【黑马程序员 C++教程从0到1入门编程】【笔记4】C++核心编程（类和对象——封装、权限、对象的初始化和清理、构造函数、析构函数、深拷贝、浅拷贝、初始化列表、友元friend、运算符重载）

黑马程序员C++教程

文章目录

4 类和对象（类属性【成员属性】，类函数【成员函数】）
- 4.1 封装
- - 4.1.1 封装的意义（三种权限：public公共、protected保护、private私有）（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）（`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
    - 示例2：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
    - 三种权限示例（虽然类外不可访问类内的保护权限和私有权限元素，但是可以通过类内提供的公共方法进行设置【初始化】）（私有权限不能在子类中访问，保护权限可以在子类中访问）
  - 4.1.2 struct和class区别（struct 默认权限为公共，class 默认权限为私有【class不指定访问权限时】）
  - 4.1.3 成员属性设置为私有（成员私有属性只有它自己的方法能修改和读取）（然后在类内用方法实现对属性的——读、写等功能）
- 4.2 对象的初始化和清理
- - 4.2.1 构造函数（constructor `类名(){}`）和析构函数（destructor `~类名(){}`）（写在类里面）（如果对象不是用new方法创建的，则函数块结束后系统会自动调用（自己写的或系统生成的）析构函数释放内存；如果用new方法创建，则调用delete方法时会调用析构函数）（如果不写析构函数，貌似也没事，系统会自动生成构造函数和析构函数。。。这块内存也不会被一直霸占着。。而且如果不写析构函数，delete方法也能释放用new方法创建的对象。。。总而言之，就是如果你不写，系统会自动帮你写）
  - 4.2.2 构造函数的分类及调用（有参构造和无参构造）（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【不知道多参的情况怎么隐式转换？？】）
  - 4.2.3 拷贝构造函数调用时机（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）
  - 4.2.4 构造函数调用规则（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）
  - 4.2.5 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）（delete()只能删除在堆区开辟空间的指针）
  - 4.2.6 初始化列表（写在构造函数的参数和大括号之间，用冒号：开始，格式为类型(初始化参数)，不同项之间用逗号,隔开）（`构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}`）
  - 4.2.7 类对象作为类成员（初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数）
  - 4.2.8 静态成员 static（包括静态变量和静态函数）（类内声明，类外初始化）（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）
  - - 静态成员变量能在类内初始化吗？（静态成员函数可以，变量不行）
- 4.3 C++对象模型和this指针
- - 4.3.1 成员变量和成员函数分开存储（只有非静态成员变量占对象空间【成员函数，静态变量和静态函数都不占对象空间】）
  - 4.3.2 this指针概念（this确实是个指针！）
  - 4.3.3 空指针访问成员函数（照理来说也是，类的成员函数跟它的实例对象没关系）
  - 4.3.4 const修饰成员函数（常函数：在参数括号后和大括号之间加const）（什么意思，我越看越懵逼了！）（别蒙蔽，仔细看！）（常函数内不可以修改成员属性；成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改）（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，只能修改带mutable关键字的成员属性）
- 4.4 友元 friend（让一个函数或者类访问另一个类中私有成员）
- - 4.4.1 全局函数做友元
  - 4.4.2 类做友元（就是不知道干啥要这样设计，绕来绕去的，有个啥意思？）（我又看了一遍还是懵逼，需要看视频？）
  - 4.4.3 成员函数做友元
- 4.5 运算符重载（对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型）
- - 可重载运算符和不可重载运算符
  - 4.5.1 加号运算符重载（operator+）
  - 4.5.2 左移运算符重载（输出自定义数据类型）（ostream& operator<<）
  - 下面未检测-------------------------------上面需再次看视频，因为确实很多知识文档里没讲到而视频里讲到了
  - 4.5.3 递增运算符重载
  - 4.5.4 赋值运算符重载（对属性值进行拷贝）（这个用得多不多啊，搞得语法有点乱不是么？）
  - 4.5.5 关系运算符重载（灵活是灵活，但是用普通函数也可以实现呀！）
  - 4.5.6 函数调用运算符重载（仿函数）（如果要理解还得看视频，没看，先过了。。。）

