C++面向对象基础

#include <iostream>
using namespace std;
inline void print_string(string str)
{
    cout << str << endl;
}
int main()
{
    print_string("helloworld");

    return 0;
}

关键字：inline

后续学习的成员函数默认添加inline修饰。
我们手动添加上inline关键字，将函数声明为内联函数，。但是这个不是我们可以决定的，编译器有自己的判断准则。我们只是非常卑微的给编译器提一个建议，具体是否变为内联函数，还是编译器自己决定的。

2.函数重载

C++中允许多个函数使用同一个名称，这种用法就是函数重载。函数重载要求函数名称相同，但是参数不同（类型或者数量不同或者前后顺序不同）。与返回值类型等其他因素无关。

#include <iostream>
using namespace std;

void print_show(int i)
{
    cout << "调用int重载：" << i << endl;
}

// 错误 名称相同，参数相同编译器无法区分
//void print_show(int i)
//{
//    cout << "调用int重载：" << i << endl;
//}

void print_show(string str)
{
    cout << "调用了string重载:" << str << endl;
}


//int print_show(const int i)
//{
//    cout << "调用int2重载：" << i << endl;
//}


//void print_show(float i)
//{
//    cout << "调用float重载：" << i << endl;
//}

void print_show(double i)
{
    cout << "调用double重载：" << i << endl;
}


int main()
{
    print_show(2.3);
    return 0;
}

3.哑元函数

函数的参数只有类型，没有名称，有这样参数的函数就是哑元函数。

#include <iostream>
using namespace std;

// 哑元函数
void print_show(int)
{
    cout << "调用了int哑元函数" << endl;
}


int main()
{
    print_show(1);
    return 0;
}

作用1：哑元函数用来区分函数重载

作用2：运算符重载中用到
作用3：保持向前兼容

二.类和对象

类：是一个抽象的概念，用于描述同一类对象的特征。在现在学习阶段，一个单独的类没有任何功能。

对象：根据类的描述创造的实体。

2.1 类的定义

类中主要包含两部分：

● 属性 property（成员变量 member value或数据成员）
在类中存在的变量，用于存储数据，通常是一个名词，例如身高、价格、颜色......

● 行为（成员函数 member function）
可以执行的功能，是类中的函数，通常是一个动词或动词词组，例如：吃饭、运行、关闭......

成员 = 成员变量 + 成员函数

#include <iostream>
using namespace std;
/**
 * @brief The MobilePhone class
 * 手机类
 */
class MobilePhone // 帕斯卡（大驼峰）命名法：所有单词首字母大写
{
public: // 表示访问不受限
    string brand; // 品牌
    string model; // 型号
    int weight; // 重量

    void play_music()
    {
        cout << "Remedy" << endl;
    }
    void run_game()
    {
        cout << "炉石传说" << endl;
    }
    void communicate()
    {
        cout << "喂？" << endl;
    }
};

2.2 创建对象

C++支持两种对象：

● 栈内存对象

在生命周期（生命周期为所在的{}）结束后，自动被回收，调用成员使用.

● 堆内存对象

必须使用new关键字创建对象，使用指针保存对象首地址，使用delete销毁对象，如果创建后没有手动销毁，对象会持续存在（内存泄漏），调用成员使用->（在Qt Creator中按.键自动转为->）

#include <iostream>

using namespace std;

class MobilePhone
{
public:
    string brand;
    string model;
    int weight;

    void play_music()
    {
        cout << "Remedy" << endl;
    }

    void run_game()
    {
        cout << "炉石传说" << endl;
    }

    void communicate()
    {
        cout << "喂？" << endl;
    }

};

int main()
{
    // 栈内存对象
    MobilePhone mp1;
    // 调用成员变量，先赋值，再读取输出
    mp1.brand = "苹果";
    mp1.model = "16 Pro Max";
    mp1.weight = 200;
    cout << mp1.brand << endl;
    cout << mp1.model << endl;
    cout << mp1.weight << endl;
    // 调用成员函数
    mp1.communicate();
    mp1.play_music();
    mp1.run_game();

