p1.getAge() << endl;return 0;
}

结果：

案例一

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。

全局
成员

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;class Cube {private:int m_H, m_W, m_L;
public:void setL(int i) {m_L = i;}int  getL() {return m_L;}void setW(int i) {m_W = i;}int  getW() {return m_W;}void setH(int i) {m_H = i;}int  getH() {return m_H;}//获取面积int square() {return 2 * (m_L * m_W + m_H * m_W + m_L * m_H);}//获取体积int tiji() {return m_L * m_H * m_W;}
};
//利用全局函数判断
bool isSame(Cube &c1,Cube &c2) {if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getH() == c2.getH() && c1.getW() == c2.getW()) {return true;}elsereturn false;
}
int main() {Cube c1;c1.setL(10);c1.setH(10);c1.setW(10);cout << "c1的面积是：" <<c1.square()<< endl;cout << "c1的体积是：" <<c1.tiji() << endl;Cube c2;c2.setL(10);c2.setH(10);c2.setW(10);cout << "c2的面积是：" << c2.square() << endl;cout << "c2的体积是：" << c2.tiji() << endl;bool ret = isSame(c1, c2);if (ret == 1) {cout << "c1和c2是相等的"<<endl;}else {cout << "c1和c2是不相等的" << endl;}return 0;
}

结果：

案例二

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;//点类
class Point {public://设置xvoid setX(int x) {m_X = x;}//获取xint getX() {return m_X;}//设置yvoid setY(int y) {m_Y = y;}//获取yint getY() {return m_Y;}
private:int m_X;int m_Y;
};
//圆类
class Circle {public://设置半径void setR(int r) {m_R = r;}//获取半径int getR() {return m_R;}//设置圆心void setCenter(Point center) {m_Center = center;}//获取圆心Point getCenter() {return m_Center;}
private:int m_R;//半径Point m_Center;//圆心};//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p) {//计算两点之间的距离int distance = (c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) +(c.getCenter().getY() - p.getX()) * (c.getCenter().getY() - p.getX());//计算半径的平方int rDistance = c.getR() * c.getR();//判断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 main() {//创建圆Circle c;c.setR(10);Point center;center.setX(10);c.setCenter(center);//创建点Point p;p.setX(10);p.setY(10);//判断关系isInCircle(c, p);
}

结果：

文件操作

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