Hello World!

在學(xué)C++之前，最好先學(xué)習(xí)一下C語言

讓我們先運(yùn)行一段簡單的代碼，編譯器可以使用 在線C++編譯器 或 Xcode(蘋果系統(tǒng)) 或Dev C++（Windows系統(tǒng)）。

#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello World!" << endl; return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Hello World!

接下來我們講解一下上面這段程序：
（1）C++ 語言定義了一些頭文件，這些頭文件包含了程序中必需的或有用的信息。上面這段程序中，包含了頭文件 <iostream>。

（2）下一行 using namespace std; 告訴編譯器使用 std 命名空間。命名空間是 C++ 中一個(gè)相對(duì)新的概念。
什么是命名空間呢？
在C++中，名稱（name）可以是符號(hào)常量、變量、宏、函數(shù)、結(jié)構(gòu)、枚舉、類和對(duì)象等等。為了避免，在大規(guī)模程序的設(shè)計(jì)中，以及在程序員使用各種各樣的C++庫時(shí)，這些標(biāo)識(shí)符的命名發(fā)生沖突，標(biāo)準(zhǔn)C++引入了關(guān)鍵字namespace（命名空間/名字空間/名稱空間/名域），可以更好地控制標(biāo)識(shí)符的作用域。

做個(gè)比喻，假如三年級(jí)（一）班有個(gè)小朋友叫Teodoro，三年級(jí)（二）班有個(gè)小朋友也叫Teodoro。
在（一）班內(nèi)部說Teodoro時(shí)，大家都知道說的是本班的Teodoro。也就是說，（一）班的Teodoro，其作用域是（一）班。
同理，（二）班的Teodoro，其作用域是（二）班。
那如果是校長要找Teodoro呢？因?yàn)橛袃蓚€(gè)叫Teodoro的小朋友，校長需要把班級(jí)名稱都說出來，比如“我找（一）班的Teodoro”，這樣才能明確地指出要找的是哪個(gè)Teodoro。（一）班或（二）班，就叫做命名空間。

（3）下一行 int main() 是主函數(shù)，程序從這里開始執(zhí)行。

（4）下一行 cout << "Hello World"; 會(huì)在屏幕上顯示消息 "Hello World"。

（5）下一行 return 0; 終止 main( )函數(shù)，并向調(diào)用進(jìn)程返回值 0。

?

面向過程與面向?qū)ο?/h1>

先用C++編寫一個(gè)加法程序

#include <iostream> using namespace std; int add(int a, int b) { return a + b; } int main() { int x = 5, y = 10; int z = add(5, 10); cout << "x = " << x << endl; cout << "y = " << y << endl; cout << "x + y = " << z << endl; return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

x = 5 y = 10 x + y = 15

從上一節(jié)的Hello World程序和本節(jié)的加法程序來看，C和C++貌似看起來差不多，只是修改了一些頭文件和語法而已。那么，二者真的高度相似嗎？
答案是否定的！C和C++差別非常大。
C是面向過程的。
C++既可以面向過程，也可以面向?qū)ο?#xff0c;并且以面向?qū)ο鬄橹鳌?br /> 為何要以面向?qū)ο鬄橹髂?#xff1f;因?yàn)槿糁皇敲嫦蜻^程，用C語言就行了，不用再勞心勞力再創(chuàng)造一種新的語言。C++是一些聰明的程序員在C的基礎(chǔ)上創(chuàng)造、發(fā)展起來的，與C語言最大的區(qū)別就是面向?qū)ο蟆?/p>

C語言的重點(diǎn)在于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，C程序的設(shè)計(jì)首要考慮的是如何通過一個(gè)過程，對(duì)輸入進(jìn)行運(yùn)算處理得到輸出。
所以c語言是面向過程語言。

