程序设计基础II学习笔记
2024-04-30 07:46:08
第一章 面向对象程序设计概述
面向对象的语言：
是高级语言。
将客观事物看做具有属性和行为的对象。
通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类。
通过类的继承和多态实现代码的重用
使得代码具有独立性、模块性。利于维护和修改。
类：钟表。（本质特征：都是看时间）
对象（类的实例）：某块特定的钟表。（颜色、形状等可能不一样）
类：分类的主要依据：抽象。例如：石头、汽车、树木等都是人们长期的生产生活中抽象出来的概念。
类与对象的关系：犹如模具与铸件的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个示例。
封装：尽可能简化内部细节。对外形成一个边界，只保留有限的对外接口使之可以与外部发生反应。例如：sort函数就是一个封装好的函数，直接输入地址就可以对数组进行排序。
继承：特殊类拥有一般类的全部属性与服务，我们称为特殊类对一般类的继承。例如：轮船是一般类，客船是特殊类。（a是一般类，如果b有a全部属性特点，在此基础上，b还有特殊的属性，那么b就是特殊类。）
源程序：还没翻译的代码。（机器无法识别）
目标程序：源程序经过翻译生成的程序，可以直接执行。
翻译程序：
汇编程序：将汇编语言写的源程序翻译成目标程序。（高级语言用不到）编译程序：将高级语言写的源程序翻译成目标程序。（C、C++）解释程序：与编译程序的不同点：编译程序一次性将汇编程序翻译完，解释程序翻译一句、执行一句，反复进行。（JAVA、BASIC）
程序的开发过程：（C++为例）
1.编辑：将源程序输入到计算机中，生成后缀为cpp的磁盘文件。2.编译：将程序的源代码转换为机器语言代码。3.连接：将多个源程序文件以及库中的某些文件连接在一起，生成一个后缀为exe的可执行文件。4.运行调试。
第二章 面向对象程序设计基础
cin和cout基本输入和输出：getline(cin，str)：输入带空格字符串。
常变量的定义：const 变量类型 变量名=x（所定义的变量为常量）
引用与常引用：（对一块地址重复命名）
int n = 10;int &a = n; //引用const int &b = n; //常引用cout << a << ' ' << b << endl;
内联函数：系统直接将调用内联函数的地方用等价的语句替换，减少运行环境的保存和恢复时间。（在函数名前面加上inline即是内联函数，但是内联函数只适合小功能的函数，例如一个计算公式等）
带缺省值的函数：预先给定形参值，如果不给定实参值，则采用形参值。
函数重载：多个 参数数量 或参数类型 不同的函数 函数名相同
动态内存分配（注意：返回的是分配的空间的首地址）
单个元素的内存分配：
int *p, *q;p = new int(3);//初始化该空间的值为3q = new int;delete[] p;delete[] q;
多个元素的内存分配：
int *p, *q;p = new int[10]; //分配10个int型的元素，把该内存的首地址给pq = new int;delete[] p;delete[] q;
动态内存的释放：delete
int *p, *q;p = new int[10];q = new int;delete[] p; //多个元素的动态内存释放delete q; //单个元素的动态内存释放
第三章 类和对象（一）
c++面对对象程序设计，也使用了类和对象的概念，并通过下面的方法来模拟对象的状态和行为：
- 1.对象的状态通过对象的属性数据来描述。
- 2.对象的行为：定义一个函数集，通过调用对应函数表示对象完成一个行为。
类：由成员变量（数据成员）和成员函数组成
对象的定义:类名 对象名（形如int a、double a）。
对象的访问:
对象名.成员变量名
指向对象的指针名->成员变量名
对象名.成员函数名
指向对象的指针名->成员函数名
代码示例：
class student{public:int score;string name;void change_score(int a){score = a;}void change_name(string a){name = a;}};int main(){student a;a.change_score(100);a.change_name("hesor");cout << a.name << ' ' << a.score << endl;return 0;}
/*
Output:
hesor 100
*/
构造函数：主要用来初始化对象的数据成员，构造函数可以重载。构造函数没有函数返回类型，且函数名与类名相同。
代码示例：
class student
{public:int score;string name;student(){score = 10;name = "orz";}student(int s, string n){score = s;name = n;}void change_score(int a){score = a;}void change_name(string a){name = a;}
};
int main()
{//调用无参构造函数 注意:不是student a()student a;student b(100, "hesor");cout << a.name << ' ' << a.score << endl;cout << b.name << ' ' << b.score << endl;return 0;
}
/*
Output:
orz 10
hesor 100
*/
类的访问控制：
public：公有成员，在程序的任何地方都可以访问。一般作为类与外界的接口。private：私有成员，只能被该类的成员函数或该类的友元访问。protect：保护成员，与私有成员差不多，主要在继承方面有区别，（派生类可以访问基类的保护成员，但是不能访问基类的私有成员）。
