第二章 掌握C++

2.1 從結(jié)構(gòu)到類

2.1.1 結(jié)構(gòu)體的定義

C++相比于C的特性：封裝性、繼承性、多態(tài)性；

對象具有狀態(tài)和行為，狀態(tài)保存在成員變量中，行為通過函數(shù)實現(xiàn)；

標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流對象：cin（>>）默認(rèn)鍵盤 和 cout（<<）、cerr（<<）默認(rèn)顯示器；自動根據(jù)數(shù)據(jù)類型調(diào)整輸入輸出格式；

結(jié)構(gòu)體中的函數(shù)稱為成員函數(shù)。

程序2.1

#include <iostream> using namespace std; //error C1083: 無法打開包括文件:“iostream.h”: No such file or directorystruct point {int x, y; //狀態(tài)void output() //行為{cout << "x="<< x << endl << "y=" << y << endl;//endl是換行符} }pt;//注意分號int main() {cout << "請輸入x和y的值：" << endl;cin >> pt.x;cin >> pt.y;pt.output(); //注意括號return 0; }

2.1.2 結(jié)構(gòu)體與類

在C++中，結(jié)構(gòu)體（struct）和類（class）可以通用。
區(qū)別在于訪問控制的差異：

struct默認(rèn)訪問控制標(biāo)識符public；public：可以在類的外部進行訪問

class默認(rèn)訪問控制標(biāo)識符private；private：只能在類的內(nèi)部進行訪問

protective。

程序2.2：將程序2.1中的struct point修改為class point

class point //類：抽象出一些事物共有的屬性 { public:int x, y;void output(){cout << "x="<< x << endl << "y=" << y << endl;} }pt; //實例化了一個對象==類的實例化：具有具體的屬性值

2.2 C++的特性

2.2.1 類與對象

類：抽象出一些事物共有的屬性；
對象：有具體的屬性值。

2.2.2 構(gòu)造函數(shù)

作用：在定義對象的同時，對成員變量進行初始化；
創(chuàng)建對象本身（分配內(nèi)存）
規(guī)定：構(gòu)造函數(shù)的名字和類名相同（唯一性）；
沒用返回值；
可以有參數(shù)。
注意：

如果一個類沒有定義任何構(gòu)造函數(shù)，那么C++會提供一個默認(rèn)的不帶參構(gòu)造函數(shù)。而只要類中定義了一個構(gòu)造函數(shù)，C++便不再提供任何其他構(gòu)造函數(shù)；

每個類必須有一個構(gòu)造函數(shù)，沒有構(gòu)造函數(shù)不能創(chuàng)建任何對象。構(gòu)造函數(shù)如代碼2.3所示。

2.2.3 析構(gòu)函數(shù)

~類名(); //對象生命周期結(jié)束，釋放其占用資源；是一個對象最后調(diào)用的成員函數(shù)
注意：析構(gòu)函數(shù)不允許有返回值，更不允許有參數(shù)，并且一個類中只有一個構(gòu)造函數(shù)。
代碼2.3：構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

class point //類名：point { public:int x , y;point() //構(gòu)造函數(shù) point(){x = 0; //在類中定義成員變量時，不能直接給其賦值(如int x=0;)，而是在構(gòu)造函數(shù)中賦值(P37提示)y = 0;}~point() //析構(gòu)函數(shù) ~point(){} };

2.2.4 函數(shù)的重載

條件：函數(shù)參數(shù)類型、個數(shù)不同才能構(gòu)成重載。
注意：

只有函數(shù)的返回值類型不同，不能重載；

重載時，注意函數(shù)帶有默認(rèn)參數(shù)的情況。(P38)

對比覆蓋：重載是發(fā)生在同一個類當(dāng)中；覆蓋是發(fā)生在父類和子類之間

代碼2.4 函數(shù)的重載

class point { public:int x , y;point() //函數(shù)1{x = 0;y = 0;}point(int a, int b) //重載，函數(shù)2{x = a;y = b;} };void main() {point pt(5,5); //C++根據(jù)參數(shù)類型和個數(shù)，執(zhí)行函數(shù)2 }

2.2.5 this指針

this指針是一個隱含的指針，指向?qū)ο蟊旧?#xff0c;代表對象的地址。

用法：當(dāng)形參的變量名和成員變量的變量名沖突時，可用this->來區(qū)別對哪一個變量進行賦值。(P40)

this->x是對成員變量進行賦值；
x是對形參賦值。

2.2.6 類的繼承

2.2.6.1 繼承

例如：class fish : public animal{};

animal是父類，fish是子類。子類fish以public（公有）的方式繼承父類animal。

子類除了自己的成員變量和成員方法外，還可以繼承父類的成員變量和成員方法。

構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用次序：

2.2.6.2 在子類中調(diào)用父類帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)

