C++思维导图
2022-10-16 09:02:17 1 举报AI智能生成
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作者其他创作
大纲/内容
模板（TEMPLATE）
模板时泛型编程的基础，泛型编程就是与1类型无关的编程，可以提高软件的重用
函数模板
类模板
定义对象时必须传递类型
在类外定义成员函数时要写模板参数列表
模板参数
模板的模板参数，实现容器适配器
非类型的模板参数
全特化与编特化
全特化后在定义车成员函数不需要模板参数
全特化和偏特化都是在模板的基础上，不能单独存在
类型萃取
基于模板的全特化，区分内置类型和自定义类型
模板的分离编译
因为编译和链接是分开的，所以将声明和定义单独编译时，链接会出错
将声明和定义放到一个“xxx.cpp”的头文件里面
强制类型转换
static_cast
static_cast用于非多态类型转换（静态转换），任何标准类型都可以使用它。它只能用于两个关联的类型转换
reinterpret_cast
reinterpret_cast用于将一种类型转换成另一种不同的类型。只能转化不相关的类型
const_cast
const_cast删除变量const属性，方便赋值
dynamic_cast
将一个父类的指针或引用转换成一个子类的指针或引用（动态转换）。如不能转换则返回空
explicit 防止构造函数隐式类型转换
命名空间
命名空间是为了解决命名冲突
namespace
异常处理
当函数发现一个自己无法处理的错误时，抛出异常，由函数的调用者处理
try/throw/catch
异常的捕捉是根据类型决定的，而不是根据对象决定的
抛出的异常会被离它最近的，且类型相同的catch捕获，要是没有捕获，则程序会自动结束掉
异常会改变程序执行的流程，会带来一系列的问题。异常的使用有栈展开的过程，会降低程序效率
C++中的作用域
全局域
局部域
名字空间域
数据类型
基本（内置）数据类型
语言内部已经定义的类型称为内置类型
字符char
整形 int
浮点型 float/double
逻辑型 bool
无类型 void
非基本类型
数组 ，指针，struct，union，enum，class
在C++中struct和class除了默认的访问属性不同外，其余基本相同
C++ 中公有63个关键字
容器
STl库
迭代器 iterator
迭代器操作
封装
类和对象
数据成员/成员变量
常量成员变量必须在初始化列表中初始化
静态成员变量只有一个，属于类，不属于对象，必须在类外定义
没有默认构造函数的类成员变量必须在初始化列表中初始化
成员函数/方法
类默认的六个成员函数
构造函数
拷贝构造函数
赋值运算符重载
析构函数
取地址运算符重载
const 修饰的取地址运算符重载
const 修饰成员函数
const 修饰的是 this 指针
在函数内部不能改变 this 指针所指向的对象
在函数内部不能调用非 const 修饰的成员函数
静态成员函数
属于类不属于对象，在类的继承体系中只有一份
没有 this 指针，不能访问 非静态成员
最好只用静态成员函数调用静态数据成员
对象
对象的大小是所有数据成员的大小之和，当然也要遵循内存对齐原则
对象的大小不包括静态数据成员
对象是类的实列，类不分配空间存储，对象才分配空间用来存储
一个空分类对象大小是1
内联 inline
类的成员函数默认为内联函数
内敛是对编译器的一个建议
内联必须和函数定义放在一起才起作用
内联与宏的区别
宏有副作用，没有类型检查，不能调用
内联 没有副作用，有类型检查，可以调试
以空间换时间
访问限定符
public 公共的
可以在类外使用
protect 保护的
只能在类内和派生类类内使用
private 私有的
只能在类内使用
友元 friend
友元函数
友元函数可以访问本类中的所有成员
友元类
友元类可以访问本类的所有成员
有缘关系是单向的，且不能传递，不能被继承
继承
继承关系
公有继承（public）
基类除私有成员外，其他成员访问属性不变，私有成员在子类中不可访问
保护继承 （protected）
基类中公有和保护成员在子类中都是保护的，基类的私有成员在子类中是不可访问的
私有继承 （private）
基类的公有和保护成员在子类中是私有的，基类的私有成员在子类中是不可访问的
赋值兼容规则