4 类和对象（类属性【成员属性】，类函数【成员函数】）

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

4.1 封装

4.1.1 封装的意义（三种权限：public公共、protected保护、private私有）（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）（`class 类名{ 访问权限：属性 / 行为 };`）

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

封装意义一：

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 };

（如果权限相同，属性和行为能写在一起，也能分开写）

示例1：设计一个圆类，求圆的周长

示例代码：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//圆周率
const double PI = 3.14;//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{public:  //访问权限  公共的权限//属性int m_r;//半径//行为//获取到圆的周长double calculateZC(){//2 * pi  * r//获取圆的周长return  2 * PI * m_r;}
};int main() {//通过圆类，创建圆的对象// c1就是一个具体的圆Circle c1;c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作//2 * pi * 10 = = 62.8cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;    //62.8system("pause");return 0;
}

示例2：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

示例2代码：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//学生类
class Student {public:void setName(string name) {m_name = name;}void setID(int id) {m_id = id;}void showStudent() {cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;}public:string m_name;int m_id;
};int main() {Student stu;stu.setName("德玛西亚");stu.setID(250);stu.showStudent();   //name:德玛西亚 ID:250system("pause");return 0;
}

习惯上写两个public，一个写属性，一个写方法

封装意义二：

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
protected 保护权限
private 私有权限

三种权限示例（虽然类外不可访问类内的保护权限和私有权限元素，但是可以通过类内提供的公共方法进行设置【初始化】）（私有权限不能在子类中访问，保护权限可以在子类中访问）

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问class Person
{//姓名  公共权限
public:string m_Name;//汽车  保护权限
protected:string m_Car;//银行卡密码  私有权限
private:int m_Password;//相当于初始化
public:void func(){m_Name = "张三";m_Car = "拖拉机";m_Password = 123456;}
};int main() {Person p;p.m_Name = "李四";//p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到system("pause");return 0;
}

4.1.2 struct和class区别（struct 默认权限为公共，class 默认权限为私有【class不指定访问权限时】）

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

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class C1
{int  m_A; //默认是私有权限
};struct C2
{int m_A;  //默认是公共权限
};int main() {C1 c1;//c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有C2 c2;c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共system("pause");return 0;
}

4.1.3 成员属性设置为私有（成员私有属性只有它自己的方法能修改和读取）（然后在类内用方法实现对属性的——读、写等功能）

**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（通过类内方法实现）

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public://姓名设置可读可写void setName(string name) {m_Name = name;}string getName(){return m_Name;}//设置年龄void setAge(int age) {if (age < 0 || age > 150) {cout << "你个老妖精!" << endl;return;}m_Age = age;}//获取年龄 int getAge() {return m_Age;}//情人设置为只写void setLover(string lover) {m_Lover = lover;}private:string m_Name; //可读可写  姓名int m_Age; //可读可写  年龄string m_Lover; //只写  情人
};int main() {Person p;//姓名设置p.setName("张三");cout << "姓名： " << p.getName() << endl;//年龄设置p.setAge(50);cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;//情人设置p.setLover("苍井");//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取system("pause");return 0;
}

4.2 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。

4.2.1 构造函数（constructor `类名(){}`）和析构函数（destructor `~类名(){}`）（写在类里面）（如果对象不是用new方法创建的，则函数块结束后系统会自动调用（自己写的或系统生成的）析构函数释放内存；如果用new方法创建，则调用delete方法时会调用析构函数）（如果不写析构函数，貌似也没事，系统会自动生成构造函数和析构函数。。。这块内存也不会被一直霸占着。。而且如果不写析构函数，delete方法也能释放用new方法创建的对象。。。总而言之，就是如果你不写，系统会自动帮你写）

