C++必备基础知识和编程规范

C++必备基础知识和编程规范

C语言是面向过程的程序设计，强调程序的执行顺序，自上而下，而C++是面向对象的程序设计，将程序看做多个对象组成，每个对象有自己的属性（变量）和行为（函数）。

2.属性是描述对象特征的数据，行为是对象能进行的操作，如英雄联盟里每一个英雄都有自己的属性（生命值，法力值，防御力，***力）和行为（普通***，施放技能QWER）。

C++编程规范：

类名第一个单词大写，数据成员和变量小写；

成员函数第二个单词首字母大写；

成员函数类外定义，类内声明；

Set和构造函数的参数与数据同名，用this访问；

一、什么是类和对象

1.类（具有共性的实体）其实是C语言结构体的升级版，对象在程序中可以理解为编译器为之分配了存储空间的变量。

假如定义了一个带函数的结构体，然后把struct 改成class

class Stu

{

int id;

char *name;

void study()

{

cout<<name<<"正在学习C++"<<endl;

}

};

在这里class Stu就是类，用这个类定义一个变量Stu czy; czy就是对象

可以对对象进行操作如 czy.id =1;czy.study();

在C++中后缀为*.cpp，编译器用g++，包含头文件#include<iostream>

输入输出用cin，cout，需使用命名空间using namespace std;

2.命名空间用于解决命名重复问题，自定义作用域将多个变量和函数封装起来，如：

namespace myName

{

int num = 10;

void fun()

{

std::cout<<"in mynamespace fun\n";

}

}

然后在main函数中引用, myName::fun();

3.I/O流 cin>> 和cout<< ，就是C语言中的printf()和scanf()但是不用指定格式，cin输入数据类型不匹配时不读取，多个输入之间以空格分隔，遇到空格时结束，不检查数据长度，有缓冲区溢出的危险。所以有了cin.getline(str, sizeof(str))，类似于c语言的fgets(); 

4.C++中结构名可以直接作为类型名（自动typedef），与C语言不同，c++中const修饰的值为常量，存在文字常量区。

5.缺省函数

带有缺省参数的函数，如void fun(int num = 0);

6.重载函数

允许有同名的函数出现，但是参数不同，返回值不能作为区分的标志，不能与缺省函数同名。

7.类型转换

char a = char(num);

char *p = char *(num);

8.new/delete运算符

还记得C语言中的malloc和free吧，C语言中free释放后，指针和空间都还在，但是指针已经没有了对空间的操作权（好像还能读取），所以应该使其指向NULL

new和delete不是函数是运算符

int num = 10;//栈区定义一个变量

如int *p = new int(100);//在堆区开辟了一块4个字节的空间，里面存了一个int型的数100

而char *str = new char[100];//在堆区开辟了一块100个字节的空间，首地址赋给str

注意new int(100) 和new char[100]的区别（坑）。

new申请的空间自动赋值为0

删除单个变量空间delete num;，删除数组空间delete []str;

9.引用

操作符 &，代替指针，给变量取个别名，引用不占空间

int num = 10;

int &a = num;//定义一个num的别名a

引用必须赋初值，定义后不能修改。

可作为参数和返回值，提高程序的执行效率。

10.C++有封装性，增加了对成员的访问权限

private只能在类中访问，public类中类外都能访问,class类的成员默认为private

还是那个类

class Stu

{

private://这一行开始之后的所有成员都是私有成员

int id;

char *name;

public://这一行开始之后的所有成员都是公有成员

void study()

{

cout<<name<<"正在学习C++"<<endl;

}

};

规范1：C++中一般将属性设置为private, 操作设置为public，然后每一个属性都有相应的操作，如setId()，getId(), setName(), getName()好像面向对象编程都是这个套路

规范2：成员函数一般放在类外定义，类内声明，定义时加 类名:: 指定

如void Stu::setId(int num)

11.构造函数

特殊的成员函数，用于在定义对象时进行初始化

构造函数名称和类相同，可以有参也可以无参，没有返回值（包括void），由编译器自动调用。

如果没有自定义构造函数则使用默认的构造函数（空函数），构造函数可重载，可缺省。

使用new定义对象时也会调用构造函数Stu *s2 = new Stu();