子类对象可以给父类对象赋值，父类对象不能给子类对象赋值
父类的指针或引用可以指向子类对象，子类的指针或引用不能指向父类对象
继承过程中的作用域
在继承体系中基类和派生类都有独立的作用域
如果派生类中有和基类同名的成员，则子类成员会将基类成员进行“隐藏”，要想访问基类成员则必须加上基类的类域限定
派生类中如果没有定义类默认的六个成员函数，则派生类会自己合成
单继承&多继承
单继承：一个子类只有一个父类
多继承：一个子类有两个或两个以上的父类 （用的很少）
菱形继承
菱形继承会导致数据沉余和二义性的问题
虚继承可以解决菱形继承所带来的问题
多态
允许用同样的接口来实现不同的功能，即“一个接口，多个方法”。这种在函数执行期间才确定所调用的对象，称为动态多态，动态多态实现基于赋值兼容规则和虚函数
虚函数（virtual）
在类的成员函数前加 virtual ，则这个函数局势虚函数
如果在一个类中声明虚函数，那么在这个类之后的继承体系中这个函数都是虚函数
重写
如果在子类中定义了父类中的虚函数，则成为 重写（覆盖）
重新（覆盖）是虚函数表中虚函数地址的覆盖
重写必须在不同的作用域中，在父类和子类中，父类中还必须有虚函数
重写要求函数名，函数参数，返回值必须相同 （协变除外）
纯虚函数
在虚函数的后面写=0，则这个虚函数就是纯虚函数，纯虚函数只有声明
含有纯虚函数的类叫抽象类（接口类），不能实例化对象。只有在派生类中实例化纯虚函数后才可以实例化对象
C++对象模型&虚函数表
内存管理
nwe/delete
new：先调用operator nwe 开辟空间，在调用构造函数
delete：先调用析构函数，在调用operator delete 释放空间
nwe[]/delete[]
new[]会开辟4个字节来存放要开辟空间的个数
new[]：先调用operator new[] ，在调用构造函数
delete[] 先析构，在调用 operator delete[]
定位 new 表达式
在以分配的空间中调用构造函数初始化一个对象
new/delete 和malloc/free的区别
malloc 需要计算开辟的大小，而且还要对返回值进行强制类型转换
nwe 不需要计算大小，而且返回值类型不需要转换
malloc 开辟空间失败返回空，new 则抛出异常
malloc/free 是函数，new/delete 是关键字
nwe/delete 会自动调用构造和析构函数
深度解析 new/delete和new[]/delete[]
智能指针
智能指针是用来管理资源的分配以及回收的
scoped_str/scoped_array/unique_ptr
shared_ptr/share_array/weak_ptr
share_ptr 循化引用所产生的缺陷
定置删除器
重载
重载又称为静态多态（绑定），编译期间确定所调用的函数
由于有重载，所有C++和C的函数命名方式不同，所以在引用C文件时写成 extern“C”
函数重载
要在同一作用域
函数名相同，参数类型或参数个数不同，返回值可同可不同
重载的引入是为了减少对函数名字的记忆，所以良好的习惯是将功能类似的函数才实现成重载
运算符重载（operator）
输入输出操作符重载
声明为友元函数进行重载
返回值是输入流或输出流对象的引用
第一个参数是输入输出流对象的引用
++和--重载
参数里面写个 int 代表后置
不能重载的操作符
* /： ： /sizeof/?: /
指针&引用&const
引用
一个变量可以有多个引用
引用不分配空间，引用只是变量的别名
引用必须初始化
引用从一而终，只能在初始化的时候引用一次
不能通过const修饰的引用改变变量的值
引用可以作为参数传递，是实参的别名
如果不改变变量的值，尽量使用常引用传参
引用与指针的区别
引用只能在初始化的时候引用一次，指针的值可变
引用必须初始化，指针可以为空
指针的大小固定，引用的大小是变量的大小
在对引用自增和自减是引用所代表的空间的之发生变化，而指针自增自减时指针指向的位置发生变化
引用比指针更高效，更灵活
const 修饰变量
编译器把它当作常量，每次从寄存器中取值
浅拷贝与深拷贝&写时拷贝
实现一个 string
Copy On Write 的实现原理 --- 引用计数
自由主题
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