CSP考试笔记：C++篇（第四章、面向对象）（牛客网学习）

面向对象（C++语言核心内容）

1、面向对象概述:更符合人的思维，基于面向过程
2、类和对象抽象和类编写程序的目的：就是为了模拟现实世界的事务，解决现实中的问题，实现信息化。定义类：通常，将接口（类声明）放在头文件中，并将实现（类方法的代码）放在源代码文件中。使用class关键字声明类类定义一般有两部分：1、类声明：成员变量、成员方法           放到头文件中2、类方法定义：成员方法的具体实现    放到源代码文件中

3、学生类的编写与使用：
头文件声明（类声明）：

#pragma once
#include <iostream>
#include <string>using namespace std;// 声明一个类使用class关键字，后边跟上类名{}
class Student {public:             //权限string m_Name;  // 姓名int m_Age;     // 年龄int m_Id;      // 学号void sleep(); //睡觉的方法void eat();void study();
};

类方法定义：

#include "Student.h"
#include <iostream>using namespace std;
//  使用Student:: 来标识一下类作用域
void Student::sleep() { cout << "学生睡觉" << endl;
}
void Student::eat() {cout << "学生吃饭" << endl;
}
void Student::study(){cout << "学生学习" << endl;
}

使用学生类：

#include <iostream>
#include "Student.h"
using namespace std;// 编写一个学生类，创建学生对象，使用学生对象int main() {// 创建学生对象Student s1;              //把Student对象创建在了栈区// 使用学生对象s1.m_Name = "zs";s1.m_Age = 20;s1.m_Id = 1101;cout << s1.m_Name << "\t" << s1.m_Age << "\t" << endl;// 调用对象的方法s1.sleep();s1.eat();s1.study();// 动态创建Student* p_stu = new Student;p_stu->sleep();return 0;
}

7、构造函数和析构函数构造函数：主要作用就是用于在创建对象时为对象的成员进行初始化析构函数：主要作用就是用于在对象销毁前，执行一些清理工作构造函数和析构函数，如果没有手动提供，编译器会提供一个默认的。默认的构造函数和析构函数中什么都不做。编译器会强制执行。构造函数和析构函数写到公共权限下构造函数：1、构造函数名和类名相同2、无返回值，也不用写void3、允许多个参数，可以重载析构函数：1、析构函数名和类名相同，前面加上~2、没有返回值，不用写void3、不允许有参数，不支持重载构造函数和析构函数由编译器自动调用，无需手动调用
8、构造函数分类和调用构造函数的分类：分类方式1：有参构造   无参构造（默认构造）分类方式2：普通构造   拷贝构造

拷贝构造函数示例

Person(const Person& p) {m_Age = p.m_Age;cout << "拷贝函数执行了..." << endl;
}

构造函数的调用：方式一（显式调用）：Person p1 = Person();Person p2 = Person(30);Person p5 = Person(p1);  // 显式调用拷贝构造函数方式二（隐式调用）：Person p3;     // 结尾不加圆括号  Person p3();是不对的Person p4(30);Person p6(p1); // 隐式调用拷贝构造函数
匿名对象：  Person();本行代码执行完之后立即释放
隐式转换法：Person p7 = 10;   // 不报错，因为编译器会转换成Person p7 = Person(10);利用隐式转换法调用拷贝构造函数Person p8 = p7;  // 编译器作转换：Person p8 = Person(p7);
初始化列表Person p8 = {};   // 调用无参构造Person p9 {20};    // 调用有参构造 相当于Person p9 = {20};
9、拷贝构造函数和调用时机Person(const Person& p){   // 加长const表示不让人对这个引入的Person进行修改m_Age = p.m_Age;            // 传递引用节省内存cout << " 拷贝构造函数 " << endl; }调用时机：（1）用一个对象初始化另一个对象（2）对象以值传递的方式 传递给函数参数void  doWork(Person p){}（3）函数局部对象以值传递的方式从函数返回Person doWork1(){Person p(30);return p;}返回值的优化：编译器会采用一种优化RVO( Return Value Optimization )。
10、构造函数的调用规则* 默认情况下，c++编译器至少会为我们提供类的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）默认的拷贝构造函数，对类中非静态成员属性进行简单的值拷贝
11、深拷贝和浅拷贝
Person(char* name, int age) {// m_Name = name; 不可取m_name = new char(strlen(name) + 1);strcpy(m_Name, name);m_Age = age;
}
// 在构造函数里使用new关键字在堆里开辟了空间，那么在对象被销毁的时候，堆里的空间是没有被释放的，因为没有地方执行delete语句，那么我们需要在析构函数中释放那部分空间：
~Person() {if( m_name != nullptr ) {delete[] m_Name;m_Name = nullptr;}
}
浅拷贝：就是简单的值传递，不会重新为指针变量开辟内存
12、初始化列表一种语法，用来对成员数据进行初始化一般用来对const修饰的成员进行初始化，当然其他成员也可以。对于引用类型的成员，也必须使用初始化列表的语法进行初始化语法示例：Person() : m_A(10), m_B(20), m_C(30) {    // 构造函数}// 也可以这样Person(int a,  int b, int c) : m_A(a), m_B(b), m_C(c) {    // 构造函数}
13、类对象作为类成员当其他类对象作为本类中的成员，构造的顺序是：先调用其他类的构造，再调用本类的构造。析构的顺序与之相反。成员的构造先后顺序是根据在类中的先后顺序决定的，跟构造方法中的初始化顺序无关。
14、静态成员* 在类定义种，它的成员（成员变量，成员方法），这些成员都可以用关键字static声明，称之为静态成员。* 特点：不管这个类创建了多少个对象，静态对象只有一个拷贝。这个拷贝被所有属于这个类的对象所共享。* 静态成员变量：1、必须在类中声明，在类外定义。eg：class Person {public:int m_A; // 普通的成员变量int m_B; // 静态的成员变量，在类内声明};int Person::m_B = 100;  // 在类外定义（初始化）
15、单例设计模式单例：单个实例。设计模式：程序员的经验总结单例设计模式：一个类在一个程序中只能有一个对象。单例的好处：防止创建过多的对象。节省内存。具体实现：1）所有的构造函数都要私有化2）创建一个静态的实例，要私有化
16、this指针this指针本质上是个指针常量
17、常函数和常对象* 常函数void show() const{   //在这里加上const，那么在这个函数里，this指针无法修改其指向的内容了。this.age = 200;   //报错，因为常函数没法操作this指向的内容 }* 用const修饰成员函数时，const修饰this指针指向的内存区域。成员函数体内，不能修改本类中的任何普通成员变量。这个函数我们称之为常函数。* 例外：当成员变量类型前面被mutable修饰除外。 eg：mutable int height; *常对象创建对象时：const Person p2(30);常对象可以修改mutable修饰的成员变量常对象只能调用常函数，不能调用普通函数。
18、友元成员函数（全局）类的一个特点是数据隐藏（private）友元有三种：1、友元（全局）函数 （1）在类中声明，函数前加关键字friend（2）在全局区域内定义2、友元类3、友元成员函数
19、友元类：在类外访问一个类的私有成员。
20、友元成员函数（局部）友元的注意事项：（1）、友元关系不能被继承（2）、友元关系是单向的，类A是类B的朋友，类B未必是类A的朋友（3）、友元关系不具有传递性

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