类型前加static
静态成员变量
所有对象共享同一份数据
在编译阶段分配内存 类内声明
类外初始化
静态成员函数
所有对象共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量
私有权限同样无法访问
成员变量和成员函数分开存储
类内的成员变量和成员函数分开存储,只有非静态成员变量才属于类的对象上
非静态成员变量占对象空间
静态成员变量不占对象空间
成员函数(静态/非静态)也不占对象空间
this指针概念
每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例,也就是说多个同类型的对象会共用一块代码
那么问题是:这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?
c++通过提供特殊的对象指针,this指针,解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象
this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针
this指针不需要定义,直接使用即可
this指针的用途:
当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分
在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this
C++中空指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到this指针
如果用到this指针,需要加以判断保证代码的健壮性
if (this == NULL) { return;
常函数:
成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
常函数内不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改
this指针指向的对象数据可以修改
void ShowPerson() const { //const Type* const pointer; //this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this; //this->mA = 100; //但是this指针指向的对象的数据是可以修改的 //const修饰成员函数,表示指针指向的内存空间的数据不能修改,除了mutable修饰的变量 this->m_B = 100; }
常对象:
声明对象前加const称该对象为常对象
常对象只能调用常函数
public: int m_A; mutable int m_B; //可修改 可变的
友元的目的就是让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员
在前面进行申明即可,函数/类
friend class goodGay; friend void goodGay(Building * building);
友元的关键字为 friend
友元的三种实现
全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元
加号运算符重载
Person operator+(const Person& p) { Person temp; temp.m_A = this->m_A + p.m_A; temp.m_B = this->m_B + p.m_B; return temp; } Person p3 = p2 + p1; //相当于 p2.operaor+(p1) //函数重载 Person operator+(const Person& p2, int val) { Person temp; temp.m_A = p2.m_A + val; temp.m_B = p2.m_B + val; return temp; } Person p4 = p3 + 10; //相当于 operator+(p3,10)
对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的
不要滥用运算符重载
左移运算符重载
重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型
ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) { out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B; return out; } Person p1(10, 20); cout << p1 << "hello world" << endl; //链式编程
通过重载递增运算符,实现自己的整型数据
//前置++ MyInteger& operator++() { //先++ m_Num++; //再返回 return *this; } //后置++ MyInteger operator++(int) { //先返回 MyInteger temp = *this; //记录当前本身的值,然后让本身的值加1,但是返回的是以前的值,达到先返回后++; m_Num++; return temp; }
前置递增返回引用,后置递增返回值
c++编译器至少给一个类添加4个函数
默认构造函数(无参,函数体为空)
默认析构函数(无参,函数体为空)
默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝
赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝
如果类中有属性指向堆区,做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题
Person& operator=(Person &p) { if (m_Age != NULL) { delete m_Age; m_Age = NULL; } //编译器提供的代码是浅拷贝 //m_Age = p.m_Age; //提供深拷贝 解决浅拷贝的问题 m_Age = new int(*p.m_Age); //返回自身 return *this; }
关系运算符重载
重载关系运算符,可以让两个自定义类型对象进行对比操作
bool operator==(Person & p) { if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) { return true; } else { return false; } } bool operator!=(Person & p) { if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) { return false; } else { return true; } }
函数调用运算符重载
函数调用运算符 () 也可以重载 由于重载后使用的方式非常像函数的调用,因此称为仿函数 仿函数没有固定写法,非常灵活
void operator()(string text) { cout << text << endl; } //匿名对象调用 cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
也可以采用匿名函数调用,不进行初始化
· 继承是面向对象三大特性之一 有些类与类之间存在特殊的关系
· 定义这些类时,下级别的成员除了拥有上一级的共性,还有自己的特性。
· 这个时候我们就可以考虑利用继承的技术,减少重复代码
继承的基本语法
//公共页面 class BasePage { public: void header() { cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl; } }; //Java页面 class Java : public BasePage { public: void content() { cout << "JAVA学科视频" << endl; } };
继承的优点
可以减少重复的代码
class A : public B;
A 类称为子类 或 派生类
B 类称为父类 或 基类
派生类中的成员,包含两大部分:
一类是从基类继承过来的,一类是自己增加的成员。
从基类继承过过来的表现其共性,而新增的成员体现了其个性。
继承方式
当public继承的时候,父类中public类型的成员会被继承到子类的public中去,而父类的protected成员也会被继承到子类的protected中去
当protected继承的时候,父类中无论是public的还是protected的成员都会被继承到子类的protected中去
当private继承的时候,父类中 public 和 protected 的成员都会被继承到子类的private中去
class Son3:private Base3 { public: void func() { m_A; //可访问 private权限 m_B; //可访问 private权限 //m_C; //不可访问 } }; class GrandSon3 :public Son3 { public: void func() { //Son3是私有继承,所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到 //m_A; //m_B; //m_C; } };
继承中的对象模型
从父类继承过来的成员,哪些属于子类对象中
私有成员只是被隐藏了,但是还是会继承下去
父类中私有成员也是被子类继承下去了,只是由编译器给隐藏后访问不到
继承中构造和析构顺序
子类继承父类后,当创建子类对象,也会调用父类的构造函数
父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后?