12.析构函数

构造函数的反操作，在删除对象或对象退出生命周期时完成反初始化操作，如清理内存

在构造函数前加~号，一般情况下析构函数由编译器执行，使用delete时会触发调用

一般情况下不需要定义析构函数（没有为类中的成员开辟堆区内存）

如在构造函数中有

Stu()

{

name = new char[100];

}

则必须用析构函数

~Stu()

{

if(NULL != name)

{

delete []name;

name = NULL;

}

}

每个类只有一个析构函数，不能重载也不能有参数

13.拷贝构造函数

特殊的构造函数，定义对象时使用已存在对象完成初始化

名称与类相同，无返回值，参数必须是当前类的对象的引用

使用条件：写Stu s2 = s1;和Stu s3(s1);时会调用拷贝构造函数，而写Stu s2 ; s2 = s1;则不会调用拷贝构造函数。

一般情况下不需要自定义拷贝构造函数（和析构函数一样没有为类中的成员开辟堆区内存），因为如果不定义拷贝函数编译器只会进行浅拷贝操作（只拷贝值，不拷贝内存空间），释放时会出现段错误

所以当类中有指针且为指针分配了空间时，要自定义拷贝构造函数进行深拷贝。

Stu(const Stu &s1)

{

id = s1.id;

name = new char[strlen(s1.name)+1];

strcpy(name, s1.name);

}

类中有动态内存分配时，需要自定义拷贝构造函数，否则会因为多次释放同一段内存导致段错误（double free or corruption）

14.const 修饰的成员函数

void setId(int num)const

{

}

称为只读成员函数，只能读取成员值，不能修改（除非是mutable int id）

15.对象数组:有限个相同类型的对象构成的集合

Stu array[3]={Stu(1), Stu(2)};

16.this指针

一个隐藏的指针变量，是成员函数的第一个参数，类型为对象的类型

如果对象的成员函数形参和属性相同，可用this指定

用于规范：

void setId(int id)

{

this->id = id;

}

如果要重复调用成员如：s1.setId(10).getId();可使setId()返回对象的引用（return *this）

17.枚举（常与switch使用）

构造函数列表

Stu():id(10), score(99.5)

{

}

使用方法和构造函数相同，但是可以完成特殊成员的初始化如const修饰的成员

18.const修饰的成员

只能用构造函数列表初始化，const修饰的成员在不同的对象中可以有不同的值

19.静态成员 static int num; static int getNum();

静态数据成员和静态成员函数，初始为0

静态数据成员在类外定义，类内声明，和类的其它成员不在一块内存，不占用对象的空间，sizeof()不会计算。

属于整个类而不是某个对象，可通过类名::对象访问Stu::num

作用之一：代替全局变量

静态成员函数不能使用非静态数据成员，只能访问静态数据成员和全局变量, 不能使用this

为了更好地操作使用静态数据成员而出现静态成员函数，在定义对象之前即可操作静态数据成员。

20.对象成员

即类的嵌套，类似结构体嵌套，一个类的对象作为另一个类的成员

给对象成员中的数据成员赋值要用构造函数列表

class A

{

public:

int aNum;

A(){

aNum = 1;

cout<<"在A构造函数中"<<endl;

}

A(int num){

aNum = num;

}

};

class B

{

public:

int bNum;

A a;

B()

{

bNum = 2;

cout<<"在B构造函数中"<<endl;

}

B(int num):a(10)

{

bNum = num;

}

};

21.友元

在类外访问类的私有成员  

友元函数，友元成员，友元类 

关键字friend

友元函数：将一个类外函数声明为friend，可以访问类的私有成员，友元函数定义有顺序要求

友元成员：一个类的成员函数声明为friend如：friend void Tch::getNum()，另一个类的成员函数可以访问该类成员。

友元类：friend class Tch;

友元一般不使用，因为破坏了函数的封装性

22.运算符重载

也叫运算符重载函数，为适应对象操作

int operator +(A a1, A a2)

{

return a1.num+a2.num;

}

运算符重载实质为函数重载，必须遵循其原则

除了成员运算符".", "sizeof", 条件运算符"?:", 作用域运算符"::"之外都可以重载，重载后优先级和结合性不变

一般重载为友元函数或成员函数

单目运算符重载为成员函数，双目运算符重载为友元函数

"=", "()", "[]", "->"不能重载为友元