而對(duì)于C++，首要考慮的是如何構(gòu)造一個(gè)對(duì)象模型，讓這個(gè)模型能夠契合與之對(duì)應(yīng)的問題域，這樣就可以通過獲取對(duì)象的狀態(tài)信息得到輸出或?qū)崿F(xiàn)過程控制。
從這一點(diǎn)看，C++是面向?qū)ο缶幊?#xff08;OOP）的。
C++還像C語言一樣面向過程。
所以C++既是面向過程的語言 ，也是面向?qū)ο蟮恼Z言。一般來說，用它的面向?qū)ο筮@方面。

以后會(huì)學(xué)到Java。Java不能面向過程，是完全面向?qū)ο蟮摹?/p>

以狗吃屎為例，來說明面向過程和面向過對(duì)象的區(qū)別。

C語言：吃(狗，屎)
這里“吃”是函數(shù)名，“狗”和“屎”是參數(shù)。強(qiáng)調(diào)的是吃這一過程。

C++：狗.吃屎()
這里狗是對(duì)象，吃屎是狗的一個(gè)函數(shù)。語法是一個(gè)完整的主謂賓結(jié)構(gòu)。主語是“狗”，謂語是“吃”，賓語是“屎”。
狗除了吃屎外，還有其他行為，比如汪汪叫，伸舌頭等。語法為
狗.汪汪叫()
狗.伸舌頭()
這一系列行為里，強(qiáng)調(diào)的是“誰來做”，這里是狗來做，所以強(qiáng)調(diào)的是狗這一對(duì)象。

類與對(duì)象

（一）類與對(duì)象

類是由我們根據(jù)客觀事物抽象而成，形成一類事物，然后用類去定義對(duì)象，形成這類事物的具體個(gè)體。

比如小狗是一個(gè)類，你家的“旺財(cái)”則是小狗一個(gè)具體的對(duì)象。

（二）屬性與方法

一般把類的數(shù)據(jù)成員稱為類的屬性,把類的函數(shù)成員稱為方法。
比如小狗這個(gè)類吧，它的屬性有身高、體長、體重、名字、年齡、性別等，它的方法有吃，走，跑，呼吸，吠等。
從這里也可以看出，屬性都是靜態(tài)的，而方法都是動(dòng)作。

（三）程序

#include <iostream> using namespace std; class Dog { public: string name; // 名字 int age; // 年齡 int sex; // 性別，可以定義為，1表示公，0表示母 float height; // 身高 float length; // 體長 float weight; // 體重 void eat() { cout << "eating..." << endl; } void walk() { cout << "walking..." << endl; } void run() { cout << "running..." << endl; } void breathe() { cout << "breathing..." << endl; } void bark() { cout << "wang! wang!" << endl; } }; int main() { Dog dog; dog.name = "Wang Cai"; dog.age = 3; dog.run(); dog.bark(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

running... wang! wang!

（四）程序分析

（1）在類定義結(jié)尾處的}后面需要加分號(hào)，這是語法要求。否則編程出錯(cuò)。
（2）public表示公有的，在類的外部可以訪問。main()函數(shù)就屬于類的外部。
（3）Dog dog; 這是聲明一個(gè)類型為Dog的對(duì)象dog。也可以寫為
Dog dog1;
Dog mydog;
Dog myDog;
按照慣例，對(duì)象的首字母建議小寫。
（4）dog.name=xxx; 這種賦值的寫法是給對(duì)象設(shè)置屬性。
（5）dog.run(); 這種寫法是調(diào)用對(duì)象的方法。

public, protected, private

面向?qū)ο笥腥筇卣?#xff1a;封裝、繼承、多態(tài)。（具體會(huì)在之后的課程里講）

C++用三個(gè)關(guān)鍵詞來表示訪問范圍：public, protected, private。
public和private作用就是實(shí)現(xiàn)封裝。類外的代碼可以訪問public成員而不能訪問private成員；private成員只能由類成員訪問。
protected的作用則是實(shí)現(xiàn)繼承。protected成員可以被派生類（也叫子類）對(duì)象訪問，不能被用戶代碼類外的代碼訪問。