析构函数：析构函数和构造函数类似，不过构造函数是在创建对象的时候自动调用，而析构函数是在销毁对象的时候程序自动调用。但是析构函数需在函数名前加上~，并且析构函数没有参数（因此析构函数不能重载）。
拷贝构造函数：一种特殊的构造函数，用一个已存在对象来初始化正在创建的新对象。
类的继承：A类继承B类，B叫做基类，A叫做派生类（也叫做父类与子类）。
class student : public person
{};
上面就是以persoon类为基类，student为派生类的公有继承方式，student类自动继承person类中的所有属性和方法（可以根据需要在派生类中添加属性和方法）。
派生类构造函数：
class person
{public:string name;int high;person(string a, int h){name = a;high = h;}
};
class student : public person
{public:int score;// student(int a) //1// 如果采用 1 这种派生类的构造函数，那么基类默认使用无参构造函数初始化从基类继承的成员student(int a) : person("hesor", 170) //派生类构造函数{score = a;}
};
main()
{student a(100);cout << a.name << ' ' << a.score << ' ' << a.high << endl;return 0;
}
/*
Output:
hesor 100 170
*/
派生类构造函数：与基类构造函数一样，但是需要注意一点：派生类析构函数调用的时候基类中的析构函数也会调用！
class person
{public:string name;int high;person(string a, int h){name = a;high = h;}~person(){cout << "基类 end... ..." << endl;}
};
class student : public person
{public:int score;// student(int a) //1// 如果采用 1 这种派生类的构造函数，那么基类默认使用无参构造函数初始化基类成员变量student(int a) : person("hesor", 170) //派生类构造函数{score = a;}~student(){cout << "派生类 end... ..." << endl;}
};
main()
{student a(100);cout << a.name << ' ' << a.score << ' ' << a.high << endl;return 0;
}
/*
Output:
hesor 100 170
派生类 end... ...
基类 end... ...
*/
函数重定义：派生类对基类中继承过来的函数进行重新定义（要求函数返回值、参数个数、参数类型完全一致）。
class person
{public:void f(){cout << "基类" << endl;}
};
class student : public person
{public:void f(){cout << "派生类" << endl;}
};
main()
{student a;person b;a.f();b.f();return 0;
}
/*
Output:
派生类
基类
*/
多重继承下的派生类的定义：
class student
{public:void f_student(){cout << "我是学生" << endl;}
};
class teacher
{public:void f_teacher(){cout << "我是老师" << endl;}
};
class student_teacher : public student, public teacher
{};
main()
{student_teacher a;a.f_student();a.f_teacher();return 0;
}
/*
Output:
我是学生
我是老师
*/
注意，在继承时，总是先调用基类的构造函数再调用派生类的构造函数，多重继承时，按照继承基类的顺序调用构造函数。析构函数的调用顺序恰好与构造函数的调用规律相反。
多重继承中的二义性问题：由于多重继承有多个基类，基类的属性名和方法名可能重复，所以派生类中会产生二义性问题。例如下图，若A有成员变量name，BC继承了A之后 都会有变量 name，然后 D又多重继承了BC，那么D就会有两个name变量，调用的时候就会产生二义性。
A
B
C
D
解决方法：
通过作用域运算符指定要调用哪个基类的属性和方法：
class person
{public:int NUM = 123456;
};
class student : public person
{};
class teacher : public person
{};
class student_teacher : public student, public teacher
{};
main()
{student_teacher a;cout << a.teacher::NUM;return 0;
}
/*
Output:
123456
*/
虚拟继承：加入virtual关键字，将图中的A类定义为虚基类，虚基类的成员在类的继承关系中只会被继承一次。
class person
{public:int NUM = 123456;
};
class student : virtual public person
{};
class teacher : virtual public person
{};
class student_teacher : public student, public teacher
{};
main()
{student_teacher a;cout << a.NUM;return 0;
}
/*
Output:
123456
*/
更新ing… …
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