例如：父類構(gòu)造函數(shù)： animal(int h , int w){}
則在構(gòu)造子類時，應(yīng)該顯式地去調(diào)用父類的帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)： fish():animal(400,300){}

2.2.6.3 類的繼承及類中成員的訪問特性

3種訪問權(quán)限修飾符：
public：定義的成員可以在任何地方被訪問；
protected：定義的成員只能在該類及其子類中訪問；
private：定義的成員只能在該類自身中訪問。==>不能被子類繼承

3種繼承方式：

2.2.6.4 多重繼承

定義形式：class B: public C , public D
了解父類表順序?qū)φ{(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的影響。對于上面的例子，先構(gòu)造C再構(gòu)造D，先析構(gòu)D再析構(gòu)C。

2.2.7 虛函數(shù)與多態(tài)性、純虛函數(shù)

2.2.7.1虛函數(shù)與多態(tài)性

程序 2.5

(P49)... class animal { public:...void breathe(){cout<<"animal breathe"<<endl;} /*注意此時不是虛函數(shù)*/ };class fish : public animal { public:...void breathe(){cout<<"fish bubble"<<endl;} } void breathetest(animal* pan) {pan->breathe(); }void main() {animal* pan; //指向animal類的指針panfish fi;pan = &fi; //將fish類的對象fi的地址直接賦給指向animal類的指針變量panbreathetest(pan); }/*輸出animal breathe*/

1、fish對象也是一個animal類，C++自動進行類型轉(zhuǎn)換；反之，不能把animal對象看成fish對象。

2、當(dāng)我們將fish轉(zhuǎn)化為animal時，該對象就會被認(rèn)為是原對象內(nèi)存模型的上半部分。

3、將父類函數(shù)修改為虛函數(shù)，輸出結(jié)果為fish bubble。

(P49)...virtual void breathe() //虛函數(shù)... /*輸出fish bubble*/

虛函數(shù)：用virtual關(guān)鍵字申明的函數(shù)–>多態(tài)性；
遲邦定：編譯時并不確定具體調(diào)用的函數(shù)，而是在運行時依據(jù)對象的類型來確認(rèn)調(diào)用的是哪一個函數(shù)。

概括(用法)：在父類的函數(shù)前加上virtual關(guān)鍵字，在子類重寫該函數(shù)，運行時將會根據(jù)對象的實際類型來調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)。

2.2.7.2 純虛函數(shù)

純虛函數(shù)不被具體實現(xiàn)，是抽象類，不能實例化對象。

純虛函數(shù)可以讓類先具有一個操作名稱，而沒有操作內(nèi)容，在子類繼承時再去具體定義。

寫法：

virtual void breathe() = 0 ; //1、等于0；2、無函數(shù)體

注意：子類如果有對父類虛函數(shù)的覆蓋定義，無論該覆蓋定義是否有virtual，都是虛函數(shù)。

2.2.8函數(shù)的覆蓋和隱藏

2.2.8.1 覆蓋

1、覆蓋(P52)：發(fā)生在父類和子類之間 的 函數(shù)完全一樣（函數(shù)名、參數(shù)列表），編譯器根據(jù)實際類型確定要調(diào)用的函數(shù)。
2、對比重載：重載是發(fā)生在同一個類當(dāng)中；覆蓋是發(fā)生在父類和子類之間

程序2.6 函數(shù)的覆蓋

class animal { public:virtual void breathe(){cout<<"animal breathe"<<endl;} };class fish : public animal { public:void breathe() //覆蓋{cout<<"fish bubble"<<endl;} };void main() {fish fi;fi.breathe(); } /*輸出fish bubble*/

2.2.8.2 隱藏

兩種父類函數(shù)隱藏的情況：

子類和父類函數(shù)完全相同（函數(shù)名、參數(shù)列表），但父類函數(shù)沒有virtual，則父類函數(shù)被隱藏。

子類和父類函數(shù)同名，但參數(shù)列表不同，則父類函數(shù)被隱藏。

區(qū)別隱藏與覆蓋：覆蓋是發(fā)生在父類與子類之間，兩個函數(shù)必須完全相同且都是虛函數(shù)。否則就是隱藏。

2.2.9 引用

定義形式：

int a; int &b = a; //引用必須在申明時就初始化，與a綁定;后面不會再與其他變量綁定

注意：

引用只是一個別名，不占用內(nèi)存空間；此處要和指針區(qū)分開來。

引用多用于函數(shù)的形參定義。如程序2.4所示。

程序2.7 引用示例

#include <iostream> using namespace std; //換成引用意思表達更清晰：/*以下為用指針交換數(shù)據(jù)*/ void change(int* a,int* b); //void change(int& a,int& b);int main() {int x = 5, y = 3;cout << "x=" << x << endl;cout << "y=" << y << endl;change(&x,&y); //是對x和y的地址互換還是對x和y互換？ change(x,y);cout << "x=" << x << endl;cout << "y=" << y << endl;return 0; }void change(int* a, int* b) //void change(int a,int b) { //{int c; // int c;c = *a; // c = a;*a = *b; // a = b;*b = c; // b = c; } //}