例1：private修飾屬性和方法

#include <iostream> using namespace std; class Dog { private: string name; void run() { cout << "running..." << endl; } }; int main() { Dog dog; dog.name = "Wang Cai"; dog.run(); return 0; }

編譯程序，報(bào)錯(cuò)：

1.png

這是因?yàn)?#xff0c;name和run()都是私有的，類外的main()沒有權(quán)限訪問dog.name和dog.run()

例2：將private改為protected

#include <iostream> using namespace std; class Dog { protected: String name; void run() { cout << "running..." << endl; } }; int main() { Dog dog; dog.name = "Wang Cai"; dog.run(); return 0; }

編譯程序，報(bào)錯(cuò)：

2.png

報(bào)錯(cuò)理由跟上面的差不多，因?yàn)閚ame和run()是protected, 外部的main()沒有權(quán)限訪問。

例3：將protected改為public

#include <iostream> using namespace std; class Dog { public: string name; void run() { cout << "running..." << endl; } }; int main() { Dog dog; dog.name = "Wang Cai"; dog.run(); return 0; }

程序正常運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果：

running...

有些人可能會(huì)想，我不加任何關(guān)鍵字，后果會(huì)怎樣？
例4：不加修飾符

#include <iostream> using namespace std; class Dog { string name; void run() { cout << "running..." << endl; } }; int main() { Dog dog; dog.name = "Wang Cai"; dog.run(); return 0; }

編譯報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤與例1相同：

4.png

可見如果不加任何關(guān)鍵字，無論是屬性還是方法，默認(rèn)都是private。

構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)，作用是完成對(duì)象的初始化工作。
可類比于：int a = 1;這里是給變量a賦初值。

構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的函數(shù)，首先構(gòu)造函數(shù)名與類名是完全一致的，其次構(gòu)造函數(shù)沒有類型。

構(gòu)造函數(shù)可以不帶參數(shù)，也可以帶參數(shù)。

#include <iostream> using namespace std; class Dog { public: string name; // 無參構(gòu)造函數(shù) Dog() { cout << "Dog's constructor!" << endl; } // 有參構(gòu)造函數(shù) Dog(string Name) { name = Name; cout << "Dog's constructor with name!" << endl; } void run() { cout << name << " is running..." << endl; } }; int main() { Dog dog1; dog1.name = "Wang Cai"; dog1.run(); Dog dog2("Xiao Bai"); dog2.run(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Dog’s constructor! Wang Cai is running... Dog’s constructor with name! Xiao Bai is running

從運(yùn)行結(jié)果可以看出，構(gòu)造函數(shù)是在生成對(duì)象時(shí)被調(diào)用的，并且不需要顯示調(diào)用。

this指針

this指針是一個(gè)隱含于類中的特殊指針，指向?qū)ο蟊旧怼Ｒ簿褪钦f對(duì)象一旦被創(chuàng)建，this指針也就存在了。
就好比你的名字叫做Teodoro，別人說你的時(shí)候用的是Teodoro，但是你說你自己的時(shí)候，用的是“我”。
這個(gè)“我”，在C++和Java中，是用this來表示的。而在Python和Objective-C（蘋果的開發(fā)語言）中，則用self來表示。

程序1

#include <iostream> using namespace std; class Dog { private: string name; public: Dog(string Name) { name = Name; cout << "Constructor method with name!" << endl; } void run() { cout << name << " is running!" << endl; } }; int main() { Dog dog("Wang Cai"); dog.run(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Constructor method with name! Wang Cai is running!

分析：
在構(gòu)造函數(shù)里，Name為形參，實(shí)參為main()函數(shù)中的“Wang Cai”。
通過name = Name賦值后，dog的屬性name就有了值“Wang Cai”。
這樣在run()函數(shù)中，就可以打印出屬性name的值出來。

對(duì)程序1稍作改動(dòng)，將構(gòu)造函數(shù)的形參改為name，與類的私有屬性name一樣

程序2

#include <iostream> using namespace std; class Dog { private: string name; public: Dog(string name) { name = name; cout << "Constructor method with name!" << endl; } void run() { cout << name << " is running!" << endl; } }; int main() { Dog dog("Wang Cai"); dog.run(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Constructor method with name!is running!