（疑问：什么情况下才写析构函数？）

析构函数(destructor)
与构造函数相反，当对象结束其生命周期，如对象所在的函数已调用完毕时，系统自动执行析构函数。析构函数往往用来做“清理善后”
的工作（例如在建立对象时用new开辟了一片内存空间，delete会自动调用析构函数后释放内存）。

对象的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的

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强制要我们做的事情，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，无须手动调用。
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（清理啥？。。。以后你会知道的）。

构造函数语法：类名(){}

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

析构函数语法： ~类名(){}

析构函数，没有返回值也不写void
函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person
{public://构造函数Person(){cout << "Person的构造函数调用" << endl;}//析构函数~Person(){cout << "Person的析构函数调用" << endl;}};void test01()
{Person p;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

Person的构造函数调用
Person的析构函数调用

4.2.2 构造函数的分类及调用（有参构造和无参构造）（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【不知道多参的情况怎么隐式转换？？】）

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

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//1、构造函数分类
// 按照参数分类分为 有参和无参构造   无参又称为默认构造函数
// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造class Person {public://无参（默认）构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数1Person(int a) {age = a;cout << "有参构造函数1!" << endl;}//有参构造函数2Person(int a, int b) {age = a + b;cout << "有参构造函数2！" << endl;}//拷贝构造函数（不加const还不行！）//（当然你也可以通过传入Person*的方式，这里只是传入引用防止对被引用Person对象更改）Person(const Person& p) {age = p.age;cout << "拷贝构造函数!" << endl;}//析构函数~Person() {cout << this << endl;cout << "析构函数!" << endl;}
public:int age;
};//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01() {Person p; //调用无参构造函数
}//调用有参的构造函数
void test02() {//2.1  括号法，常用Person p1(10);Person p1_(10, 20);//注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明//Person p2();//2.2 显式法Person p2 = Person(10);Person p3 = Person(p2);//Person(10)单独写就是匿名对象  当前行结束之后，马上析构//2.3 隐式转换法Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10); //不能用这种方法进行多参数隐式转换啊？！//Person p4_ = (10, 20);Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4); //注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明//Person p5(p4);
}//函数块结束时会调用析构函数，析构顺序是创建顺序的逆序int main() {//test01();test02();system("pause");return 0;
}

调试发现，每个类对象销毁时都会调用一次析构函数

运行结果：

有参构造函数1!
有参构造函数2！
有参构造函数1!
拷贝构造函数!
有参构造函数1!
拷贝构造函数!
0099F9AC
析构函数!
0099F9B8
析构函数!
0099F9C4
析构函数!
0099F9D0
析构函数!
0099F9DC
析构函数!
0099F9E8
析构函数!
请按任意键继续. . .

4.2.3 拷贝构造函数调用时机（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）

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

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public:Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;mAge = 0;}Person(int age) {cout << "有参构造函数!" << endl;mAge = age;}Person(const Person& p) {cout << "拷贝构造函数!" << endl;mAge = p.mAge;}//析构函数在释放内存之前调用~Person() {cout << "析构函数!" << endl;}
public:int mAge;
};//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01() {Person man(100); //p对象已经创建完毕Person newman(man); //调用拷贝构造函数Person newman2 = man; //拷贝构造Person newman3;newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作（Ar：一模一样复制过去）
}//2. 值传递的方式给函数参数传值
//相当于Person p1 = p;（Ar：实参复制到形参？？）
void doWork(Person p1) {}
void test02() {Person p; //无参构造函数doWork(p);
}//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{Person p1;cout << (int*)&p1 << endl;//cout << &p1 << endl; //跟上面一样的return p1;
}void test03()
{Person p = doWork2();cout << (int*)&p << endl;//cout << &p << endl;   //跟上面一样的
}int main() {test01();test02();test03();system("pause");return 0;
}

运行结果：

有参构造函数!
拷贝构造函数!
拷贝构造函数!
无参构造函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
无参构造函数!
拷贝构造函数!
析构函数!
析构函数!
无参构造函数!
00AFF6FC
拷贝构造函数!
析构函数!
00AFF7F4
析构函数!