    // 堆内存对象
    MobilePhone* mp2 = new MobilePhone;
    mp2->brand = "华为";
    mp2->model = "非凡大师xt1";
    mp2->weight = 301;
    cout << mp2->brand << endl;
    cout << mp2->model << endl;
    cout << mp2->weight << endl;
    mp2->communicate();
    mp2->play_music();
    mp2->run_game();
    delete mp2; // 销毁mp2
    // 不要销毁后还使用
//    cout << mp2->brand << endl;
//    mp2->communicate();

    return 0;
} // mp1销毁

三. 封装（重点）

上面的代码与结构体非常相似，因为结构体就是一种完全开放的类。类通常需要进行封装，封装指的是先将类的一些属性和细节隐藏，再重新提供外部调用接口。

#include <iostream>

using namespace std;

class MobilePhone
{
private: // 私有：被修饰的成员只能在类内访问
    string brand; // 读写
    string model = "16"; // 只读
    int weight; // 只写

public:
    string get_brand() // getter：读函数
    {
        return brand;
    }

    void set_brand(string b) // setter：写函数
    {
        brand = b;
    }

    string get_model()
    {
        return model;
    }

    void set_weight(int w)
    {
        weight = w;
    }
};

int main()
{
    MobilePhone mp1;
    // 调用setter设置属性值
    mp1.set_brand("华为");
    mp1.set_weight(300);
    // 调用getter获取属性值
    cout << mp1.get_brand() << endl;
    cout << mp1.get_model() << endl;

    // TODO 可以试试堆内存对象

    return 0;
}

封装的意义在于让程序员站在外部视角看待整个对象整体，忽略内部细节，同时可以提升代码的安全性和可维护性。

四. 构造函数 constructor（重点）

4.1 基础使用

类中有一种特殊的成员函数，在创建对象时必须调用，这个函数就是构造函数，构造函数的特殊性体现在：
        ● 不写返回值
        ● 函数名称必须是类名
        ● 如果程序员不手动编写构造函数，编译器会自动添加一个无参且函数体为空的构造函数。
构造函数经常用于在创建对象时进行对象属性初始化，构造函数也支持参数默认值和重载。

#include <iostream>

using namespace std;

class MobilePhone
{
private:
    string brand;
    string model;
    int weight;

public:
    // 编译器会在程序员不写的情况下添加下面的构造函数
//    MobilePhone(){}

    MobilePhone()
    {
        // 给属性赋予初始值
        brand  = "山寨";
        model = "???";
        weight  = 188;
        cout << "构造函数" << endl;
    }

    MobilePhone(string b,string m,int w)
    {
        brand = b;
        model = m;
        weight = w;
        cout << "构造函数2" << endl;
    }

    /**
     * @brief show 输出所有属性值
     */
    void show()
    {
        cout << brand << endl;
        cout << model << endl;
        cout << weight << endl;
    }
};

int main()
{
    MobilePhone mp1;
    mp1.show();

    MobilePhone* mp2 = new MobilePhone;
    mp2->show();
    delete mp2;

    MobilePhone mp3("魅族","Lucky08",199);
    mp3.show();

    MobilePhone* mp4 = new MobilePhone("小米","su7",2100000);
    mp4->show();
    delete mp4;

    cout << "主函数结束" << endl;
    return 0;
}

4.2 构造初始化列表

在当前阶段，下面的两种写法是等效。

4.3 构造函数的调用方式（掌握）

构造函数可以显式调用，也可以隐式调用。

显式调用：在创建对象时使用明确的构造函数调用语法，不能被explicit关键字影响。

隐式调用：在创建对象时不使用明确的构造函数调用语法，受到explicit关键字影响

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    Student(string n):name(n)
    {
        cout << "构造函数，name=" << name << endl;
    }

    string get_name()
    {
        return name;
    }
};


int main()
{
    Student s1("张三");
    cout << s1.get_name() << endl;

    Student* s2 = new Student("李四");
    cout << s2->get_name() << endl;
    delete s2;

    string name = "王五";
    Student s3 = name; // 编译器帮忙调用了构造函数
    cout << s3.get_name() << endl;