分析：
類Dog有一個(gè)屬性為name，其作用域?yàn)檎麄€(gè)類，相當(dāng)于這個(gè)類的全局變量。
構(gòu)造函數(shù)的形參為name，其作用域?yàn)闃?gòu)造函數(shù)內(nèi)部，是一個(gè)局部變量。
name = name; 這個(gè)語句發(fā)生在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部，因?yàn)榫植孔兞繒?huì)屏蔽全局變量，兩個(gè)name指的都是形參name。所以這個(gè)語句就相當(dāng)于形參name給自己賦值。這樣類的屬性name沒有被賦值，一直為空。
在執(zhí)行dog.run()時(shí) ，因?yàn)閚ame為空，所以打印出來的就是空值。

如果構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)名稱與類的屬性名稱一樣，可以顯示調(diào)用this來加以區(qū)分

程序3

#include <iostream> using namespace std; class Dog { private: string name; public: Dog(string name) { this->name = name; printf("%p\n", &this->name); printf("%p\n", &name); cout << "Constructor method with name!" << endl; } void run() { cout << name << " is running!" << endl; printf("%p\n", &name); } }; int main() { Dog dog("Wang Cai"); dog.run(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

000000000022fe20 000000000022fe30 Constructor method with name! Wang Cai is running! 000000000022fe20

分析：
構(gòu)造函數(shù)里的語句為this->name = name; 從打印的內(nèi)存地址就可以看出，this->name與name不是同一回事。
等號(hào)左邊的this->name為對(duì)象的屬性，等號(hào)右邊的name則為構(gòu)造函數(shù)的形參，具體由main()函數(shù)中的實(shí)參“Wang Cai”賦值。
這個(gè)語句的效果為this-> name = name = “Wang Cai”

執(zhí)行run()時(shí)，這個(gè)name肯定只能是類的屬性了，而不可能是構(gòu)造函數(shù)的形參。這從打印出來的內(nèi)存地址可以看出來。
實(shí)際上，run()中的name完全等價(jià)于this->name，只是this不用顯示寫出來罷了。當(dāng)然要顯示寫出來也是可以的。

最后，看一個(gè)更簡單的例子。

程序4

#include <iostream> using namespace std; class A { public: A() { printf("Memory address of this: %p\n", this); } }; int main() { A a; printf("Memory address of a: %p\n", &a); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Memory address of this: 000000000022fe4f Memory address of a: 000000000022fe4f

分析：
從運(yùn)行結(jié)果可以看出，在類外部運(yùn)行的對(duì)象的內(nèi)存地址，與類內(nèi)部運(yùn)行的this的內(nèi)存地址，完全一樣。
這也印證了上面說的，別人口中的Teodoro與Teodoro自己口中的“我”，就是同一個(gè)人。

封裝

面向?qū)ο笥腥齻€(gè)特征：封裝、繼承和多態(tài)。
本節(jié)主要講解封裝。

所有的 C++ 程序都有以下兩個(gè)基本要素：
函數(shù)：這是程序中執(zhí)行動(dòng)作的部分，它們被稱為函數(shù)或方法。
數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是程序的信息，會(huì)受到程序函數(shù)的影響，也叫屬性。

封裝是面向?qū)ο缶幊讨械陌褦?shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)綁定在一起的一個(gè)概念，這樣能避免受到外界的干擾和誤用，從而確保了安全。