4.2.4 构造函数调用规则（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）

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

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public://无参（默认）构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数Person(int a) {age = a;cout << "有参构造函数!" << endl;}//拷贝构造函数Person(const Person& p) {age = p.age;cout << "拷贝构造函数!" << endl;}//析构函数~Person() {cout << "析构函数!" << endl;}
public:int age;
};void test01()
{Person p1(18);//如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作（Ar:我调试也没发现是浅拷贝呀？？【引用】。。。是浅拷贝）Person p2(p1);//p1.age = 19;//p2.age = 21;cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl; //18
}void test02()
{//如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造，会提供拷贝构造Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错（Ar:VS下编译都编译不过）Person p2(10); //用户提供的有参Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造，编译器会提供（Ar：编译器提供的貌似是全部复制）//如果用户提供拷贝构造，编译器不会提供其他构造函数Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}

运行结果：

有参构造函数!
拷贝构造函数!
p2的年龄为： 18
析构函数!
析构函数!
无参构造函数!
有参构造函数!
拷贝构造函数!
无参构造函数!
有参构造函数!
拷贝构造函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!
析构函数!

4.2.5 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）（delete()只能删除在堆区开辟空间的指针）

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑

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

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public://无参（默认）构造函数Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//有参构造函数Person(int age, int height) {cout << "有参构造函数!" << endl;m_age = age;m_height = new int(height);}//拷贝构造函数  Person(const Person& p) {cout << "拷贝构造函数!" << endl;//如果不利用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//（Ar：就是说两个不同Person对象的m_height指针指向的是同一块内存？）m_age = p.m_age;m_height = new int(*p.m_height);//m_height = p.m_height; //（这是错的！不该这么做！）}//析构函数~Person() {cout << "析构函数!" << endl;if (m_height != NULL){delete m_height;}}
public:int m_age;int* m_height;
};void test01()
{Person p1(18, 180);Person p2(p1);cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

有参构造函数!
拷贝构造函数!
p1的年龄： 18 身高： 180
p2的年龄： 18 身高： 180
析构函数!
析构函数!

4.2.6 初始化列表（写在构造函数的参数和大括号之间，用冒号：开始，格式为类型(初始化参数)，不同项之间用逗号,隔开）（`构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}`）

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）... {}

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public:传统方式初始化//Person(int a, int b, int c) {// m_A = a;// m_B = b;// m_C = c;//}//初始化列表方式初始化Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}void PrintPerson() {cout << "mA:" << m_A << endl;cout << "mB:" << m_B << endl;cout << "mC:" << m_C << endl;}
private:int m_A;int m_B;int m_C;
};int main() {Person p(1, 2, 3);p.PrintPerson();system("pause");return 0;
}

mA:1
mB:2
mC:3

4.2.7 类对象作为类成员（初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数）

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

例如：

class A {}
class B
{A a；    //B类的成员，A类的对象
}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员

那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？

构造的顺序是：先调用对象成员的构造，再调用本类构造
析构顺序是：先析构本类构造，再析构对象成员构造

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Phone
{public:Phone(string name){m_PhoneName = name;cout << "Phone构造" << endl;}~Phone(){cout << "Phone析构" << endl;}string m_PhoneName;};class Person
{public://初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数【m_Phone(pName)】Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName){cout << "Person构造" << endl;}~Person(){cout << "Person析构" << endl;}void playGame(){cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl;}string m_Name;Phone m_Phone;};void test01()
{//当类中成员是其他类对象时，我们称该成员为 对象成员//构造的顺序是 ：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Person p("张三", "苹果X");p.playGame();}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

Phone构造
Person构造
张三 使用苹果X 牌手机!
Person析构
Phone析构

4.2.8 静态成员 static（包括静态变量和静态函数）（类内声明，类外初始化）（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）

