C++ 编程核心笔记：从基础语法到现代 C++ 实践

常量和 I/O：const 比 #define 更安全，有类型。cin/cout 配合 << 和 >>，简单直观。

const float gravity = 9.81;
int number;
cout << "输入个数字：";
cin >> number;
cout << "你输入的是 " << number << endl;

控制流

if/else、switch 没什么特别的，只是 switch 记得写 break，不然穿透到下一分支会很惊喜。循环 for、while 都如常，C++11 的 range-based for 遍历数组或容器很方便。

for (int i = 0; i < 5; ++i) { cout << i; }   // 老式
int arr[] = {1,2,3,4,5};
for (auto x : arr) cout << x;   // 现代

函数

函数定义、重载、Lambda 是重点。值传递和引用传递的区别得想清楚：值传递不会影响原变量，引用传递可以修改。有时候为了性能，传大对象用 const 引用。

void modify(int &num) { num += 10; }

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };   // Lambda 很爽

数组与字符串

数组用 std::array 或 std::vector 基本替代了 C 风格数组，但简单小数据用内置数组也行。字符串首选 std::string，拼接、查找都比 char[] 安全。

#include <string>
string str = "Hello";
str += " World";
cout << str << endl;

指针与动态内存

指针是 C++ 的灵魂也是坑。指针存地址，解引用读值。动态内存用 new 分配必须 delete，不然泄漏。实际项目中，我已经很少手动 new/delete 了，unique_ptr 和 shared_ptr 省心得多。

int a = 10;
int* p = &a;
cout << *p << endl;

int* ptr = new int(42);
// ... 
delete ptr;

聚合类型

结构体 struct 和 class 差不多，只是默认 public。联合体 union 偶尔用来节省内存，但别乱改字段，容易数据不一致。

struct Person {
    string name;
    int age;
};
Person p{"Alice", 30};

面向对象

类、构造/析构、访问控制是基础。C++ 的 OOP 支持比较彻底，但多重继承的菱形问题让人头疼，一般推荐单继承加接口（纯虚类）。

class Car {
public:
    string brand;
    void display() { cout << brand; }
};

class Point {
    int x, y;
public:
    Point(int xVal, int yVal) : x(xVal), y(yVal) {}
};

继承和多态：虚函数让基类指针/引用能调用派生类实现。下面 Animal 和 Dog 示例中，Dog 继承 Animal 但没有重写 eat()，只是新增了 bark()。如果你想让派生类表现出多态行为，需要重写虚函数并使用 override 关键字防止签名错误。

class Animal {
public:
    virtual void eat() { cout << "Eating..." << endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() { cout << "Barking..." << endl; }
};

模板与 STL

模板是 C++ 泛型编程的核心，函数模板、类模板写出类型无关的代码。STL 提供了常用的容器（vector、map）和算法（sort、find），配合迭代器，基本能搞定大部分数据操作。

template <typename T>
T add(T a, T b) { return a + b; }

#include <vector>
#include <algorithm>
vector<int> v = {5, 3, 1};
sort(v.begin(), v.end());   // 默认升序

异常处理

try-catch 捕获异常，标准异常类层次清晰。自定义异常继承 std::exception，用 what() 返回错误信息。不过 C++ 异常使用有开销，性能敏感的地方可能会避免。

try {
    throw runtime_error("出错了");
} catch (const exception& e) {
    cout << e.what();
}

文件 I/O

fstream 库支持文件和字符串的读写，用法和 cin/cout 类似。

ofstream outFile("data.txt");
outFile << "Hello File";
outFile.close();

现代特性

C++11 引入的智能指针是内存管理的革命：unique_ptr 独占，shared_ptr 共享引用计数。C++17 的结构化绑定、optional 很好用，C++20 的概念（concept）让模板错误信息更可读。

#include <memory>
auto ptr = make_unique<int>(10);

学习路径

掌握了语法只是开始，读 Effective C++ 能避免很多坑，多看看 Github 上的开源项目，比如 leveldb、TinySTL，对理解工程实践很有帮助。Stack Overflow 上的高质量 C++ 问答也是宝藏。