C++黑马教程阶段2 学习笔记

该文章为 学习C++黑马教程阶段2后的 原创笔记
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1. 内存分区

  1. 主要就是明白内存的一个大致分布 先了解用户区的一些内存分区： 代码区，全局区，栈区，堆区
  2. 然后每个区最基本的认识：
    • 代码区：存储二进制代码
    • 全局区：存储全局变量，静态变量，常量
    • 栈区：函数是存储在栈区，函数执行完后，函数内部的数据由编译器自动释放
    • 堆区：用户可以手动分配资源在堆区，所以也要用户手动释放

2. 引用 （C++特性，C不支持）

  1. 首先明白引用 其实就是 变量（一块内存）的别名，所以引用必须初始化，绑定已有对象（如果没有已有对象，又哪来的别名呢）

  2. 引用绑定后就不允许更改了

  3. 函数传参的时候，之前为了让实参改变，传入的是对象地址，然后函数参数里 用指针接收，函数内部还需要解引用操作，获取对象的值；
    C++ 使用引用封装了这个指针传递的操作；可以直接达到影响实参的效果；传参是直接传入对象本身，然后函数参数 用引用接收，写法更加方便；

  4. 引用的本质 就是 指针常量； 出现引用后编译器自动转化 int &a => int * const a a => *a ; 指针常量指向不可改变，所以这也是为什么引用初始化后不可更改的原因;

  5. const引用的必要性，有的时候函数参数是引用，但是我们不想改变实参，可以用const修饰引用，不影响实参；

3. C C++ 函数部分区别

C++函数还支持 默认参数，占位参数
C/C++ 都支持函数重载；

4. 类和对象

  1. C++里引入了类，虽然C里没有类，但是C里其实也有类的理念，比如int类变量，double类变量；
    类其实就是为对象服务的，比如说我们想要一个a类对象，那我们就设计一个a类，然后用a类实例出一个a类对象；
    在之前的通讯录项目，也是这么做的；我们需要通讯录对象，联系人对象；这些对象包含很多信息，封装成一个结构体；C++里我们直接封装成类就行了；

  2. 类里面的东西都是成员 所以有成员变量（属性），成员函数（行为）；

  3. 类有三种访问权限，分别是public，private，protected；一般来说我们会将成员变量 设为 private权限，防止外界读写，同时方便自己写的时候设置写入检测；

  4. struct 默认权限为公共，class 默认权限为私有 了解即可

  5. 类中会自动创建构造函数和析构函数，这些都封装在类里，方便初始化和销毁；

  6. 构造函数，主要关注拷贝构造函数 以及 常用的调用方式，括号法和显示法

    拷贝构造函数：我们需要知道什么时候调用了拷贝构造函数，函数直接返回对象，传入对象，包括用对象初始化对象的时候，就调用了拷贝构造函数；
    拷贝构造函数 相当于 创建了原对象的副本（赋值拷贝） 相当于新建了一块内存 （存储了和原对象相同的内容）；

    构造函数 分为 无参，有参，拷贝；编译器至少需要无参构造和拷贝构造两个构造函数，所以会 自动提供 默认无参构造函数（空实现）以及 默认拷贝构造函数；
    然后如果定义有参，编译器就只自动提供拷贝构造函数，如果定义拷贝构造函数，编译器就不提供其他的构造函数了；
    无参构造 有参构造 拷贝构造， 如果用户定义某种构造函数，编译器就只会提供它之后的构造函数，前面的构造函数不再提供；而当类内部没有无参构造，和拷贝构造的时候，就会出错！

  7. 深拷贝，浅拷贝问题 我们知道浅拷贝是简单的赋值拷贝，所以对于地址，它也是直接赋值拷贝，那么如果类中有成员变量是指针的话（存储地址），经过拷贝后，就会导致多个对象里的指针指向同一块内存；
    然后之后析构的时候，就会导致堆区的内存重复释放，报错；

    解决办法：深拷贝，也就是新对象在拷贝原对象的指针变量的时候，重新在堆开辟一块内存，然后让新对象的指针指向新开辟的内存，这样销毁变量的时候，就不会导致重复销毁的问题了；
    ps：我们在设计类的时候，需要考虑内存分区；例如我们想要一个身高对象，这是一个int类对象，如果存储在栈区，那我们直接定义 int类对象就行，但如果存储在堆区，我们只能拿到int类对象的地址，所以定义一个int类指针；C++中 万物即对象 所以可以 变量 对象 两词可以互换

  8. 静态成员

    • 静态成员变量 就是 所有变量共享同一个副本，然后它是存储在全局区，它在类内部仅仅是声明，而声明是不分配内存的，所以我们需要在类外部定义它，以来分配静态成员变量的内存；
    • 静态成员函数，只需要了解一点，那就是静态成员函数没有this指针，所以静态成员函数里无法访问普通成员，只能访问静态成员；
    • 调用方面 静态成员变量和函数 都可以 通过对象和类名：：访问；