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

静态成员分为：

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

示例1：静态成员变量

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person
{public:static int m_A; //静态成员变量//静态成员变量特点：//1 在编译阶段分配内存//2 类内声明，类外初始化//3 所有对象共享同一份数据//我就想试试如果m_B不初始化，用类内函数调用会怎么样（结果当然是编译不过啦by Ar）//void PPP() {//   printf("%d\n", m_B);//}private:static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的
};//Ar 竟然不加类型修饰符还不行（去掉int报错），它难道不知道m_A是int吗？？
int Person::m_A = 10;  //类内声明，类外初始化（必须初始化，否则有引用时编译不过）（Arnold）
//int Person::m_B = 10;void test01()
{//静态成员变量两种访问方式//1、通过对象Person p1;//p1.PPP();p1.m_A = 100;cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;Person p2;p2.m_A = 200;cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; //共享同一份数据cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;//2、通过类名cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;//cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

p1.m_A = 100
p1.m_A = 200
p2.m_A = 200
m_A = 200

静态成员变量能在类内初始化吗？（静态成员函数可以，变量不行）

不能

static成员变量和普通static变量一样，都在内存分区的全局数据区分配内存，到程序结束后释放。这就意味着，static 成员变量不随对象的创建而分配内存，也不随对象的销毁而释放内存。而普通成员变量在对象创建时分配内存，在对象销毁时释放内存

参考文章：C++中静态成员变量的可以在类内初始化吗？

示例2：静态成员函数（静态成员函数只能访问静态成员变量）

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person
{public://静态成员函数特点：//1 程序共享一个函数//2 静态成员函数只能访问静态成员变量static void func(){cout << "func调用" << endl;m_A = 100;//m_B = 100; //错误，不可以访问非静态成员变量}static int m_A; //静态成员变量int m_B; // private://静态成员函数也是有访问权限的static void func2(){cout << "func2调用" << endl;}
};
int Person::m_A = 10;void test01()
{//静态成员变量两种访问方式//1、通过对象Person p1;p1.func();//2、通过类名Person::func();//Person::func2(); //私有权限访问不到
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

func调用
func调用

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 成员变量和成员函数分开存储（只有非静态成员变量占对象空间【成员函数，静态变量和静态函数都不占对象空间】）

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

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public:Person() {mA = 0;}//非静态成员变量占对象空间int mA;//静态成员变量不占对象空间static int mB;//函数也不占对象空间，所有函数共享一个函数实例void func() {cout << "mA:" << this->mA << endl;}//静态成员函数也不占对象空间static void sfunc() {}
};int main() {cout << sizeof(Person) << endl;   //4system("pause");return 0;
}

静态成员函数和普通成员函数的区别

静态函数不传递this指针,不识别对象个体

4.3.2 this指针概念（this确实是个指针！）

通过4.3.1我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的

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：这一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>
#include<string>
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this->age = age;}Person& PersonAddPerson(Person p){this->age += p.age;cout << this << endl;//返回对象本身（this是个指针！）return *this;}int age;
};void test01()
{Person p1(10);cout << "p1.age = " << p1.age << endl;Person p2(10);p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);cout << "p2.age = " << p2.age << endl;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

p1.age = 10
0133F730
0133F730
0133F730
p2.age = 40

4.3.3 空指针访问成员函数（照理来说也是，类的成员函数跟它的实例对象没关系）

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

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//空指针访问成员函数
class Person {public:void ShowClassName() {cout << "我是Person类!" << endl;}void ShowPerson() {if (this == NULL) {return;}cout << mAge << endl;}public:int mAge;
};void test01()
{Person* p = NULL;p->ShowClassName(); //空指针，可以调用成员函数p->ShowPerson();  //但是如果成员函数中用到了this指针，就不可以了
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

我是Person类!