我們已經(jīng)知道，類包含私有成員（private）、保護(hù)成員（protected）和公有成員（public）成員。默認(rèn)情況下，所有的數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員都是私有的。
為了使類中的成員變成公有的（即程序中的類外部的其他部分也能訪問），必須在這些成員前使用 public 關(guān)鍵字進(jìn)行聲明。所有定義在 public 標(biāo)識(shí)符后邊的屬性或函數(shù)可以被程序中所有其他的函數(shù)訪問。

例子：

#include <iostream> using namespace std; class Adder{ public: // 構(gòu)造函數(shù) Adder(int i = 0) { total = i; } // 對(duì)外的接口 void addNum(int number) { total += number; } // 對(duì)外的接口 int getTotal() { return total; }; private: // 對(duì)外隱藏的數(shù)據(jù) int total; }; int main( ) { Adder a; a.addNum(10); a.addNum(20); a.addNum(30); cout << "Total is " << a.getTotal() << endl; return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Total is 60

上面的類把數(shù)字相加，并返回總和。公有成員 addNum 和 getTotal 是對(duì)外的接口，用戶需要知道它們以便使用類。私有成員 total 是對(duì)外隱藏的（即被封裝起來），用戶不需要了解它，但它又是類能正常工作所必需的。

類的設(shè)計(jì)策略：
通常而言，要把類的數(shù)據(jù)成員設(shè)計(jì)成私有（private），類的函數(shù)成員則根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)成publice, protected或private。

繼承

先編寫程序：

#include <iostream> using namespace std; class Animal { protected: float weight; public: void setWeight(float w) { weight = w; } float getWeight() { return weight; } void breathe() { cout << "breathing..." << endl; } }; class Dog : public Animal { private: int legs; public: void setLegs(int number) { legs = number; } int getLegs() { return legs; } void bark() { cout << "wang! wang!" << endl; } }; int main(int argc, char** argv) { Dog dog; dog.setWeight(12.5); dog.setLegs(4); cout << "The dog's weight is " << dog.getWeight() << "kg" << endl; cout << "The dog has " << dog.getLegs() << " legs" << endl; dog.breathe(); dog.bark(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

The dog’s weight is 12.5kg The dog has 4 legs breathing... wang! wang!

程序分析：
（1）Animal為一個(gè)類，Dog為另一個(gè)類。
class Dog : public Animal 表示Dog類繼承了 Animal類。此時(shí)，Animal就成了Dog的基類或父類。Dog就成了Animal的派生類或子類。

（2）體重和呼吸是所有動(dòng)物的共性，所以weight和breathe()定義在類Animal中。腿和吠不是所有動(dòng)物的共性，所以legs和bark()定義在了類Dog中。

（3）class Dog : public Animal , 這里的public表示繼承方式 。
繼承方式有三種：public, protected和private。
① 父類為private的屬性和方法，不能被子類繼承。
② 父類為protected的成員，若被子類public繼承的，仍為子類的protected成員；若被子類protected或private繼承的，變?yōu)樽宇惖膒rivate成員。
③ 父類為public的成員，若被子類public繼承的，仍為子類的public成員；若被子類protected繼承的，變?yōu)樽宇惖膒rotected成員；若被子類private繼承的，變?yōu)樽宇惖膒rivate成員。

注：這些不用強(qiáng)記，編多了自然就知道

（4）根據(jù)（3）中第③條的結(jié)論，若程序改為class Dog : protected Animal，則程序無法通過編譯。因?yàn)閟etWeight()和getWeight()被protected繼承后，變?yōu)镈og的protected成員，而protected成員，無法在類外部（比如main函數(shù)中）訪問。

構(gòu)造函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)

?

