C++ 编程基础与核心特性笔记

• 实例化：通过类创建对象的过程。

4.2 内联函数

• 替代宏缺陷（无类型检查、运算优先级问题）。
• 关键字 inline。
• 编译器可能忽略建议（如循环、判断、过大函数体）。

4.3 函数参数

• 默认参数：从有默认值的参数起向右必须有默认值；声明或实现只能一处提供。
• 占位参数：只写类型，调用时需传入值。

4.4 函数重载

• 同一作用域、同名、参数个数/类型/顺序不同。
• 返回值不作为重载条件。
• const 引用可作为重载条件。

4.5 构造函数与析构函数

• 构造：无返回值，名同类名，可重载，自动调用。
• 析构：无返回值，名同类名前加 ~，不可重载，自动调用一次。
• 调用方式：
  • 括号法：Person p1; (推荐)
  • 显示法：Person p3 = Person(20);
  • 隐式法：Person p4 = 22; (可用 explicit 禁止)
• 规则：
  • 未写有参构造，编译器生成默认无参构造。
  • 写了有参构造，不再提供默认无参构造。
  • 写了拷贝构造，不再提供其他构造。

4.6 深拷贝与浅拷贝

• 堆区属性使用默认拷贝会导致重复释放。
• 需自定义深拷贝解决。

4.7 初始化列表

class Person {
public:
    int age;
    string name;
    Person(int a, string n) : age(a), name(n) {}
};

4.8 new 与 delete

• new/delete 是运算符，会调用构造/析构函数。
• malloc/free 是库函数，不调用构造/析构。
• new 返回对象指针，无需强转。
• 数组释放需用 delete[]。

4.9 静态成员

• 变量：所有对象共享，编译阶段分配，类外初始化。
• 函数：只能访问静态成员，可通过类名或对象访问。

4.10 this 指针

• 指向被调用的成员函数所属对象。
• 解决名称冲突。
• 常函数中 this 指向 const 对象。
• 空指针若未使用 this 可调用成员函数。

4.11 常对象与常函数

• 常函数 (void show() const) 不能修改普通成员。
• mutable 关键字允许在常函数中修改特定成员。
• 常对象只能调用常函数。

4.12 友元

• 全局函数：friend void goodGay(Building* b);
• 类：friend class GoodGay;
• 成员函数：friend void GoodGay::visit();

4.13 运算符重载

• 加号：operator+，成员或全局函数均可。
• 左移：operator<<，通常用全局函数配合友元。
• 递增：前置 operator++()，后置 operator++(int)。
• 赋值：operator=，注意深拷贝处理堆区内存。
• 下标：operator[]，返回引用以便修改。
• 关系：operator==, operator!=。
• 函数调用：operator()，仿函数灵活。
• 注意：不要重载 && 和 ||。

5. 继承与多态

5.1 继承语法

• class Sub : public Base {}
• 公共继承：父类 public->子类 public, protected->protected。
• 保护/私有继承：权限降低。
• 对象模型：私有属性被隐藏但存在。
• 构造/析构顺序：先父类后自身，析构相反。

5.2 同名成员处理

• 利用作用域 Base::func() 访问父类成员。
• 子类重定义会隐藏父类同名函数。

5.3 多继承与菱形继承

• 多继承：class Sub : public A, public B {}
• 菱形继承导致数据冗余，使用虚继承 virtual public 解决。

5.4 多态

• 静态多态：函数重载、模板（编译期绑定）。
• 动态多态：虚函数、继承、基类指针指向子类对象（运行期绑定）。
• 原理：虚函数表 (vtable) 和虚函数指针 (vfptr)。
• 抽象类：包含纯虚函数 virtual void func() = 0;。

6. 模板 (泛型编程)

6.1 函数模板

template<class T>
void MySwap(T& a, T& b) { T temp = a; a = b; b = temp; }

• 不允许自动类型转换。
• 与普通函数共存时，编译器优先匹配普通函数。
• 显式指定类型：MySwap<char>(c1, c2);

6.2 类模板

template<class NameType, class AgeType>
class Person {
public:
    Person(NameType name, AgeType age) { mName = name; mAge = age; }
private:
    NameType mName;
    AgeType mAge;
};

• 类模板不支持自动类型推导，实例化需指定类型。
• 类外实现需二次编译，通常将实现放在头文件中。

7. 类型转换

• static_cast：上行转换安全，下行转换不安全。
• dynamic_cast：用于类层次间转换，具有运行时类型检查，更安全。
• const_cast：修改 const 属性。
• reinterpret_cast：最不安全，用于底层类型转换。

8. 异常处理

• 语法：try { ... } catch (...) { ... }
• 栈解旋：异常抛出时，栈上构造的对象自动析构。
• 自定义异常：继承自 std::exception，重写 what() 函数。

9. 输入输出流

• cout 流对应缓冲区，endl 刷新缓冲区并换行，\n 仅换行。
• 流操作符 << 和 >> 可重载。