4.3.4 const修饰成员函数（常函数：在参数括号后和大括号之间加const）（什么意思，我越看越懵逼了！）（别蒙蔽，仔细看！）（常函数内不可以修改成员属性；成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改）（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，只能修改带mutable关键字的成员属性）

常函数：

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
常函数内不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

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

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {public:Person() {m_A = 0;m_B = 0;}//this指针的本质是一个指针常量，指针的指向不可修改//如果想让指针指向的值也不可以修改，需要声明常函数void ShowPerson() const {//const Type* const pointer;//this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this;//this->m_A = 100;  //没加mutable不能修改//const修饰成员函数，表示指针指向的内存空间的数据不能修改，除了mutable修饰的变量this->m_B = 100;}void MyFunc() const {//m_A = 10000;   //报错，无法修改cout << m_A << endl;    //但是可以访问m_B = 11234;}void MyFunc2(){}public:int m_A;mutable int m_B; //可修改 可变的
};//const修饰对象  常对象
void test01() {const Person person; //常量对象  cout << person.m_A << endl;//person.mA = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问person.m_B = 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量//常对象访问成员函数person.MyFunc(); //常对象只能调用const的函数//person.MyFunc2();    //报错：不能访问（常对象只能调用常函数）//person.m_A = 1111; //报错：表达式必须是可修改的左值（常对象只能修改带mutable关键字的成员属性）}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

0
0

4.4 友元 friend（让一个函数或者类访问另一个类中私有成员）

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，也就是说只有你能进去

但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。

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
成员函数做友元

4.4.1 全局函数做友元

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Building
{//告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友，可以访问类中的私有内容（相当于函数声明）friend void goodGay(Building* building);public:Building(){this->m_SittingRoom = "客厅";this->m_BedRoom = "卧室";}public:string m_SittingRoom; //客厅private:string m_BedRoom; //卧室
};void goodGay(Building* building)
{cout << "好基友正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}void test01()
{Building b;goodGay(&b);
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

运行结果：

好基友正在访问： 客厅
好基友正在访问： 卧室

4.4.2 类做友元（就是不知道干啥要这样设计，绕来绕去的，有个啥意思？）（我又看了一遍还是懵逼，需要看视频？）

C++有的地方为什么要类内定义，类外实现（类内声明，类外初始化）？

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Building; //前面的调用后面的，要把后面的弄到前面来声明一下
class goodGay
{public:goodGay();void visit();private:Building* building;
};class Building
{//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友，可以访问到Building类中私有内容friend class goodGay;public:Building();public:string m_SittingRoom; //客厅
private:string m_BedRoom;//卧室
};Building::Building()
{this->m_SittingRoom = "客厅";this->m_BedRoom = "卧室";
}goodGay::goodGay() //类内声明，类外初始化
{building = new Building;
}void goodGay::visit()
{cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}void test01()
{goodGay gg;gg.visit();}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

好基友正在访问： 客厅
好基友正在访问： 卧室

4.4.3 成员函数做友元

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Building;
class goodGay
{public:goodGay();void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友，可以发访问Building中私有内容void visit2();private:Building* building;
};class Building
{//告诉编译器  goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容friend void goodGay::visit();public:Building();public:string m_SittingRoom; //客厅
private:string m_BedRoom;//卧室
};Building::Building()
{this->m_SittingRoom = "客厅";this->m_BedRoom = "卧室";
}goodGay::goodGay()
{building = new Building;
}void goodGay::visit()
{cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}void goodGay::visit2()
{cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl; //visit2不是好朋友，不能访问私有内容（卧室）
}void test01()
{goodGay  gg;gg.visit();gg.visit2();
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