继承中 先调用父类构造函数,再调用子类构造函数,析构顺序与构造相反
继承同名成员处理方式
当子类与父类出现同名的成员,如何通过子类对象,访问到子类或父类中同名的数据呢?
访问子类同名成员,直接访问即可
访问父类同名成员,需要加作用域
当子类与父类拥有同名的成员函数,子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数
如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数,需要加父类的作用域
s.func();//子类 s.Base::func();//父类
继承同名静态成员处理方式
静态成员和非静态成员出现同名,处理方式一致
多继承语法
C++允许一个类继承多个类
语法:class 子类 :继承方式 父类1 , 继承方式 父类2…
多继承可能会引发父类中有同名成员出现,需要加作用域区分,因此C++实际开发中不建议用多继承。
class Son : public Base2, public Base1 { public: Son() { m_C = 300; m_D = 400; } public: int m_C; int m_D; };
菱形继承
两个派生类继承同一个基类
又有某个类同时继承者两个派生类
这种继承被称为菱形继承,或者钻石继承
草泥马继承了动物的数据继承了两份(羊、骆驼),其实我们应该清楚,这份数据我们只需要一份就可以。
菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据,导致资源浪费以及毫无意义
可以通过虚继承解决菱形继承的问题
class Animal { public: int m_Age; }; //继承前加virtual关键字后,变为虚继承 //此时公共的父类Animal称为虚基类 class Sheep : virtual public Animal {}; class Tuo : virtual public Animal {}; class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {};
多态是C++面向对象三大特性之一
多态分为两类
静态多态: 函数重载和运算符重载属于静态多态,复用函数名 动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态
静态多态和动态多态区别:
静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址 动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址
class Animal { public: //Speak函数就是虚函数 //函数前面加上virtual关键字,变成虚函数,那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了。 virtual void speak() { cout << "动物在说话" << endl; } };
我们希望传入什么对象,那么就调用什么对象的函数
如果函数地址在编译阶段就能确定,那么静态联编
如果函数地址在运行阶段才能确定,就是动态联编
void DoSpeak(Animal & animal) { animal.speak(); }
多态满足条件:
1、有继承关系
2、子类重写父类中的虚函数
重写:
函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写
多态使用:
父类指针或引用指向子类对象
多态的优点:
代码组织结构清晰
可读性强
利于前期和后期的扩展以及维护
//多态实现 //抽象计算器类 //多态优点:代码组织结构清晰,可读性强,利于前期和后期的扩展以及维护 class AbstractCalculator { public : virtual int getResult() { return 0; } int m_Num1; int m_Num2; }; //加法计算器 class AddCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 + m_Num2; } }; //减法计算器 class SubCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 - m_Num2; } }; //乘法计算器 class MulCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 * m_Num2; } }; void test02() { //创建加法计算器 AbstractCalculator *abc = new AddCalculator; abc->m_Num1 = 10; abc->m_Num2 = 10; cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; delete abc; //用完了记得销毁 //创建减法计算器 abc = new SubCalculator; abc->m_Num1 = 10; abc->m_Num2 = 10; cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; delete abc; //创建乘法计算器 abc = new MulCalculator; abc->m_Num1 = 10; abc->m_Num2 = 10; cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; delete abc; } int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0;
C++开发提倡利用多态设计程序架构
因为多态优点很多
纯虚函数和抽象类
在多态中,通常父类中虚函数的实现是毫无意义的
主要都是调用子类重写的内容
因此可以将虚函数改为纯虚函数
纯虚函数语法:
virtual 返回值类型 函数名 (参数列表)= 0
当类中只要有一个纯虚函数,这个类也称为抽象类
抽象类特点:
无法实例化对象 子类必须重写抽象类中的纯虚函数,否则也属于抽象类
base = new Base; // 错误,抽象类无法实例化对象 base = new Son;
虚析构和纯虚析构
多态使用时,如果子类中有属性开辟到堆区,那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码
解决方式:
将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构
虚析构和纯虚析构共性:
可以解决父类指针释放子类对象
都需要有具体的函数实现
虚析构和纯虚析构区别:
如果是纯虚析构,该类属于抽象类,无法实例化对象
虚析构语法:
virtual ~类名(){}
纯虚析构语法:
virtual ~类名() = 0;
类名::~类名(){}//全局定义
一般采用指针存放该类对象
void test01() { Animal *animal = new Cat("Tom"); animal->Speak(); 通过父类指针去释放,会导致子类对象可能清理不干净,造成内存泄漏 怎么解决?给基类增加一个虚析构函数 虚析构函数就是用来解决通过父类指针释放子类对象 delete animal; }
1.虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象
2. 如果子类中没有堆区数据,可以不写为虚析构或纯虚析构
3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类