2.2.10 C++類設(shè)計習(xí)慣和頭文件重復(fù)包含問題的解決

1、頭文件存放類的定義及類成員函數(shù)的聲明；
源文件存放類中成員函數(shù)的實現(xiàn)。

2、注意文件包含；
#include "animal.h" //""，從當(dāng)前目錄開始搜索，然后是系統(tǒng)目錄和PATH環(huán)境變量所列出的目錄
#include <iostream> //<>，從系統(tǒng)目錄開始搜索，然后是PATH環(huán)境變量所列出的目錄。``不搜索當(dāng)前目錄
注意子類的頭文件中也要包含父類的頭文件，如fish.h中的#include “animal.h”。

3、::是作用域表示符，表明函數(shù)或數(shù)據(jù)成員屬于哪個類；
前面如果不跟類名，表示全局函數(shù)（即非成員函數(shù)）或全局?jǐn)?shù)據(jù)。

4、在頭文件中聲明函數(shù)時用了virtual，在源文件中就不用寫virtual。

5、要解決類重復(fù)定義的問題，要使用條件預(yù)處理指令（如課后程序animal.h和fish.h所示）

程序2.8 條件預(yù)處理指令解決類重復(fù)定義的問題

#ifndef ANIMAL_H_H //如果沒有定義ANIMAL_H_H，就定義ANIMAL_H_H，接著申明animal類//如果定義過了ANIMAL_H_H，直接跳至endif #define ANIMAL_H_Hclass animal { };#endif

2.2.11 VC++程序編譯連接的原理與過程

1、編譯：頭文件不參與編譯
源文件單獨編譯
XXX.obj目標(biāo)文件
2、鏈接

編譯鏈接過程如下。

課后程序

animal.h

/*animal.h*/#ifndef ANIMAL_H_H //如果沒有定義ANIMAL_H_H，就定義ANIMAL_H_H，接著申明animal類//如果定義過了ANIMAL_H_H，直接跳至endif #define ANIMAL_H_Hclass animal { public:animal();~animal();void eat();void sleep();virtual void breathe(); };#endif

animal.cpp

/*animal.cpp*/#include <iostream> #include "animal.h"using namespace std;animal::animal() { }animal::~animal() { }void animal::eat() { }void animal::sleep() { }void animal::breathe() //在頭文件中有virtual,則在源文件中不用加virtual {cout << "animal breathe" << endl; }

fish.h

/*fish.h*/#include "animal.h" //fish類從animal類繼承#ifndef FISH_H_H#define FISH_H_H class fish :public animal //結(jié)構(gòu)體、類名后面沒有括號() { public:void breathe(); };#endif

fish.cpp

/*fish.cpp*/#include <iostream> #include "fish.h"using namespace std;void fish::breathe() {cout << "fish bubble" << endl; }

main.cpp

/*main.cpp*/#include "animal.h" #include "fish.h"void breathetest(animal* pan) {pan->breathe(); }int main() {animal* pan;fish fi;animal an;pan = &fi;breathetest(pan);pan = &an;breathetest(pan);return 0; }

運行結(jié)果

問題及反思

vs2019編程出現(xiàn)的問題：
1、建立C++空項目后，要在右側(cè)工程的源文件的文件夾下創(chuàng)建XXX.cpp文件；

否則編譯時無法啟動程序XXX.exe，系統(tǒng)找不到指定文件。

2、頭文件#include <iostream.h>后添加using namespace std；
否則報錯：error C1083: 無法打開包括文件:“iostream.h”: No such file or directory
3、定義結(jié)構(gòu)體或類時，別忘記最后的分號；結(jié)構(gòu)體名或類名后面沒有小括號；
4、引用成員函數(shù)別忘記括號：pt.output();
5、.sln為項目文件

參考文獻

[1]https://blog.csdn.net/weixin_43751983/article/details/91147918this指針
[2]孫鑫.VC++深度詳解修訂版[M]. 北京:電子工業(yè)出版社, 2012. 27-62.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的孙鑫VC++深入详解第二章学习笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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