好基友正在访问客厅
好基友正在访问卧室
好基友正在访问客厅

4.5 运算符重载（对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型）

可重载运算符和不可重载运算符

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

4.5.1 加号运算符重载（operator+）

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算

#include<iostream>
#include<string>
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（调用它的对象（this）+（p）？）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 test() {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() {test();system("pause");return 0;
}

mA:30 mB:30
mA:40 mB:40

总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的

总结2：不要滥用运算符重载

4.5.2 左移运算符重载（输出自定义数据类型）（ostream& operator<<）

https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z?p=122
看了视频教程才看明白，

作用：可以输出自定义数据类型

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person {friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);public:Person(int a, int b){this->m_A = a;this->m_B = b;}//成员函数 实现不了  p << cout 不是我们想要的效果//void operator<<(Person& p){//}private:int m_A;int m_B;
};//全局函数实现左移重载
//ostream对象只能有一个
ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) {out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B;return out;
}void test() {Person p1(10, 20);cout << p1 << "hello world" << endl; //链式编程
}int main() {test();system("pause");return 0;
}

a:10 b:20hello world

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

下面未检测-------------------------------上面需再次看视频，因为确实很多知识文档里没讲到而视频里讲到了

4.5.3 递增运算符重载

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据

class MyInteger {friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);public:MyInteger() {m_Num = 0;}//前置++MyInteger& operator++() {//先++m_Num++;//再返回return *this;}//后置++MyInteger operator++(int) {//先返回MyInteger temp = *this; //记录当前本身的值，然后让本身的值加1，但是返回的是以前的值，达到先返回后++；m_Num++;return temp;}private:int m_Num;
};ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) {out << myint.m_Num;return out;
}//前置++ 先++ 再返回
void test01() {MyInteger myInt;cout << ++myInt << endl;cout << myInt << endl;
}//后置++ 先返回 再++
void test02() {MyInteger myInt;cout << myInt++ << endl;cout << myInt << endl;
}int main() {test01();//test02();system("pause");return 0;
}

总结：前置递增返回引用，后置递增返回值

4.5.4 赋值运算符重载（对属性值进行拷贝）（这个用得多不多啊，搞得语法有点乱不是么？）

c++编译器至少给一个类添加4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
赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person
{public:Person(int age){//将年龄数据开辟到堆区m_Age = new int(age);}//重载赋值运算符 Person& operator=(Person& p){//if(this->m_Age != NULL)if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}//编译器提供的代码是浅拷贝//m_Age = p.m_Age;//提供深拷贝 解决浅拷贝的问题m_Age = new int(*p.m_Age);//返回自身return *this;}~Person(){if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}}//年龄的指针int* m_Age;};void test01()
{Person p1(18);Person p2(20);Person p3(30);p3 = p2 = p1; //赋值操作cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl;cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl;cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_Age << endl;
}int main() {test01();//int a = 10;//int b = 20;//int c = 30;//c = b = a;//cout << "a = " << a << endl;//cout << "b = " << b << endl;//cout << "c = " << c << endl;system("pause");return 0;
}

4.5.5 关系运算符重载（灵活是灵活，但是用普通函数也可以实现呀！）

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Person
{public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;};bool operator==(Person& p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return true;}else{return false;}}bool operator!=(Person& p) //为啥不直接写个equal函数？{if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return false;}else{return true;}}string m_Name;int m_Age;
};void test01()
{//int a = 0;//int b = 0;Person a("孙悟空", 18);Person b("孙悟空", 18);if (a == b){cout << "a和b相等" << endl;}else{cout << "a和b不相等" << endl;}if (a != b){cout << "a和b不相等" << endl;}else{cout << "a和b相等" << endl;}
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}

a和b相等
a和b相等

4.5.6 函数调用运算符重载（仿函数）（如果要理解还得看视频，没看，先过了。。。）

函数调用运算符 () 也可以重载
由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
仿函数没有固定写法，非常灵活

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class MyPrint
{public:void operator()(string text){cout << text << endl;}};
void test01()
{//重载的（）操作符 也称为仿函数MyPrint myFunc;myFunc("hello world");
}class MyAdd
{public:int operator()(int v1, int v2){return v1 + v2;}
};void test02()
{MyAdd add;int ret = add(10, 10);cout << "ret = " << ret << endl;//匿名对象调用  cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}

hello world
ret = 20
MyAdd()(100,100) = 200