    Student s4(name); // 编译器帮忙调用了构造函数
    cout << s4.get_name() << endl;

    return 0;
}

使用explicit关键字可以屏蔽隐式调用的构造函数。

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    // 明确的
    explicit Student(string n):name(n)
    {
        cout << "构造函数，name=" << name << endl;
    }

    string get_name()
    {
        return name;
    }
};


int main()
{
    Student s1("张三"); // 显式
    cout << s1.get_name() << endl;

    Student* s2 = new Student("李四"); // 显式
    cout << s2->get_name() << endl;
    delete s2;

    string name = "王五";
//    Student s3 = name; // 隐式，被explicit屏蔽
//    cout << s3.get_name() << endl;

    Student s4(name); // 显式
    cout << s4.get_name() << endl;

    return 0;
}

4.4 拷贝构造函数

4.4.1 概念

如果程序员不手动编写拷贝构造函数，编译器会为每个类增加一个拷贝构造函数。

通过拷贝构造函数创建的新对象，只是属性值与源对象相同，但是会在新的地址空间进行开辟。

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    Student(string n):name(n)
    {
        cout << "构造函数，name=" << name << endl;
    }

    // 编译器自动添加的拷贝构造函数
//    Student(const Student& s)
//    {
//        name = s.name;
//    }


    Student(const Student& s)
    {
        name = s.name;
        cout << "拷贝构造函数" << endl;
    }

    string get_name()
    {
        cout << &name << endl;
        return name;
    }
};


int main()
{
    Student s1("张三");
    cout << s1.get_name() << endl;

    Student s2(s1);
    cout << s2.get_name() << endl;

    return 0;
}

4.4.2浅拷贝

#include <iostream>
#include <string.h> // 头文件

using namespace std;

class Student
{
private:
    char* name;

public:
    Student(char* n):name(n)
    {
        cout << "构造函数" <<  endl;
    }

    char* get_name()
    {
        return name;
    }
};


int main()
{
    char name[20] = "张三";

    Student s1(name);
    Student s2(s1);

    strcpy(name,"李四");

    cout << s1.get_name() << endl; // 李四
    cout << s2.get_name() << endl; // 李四

    return 0;
}

在上面的代码中，在31行修改了26行的字符数组内容，s1和s2隐藏的成员变量的值就变了，且s1和s2的name保存的地址就是26行的name，这都不符合面向对象的特性。

4.4.3深拷贝

#include <iostream>
#include <string.h> // 头文件

using namespace std;

class Student
{
private:
    char* name;

public:
    Student(char* n):name(new char[20])
    {
        // 同步两块内存的内容
        strcpy(name,n);
        cout << "构造函数" <<  endl;
    }

    Student(const Student& s)
    {
        // 同步两块内存的内容
        name = new char[20];
        strcpy(name,s.name);
        cout << "拷贝构造函数" << endl;
    }


    char* get_name()
    {
        return name;
    }
};


int main()
{
    char name[20] = "张三";

    Student s1(name);
    Student s2(s1);

    strcpy(name,"李四");

    cout << s1.get_name() << endl; // 张三
    cout << s2.get_name() << endl; // 张三

    return 0;
}

在上面的深拷贝代码中，new出来的空间并没有delete回收，因此会造成内存泄漏问题。

五. 析构函数 destructor（重点）

析构函数是与构造函数对立的函数，也是一种特殊的成员函数。

构造函数	析构函数
函数名称为类名	函数名称为~类名
功能为创建对象并初始化	功能为在对象销毁时回收资源
在创建对象时调用	在对象销毁时自动被调用
有参数，支持重载和默认值	无参数，不支持重载和默认值

程序员不手写析构函数，编译器也会添加一个下面格式的析构函数：

#include <iostream>

using namespace std;

class Dog
{
public:
    ~Dog()
    {
        cout << "析构函数" << endl;
    }
};


int main()
{
    Dog d1;
    Dog* d2 = new Dog;
    delete d2; // d2输出：析构函数

    cout << "主函数结束" << endl;
    return 0;
} // d1输出：析构函数

回到深拷贝代码中，可以在析构函数里释放堆内存资源，在Student中添加下面的代码：

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_64136247/article/details/142554460

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