  9. 对象模型，this指针

    • 只有非静态成员变量占对象空间（属于类的对象上）；其余 成员函数（非静态，静态）和静态成员变量都不占对象空间；因为静态成员分配在全局区；

    • 空对象比较特殊，它占一个字节 原因：编译器会给每个空对象分配一个字节，区分空对象占内存的位置

    • 首先我们要明确为什么要有this指针
      成员函数只会有一份实例，所有对象会共用这个函数，那么函数内部如何区分是哪个对象调用自己
      答案就是用this指针 this指针指向调用对象 （也就是说 this指针存储了调用对象的地址：当一个对象的成员函数被调用时，编译器会隐式地传递该对象的地址作为 this 指针）

      this指针的用途：解决形参和成员变量的命名冲突；返回对象本身，用于链式编程

  10. 空指针的访问
    空指针可以访问成员函数；但是如果成员函数内部访问了成员，空指针就无法访问该成员函数
    原因：任何对类成员的直接访问都被看作是 隐式引用了this指针，eg:当isbn类使用bookNo时，它隐式引用了this指针，就像我们书写了this->bookNo一样，所以空指针访问该函数会报错！
    如果没有访问成员，例如函数里只有一句输出 hello world，那空指针访问完全没有问题；

  11. 友元
    友元作用 就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员；全局函数，类，成员函数都可以作友元；
    具体用法和细节，就项目时知道怎么用就行；

  12. 内联函数
    注意几点即可

    • 内联函数作用就是 在编译阶段 直接该函数的代码副本放置在每个调用该函数的地方；
    • 内联必须放在函数定义上，而不是声明上；
    • 定义在类之中的成员函数将自动地成为内联函数 （一般成员函数我们采取类内声明，类外定义）

  13. 重载运算符
    自定义类型的对象 运算符没法处理新对象，我们自己重载运算符封装一下功能；系统内置类型的对象，运算符已经封装好了功能，我们也可以重载但没有必要；
    具体用法和细节，也是项目里知道怎么用就行；

5. 继承

  1. C++中的继承语法 class 子类 : 继承方式 父类; 另一种叫法：父类叫基类，子类叫派生类；
  2. 继承方式，三种继承方式 public protected private 区别主要就是子类非私有成员的访问权限；
    如果是public继承，访问权限不变；如果是protected继承，访问权限变为protected；如果是private继承，访问权限变为private；
  3. 菱形继承会导致，子类继承多份相同的数据，利用虚继承解决这个问题；如果B类虚继承A类，那么B类里只会存在一个vbptr，它指向vbtable，利用偏移量找到A类对象的内存；

6. 多态

  1. 多态的意义就是说 假如一个类 派生出了 很多子类；如果此时 用一个父类指针 指向了 子类对象；那么这个父类对象在调用函数时，会根据接受对象类型的不同，执行不同子类里的函数；
    所以多态使用的场景很明显 我们需要有一个父类指针或引用 指向 子类对象
    使用条件：继承关系，子类重写父类中的虚函数
  2. 函数重写 只发生在 继承的场景里；函数重写意味着 子类重写父类中的函数，然后 返回值，名字，参数列表完全一致；而函数重载只需要不同函数的函数名相同；
  3. 多态中，父类里的虚函数的实现无意义，我们只关心子类中重写的函数，所以我们可以将父类中的虚函数声明成纯虚函数；
    语法：virtual 返回值类型 函数名 （参数列表）= 0;
    有纯虚函数的类，就是抽象类，抽象类顾名思义无法实例化对象，然后子类必须重新纯虚函数，否则也会成为抽象类；
  4. 虚析构 主要是解决 多态时delete父类指针，无法析构子类对象的场景；所以利用虚析构，就可以在delete父类指针时，也调用子类的析构代码；
    纯虚析构，就是可以直接让该类成为抽象类；
    所以虚析构和纯虚析构，主要就是解决子类堆区数据的释放问题；因为子类不在堆区的数据会被自动释放掉；
  5. 多态的使用思想；
    不用多态：我们需要个计算器对象，它需要有加减乘除功能；我们可以定义一个计算器类，然后里面定义加减乘除四个函数；
    用多态：将功能分类 然后拆分成 不能的类；例如一个计算器，我们可以先定义一个抽象计算器类，然后再利用多态，定义加法计算器类，减法计算器类，乘法计算器类，除法计算器类；
    多态的好处显而易见：降低耦合性，方便后期维护扩展；

7. 文件操作

  1. 为什么需要文件操作，我们程序里的数据在程序结束后就会销毁，为了可持续化保存，我们将程序里的数据存储在文件里；
  2. C++文件操作功能，主要用fstream库即可
  3. 非二进制读写
    • 写：#include fstream fout; fout.open(“file path”, param); fout << “data”; fout.close();
    • 读：#include fstream fin; fin.open(“file path”, param); loop read; fin.close();
  4. 二进制读写，就是利用read，write函数；然后open的时候param要加上ios::binary
  5. 也可以不写open函数，直接在创建流对象的时候，调用构造函数；例如fstream fout(“file path”, param)
编程语言 > C-C++
#C #C++
C++黑马教程阶段2 学习笔记
https://vendestine.com/c++-heima-note-level2
Author
Wenzhe Li
Posted on
June 8, 2022
Licensed under