構(gòu)造函數(shù)可以預(yù)先賦一個(gè)初值，其作用是：在構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用時(shí)，省略部分或全部參數(shù)，這時(shí)就會(huì)使用默認(rèn)參數(shù)代替實(shí)參。

程序：

#include <iostream> using namespace std; class Rectangle { private: int width; int height; public: Rectangle(int w = 0, int h = 0) { cout << "Constructor method is invoked!" << endl; width = w; height = h; } int area() { return width * height; } }; int main(int argc, char** argv) { Rectangle rec1; cout << "Area of rec1 is : " << rec1.area() << endl; Rectangle rec2(5); cout << "Area of rec2 is : " << rec2.area() << endl; Rectangle rec3(5, 10); cout << "Area of rec3 is : " << rec3.area() << endl; return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Constructor method is invoked! Area of rec1 is : 0 Constructor method is invoked! Area of rec2 is : 0 Constructor method is invoked! Area of rec3 is : 50

分析：
生成對(duì)象rec1時(shí)，沒有傳入拷貝構(gòu)造函數(shù)的實(shí)參，則形參w和h取默認(rèn)值0
w = 0, h = 0
在構(gòu)造函數(shù)中，weight = w = 0, height = h = 0
在area函數(shù)中， weight * height = 0

生成對(duì)象rec2時(shí)，傳入實(shí)參5，相當(dāng)于傳入（5，0），則w = 5, h = 0
在構(gòu)造函數(shù)中，weight = w = 5, height = h = 0
在area函數(shù)中，weight * height = 0

生成對(duì)象rec3時(shí)，傳入實(shí)參（5，10），則w = 5, h = 10
在構(gòu)造函數(shù)中， weight = w = 5, height = h = 10
在area函數(shù)中，weight * height = 50

子類構(gòu)造函數(shù)調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)

從哲學(xué)層面來看，子類會(huì)繼承父類除private以外的所有成員。
因?yàn)闃?gòu)造函數(shù)是公有的，所以理所當(dāng)然地會(huì)被子類繼承。

程序1：

#include <iostream> using namespace std; class Shape { public: Shape() { cout << "Shape's constructor method is invoked!\n"; } }; class Rectangle : public Shape { public: Rectangle() : Shape() { cout << "Rectangle's constructor method is invoked!\n" << endl; } }; int main(int argc, char** argv) { Rectangle rec; return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Shape's constructor method is invoked! Rectangle's constructor method is invoked!

分析：
這里構(gòu)造函數(shù)的寫法是
Rectangle() : Shape()
{
子類構(gòu)造函數(shù)本身的語句;
}
這是先調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)，再執(zhí)行它本身的語句。從運(yùn)行結(jié)果也可以看出這一點(diǎn)。

那么，如果不顯示調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)Shape()呢？父類的構(gòu)造函數(shù)就不被調(diào)用了嗎？
咱們可以用下面的程序來驗(yàn)證。

程序2：

#include <iostream> using namespace std; class Shape { public: Shape() { cout << "Shape's constructor method is invoked!\n"; } }; class Rectangle : public Shape { public: Rectangle() { cout << "Rectangle's constructor method is invoked!\n" << endl; } }; int main(int argc, char** argv) { Rectangle rec; return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

Shape's constructor method is invoked! Rectangle's constructor method is invoked!

分析：
從運(yùn)行結(jié)果可以看出，程序1和程序2的運(yùn)行結(jié)果完全一致。也就是說，Shape()即使不顯示調(diào)用，實(shí)際上也會(huì)被調(diào)用。并且調(diào)用順序優(yōu)先于子類本身的構(gòu)造函數(shù)。

“箭頭（->）”和“點(diǎn)號(hào)（.）”操作符的區(qū)別

先看一個(gè)程序：

#include <iostream> using namespace std; class A { public: void play() { cout << "playing..." << endl; } }; int main() { A a; a.play(); A *p = &a; (*p).play(); p->play(); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果：

playing... playing... playing...

結(jié)論：
在C++中，
若是普通對(duì)象，使用點(diǎn)號(hào)操作符；
若是指針對(duì)象，有兩種操作方式：

(*指針).方法() （1） 指針-->方法() （2）

但是（1）不常用，所以（2）中的箭頭操作符用的比較多。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/alan-blog-TsingHua/p/9604147.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的小朋友学C++（1）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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